第一章發(fā)動機工作原理與結(jié)構(gòu)3

1、1汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造2 汽車是由汽車是由發(fā)動機、底盤、車身發(fā)動機、底盤、車身和和電器電子設(shè)備電器電子設(shè)備四大部分組成四大部分組成 。 本本課程通過對汽課程通過對汽車的車的總體構(gòu)造、總體構(gòu)造、主要系統(tǒng)的功主要系統(tǒng)的功能、組成和基本結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)能、組成和基本結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生，使學(xué)生了解和掌握汽了解和掌握汽車發(fā)動車發(fā)動機和底盤的機和底盤的基本工作原理基本工作原理，同時培養(yǎng)學(xué)生對，同時培養(yǎng)學(xué)生對汽車的興趣和愛好，并為后續(xù)專業(yè)課程汽車的興趣和愛好，并為后續(xù)專業(yè)課程( (發(fā)動機原發(fā)動機原理、發(fā)動機設(shè)計理、發(fā)動機設(shè)計、汽車設(shè)計，汽、汽車設(shè)計，汽車電子學(xué)等車電子學(xué)等) )的學(xué)的學(xué)習(xí)和從事相關(guān)科研工作打下堅

2、實的基礎(chǔ)習(xí)和從事相關(guān)科研工作打下堅實的基礎(chǔ)。課程介紹課程介紹3 汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造（上）主（上）主要介紹汽車常規(guī)動力內(nèi)要介紹汽車常規(guī)動力內(nèi)燃機的基本組成和基本工作原理燃機的基本組成和基本工作原理。講。講授授汽車汽車發(fā)動機發(fā)動機的工作過程和總體結(jié)構(gòu)，曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)，的工作過程和總體結(jié)構(gòu)，曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)，進(jìn)、排氣系統(tǒng)，燃油供給系，潤滑系，冷卻系，點進(jìn)、排氣系統(tǒng)，燃油供給系，潤滑系，冷卻系，點火系，起動火系，起動系等。系等。課程內(nèi)容提要課程內(nèi)容提要 汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造（下）主要介紹（下）主要介紹底盤底盤，它是構(gòu)成汽車，它是構(gòu)成汽車的基礎(chǔ)。它由的基礎(chǔ)。它由傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制傳

3、動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)動系統(tǒng)共同構(gòu)成，分別完成傳遞發(fā)動機動力、支承共同構(gòu)成，分別完成傳遞發(fā)動機動力、支承整車重量和實現(xiàn)行走、控制汽車行駛方向、控制汽整車重量和實現(xiàn)行走、控制汽車行駛方向、控制汽車行駛速度等主要功能。車行駛速度等主要功能。4學(xué)習(xí)本課程的目的及特點學(xué)習(xí)本課程的目的及特點A、奠定后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)、奠定后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)B、培養(yǎng)、培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析的基本能力的基本能力本課程的特點本課程的特點A、只涉及汽車、只涉及汽車結(jié)構(gòu)原理和構(gòu)成結(jié)構(gòu)原理和構(gòu)成B、內(nèi)容的、內(nèi)容的系統(tǒng)性系統(tǒng)性與與獨立性獨立性C、較強的實踐性、較強的實踐性本課程的目的及特點本課程的目的及特點5第一章第一章 發(fā)

4、動機的工作原理與總體結(jié)構(gòu)發(fā)動機的工作原理與總體結(jié)構(gòu)本章講述內(nèi)容：本章講述內(nèi)容：發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的工作原理四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理（自學(xué)）二沖程發(fā)動機的工作原理（自學(xué)）發(fā)動機的總體構(gòu)造發(fā)動機的總體構(gòu)造發(fā)動機主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動機主要性能指標(biāo)與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則6汽車發(fā)動機 發(fā)動機是汽車的心臟，為汽車的行走提供動力。 簡單講，發(fā)動機就是一個能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，即將燃料放在密封汽缸內(nèi)燃燒，氣體膨脹推動活塞作功，使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，這是發(fā)動機最基本原理。 雖然發(fā)動機伴隨著汽車走過了100多年的歷史，天才的發(fā)動機設(shè)計者們，不斷

5、地將最新科技與發(fā)動機融為一體，把發(fā)動機變成一個復(fù)雜的機電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動機性能達(dá)到近乎完美的程度，但發(fā)動機的工作原理仍然未變。 7第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類一、一、發(fā)動機：發(fā)動機：將某一種形式的將某一種形式的能量能量（熱能、電能、化學(xué)能、太（熱能、電能、化學(xué)能、太陽能等）轉(zhuǎn)陽能等）轉(zhuǎn) 變成變成機械能機械能的機器的機器。二、二、熱力發(fā)動機：熱力發(fā)動機：將熱能轉(zhuǎn)變成機械能的發(fā)動機將熱能轉(zhuǎn)變成機械能的發(fā)動機。1 1、外燃、外燃機：機：燃料在機器外部燃燒，產(chǎn)生的熱能輸入到機器內(nèi)部燃料在機器外部燃燒，產(chǎn)生的熱能輸入到機器內(nèi)部并轉(zhuǎn)變成機械能輸出的熱力發(fā)動機。如并轉(zhuǎn)變成機械能輸出的熱力發(fā)動機。

6、如蒸汽機。蒸汽機。2 2、內(nèi)燃內(nèi)燃機：機：液體或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機器內(nèi)部燃液體或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再將燒而產(chǎn)生熱能，然后再將熱能熱能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成機械能機械能輸出的熱力發(fā)動機。輸出的熱力發(fā)動機。如活塞式內(nèi)燃機如活塞式內(nèi)燃機、燃?xì)廨啓C燃?xì)廨啓C( (按熱能轉(zhuǎn)變成機械能的主要構(gòu)件按熱能轉(zhuǎn)變成機械能的主要構(gòu)件分）。分）。 8第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類 比較比較 外燃外燃機機體積大，重量重，熱效率低；體積大，重量重，熱效率低；內(nèi)燃機內(nèi)燃機熱效率高，體積小，重量輕，便于移動，起動性能好熱效率高，體積小，重量輕，便于移動，起動性能好; ;燃?xì)廨啓C燃

7、氣輪機功率大，轉(zhuǎn)速高，功率大，轉(zhuǎn)速高， 質(zhì)量?。]有往復(fù)運動件，單位質(zhì)量?。]有往復(fù)運動件，單位功率質(zhì)量?。?，轉(zhuǎn)矩特性好（減少變速器擋數(shù)），燃料適應(yīng)性功率質(zhì)量?。?，轉(zhuǎn)矩特性好（減少變速器擋數(shù)），燃料適應(yīng)性好，起動性好，但好，起動性好，但耗油量、噪聲和制造成本均較高耗油量、噪聲和制造成本均較高，適用于坦，適用于坦克發(fā)動機克發(fā)動機9三、三、活塞式內(nèi)燃機：活塞式內(nèi)燃機： 按活塞運動方式分： 1、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機 2、轉(zhuǎn)子活塞式內(nèi)燃機 三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機（簡稱轉(zhuǎn)子發(fā)動機）于三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機（簡稱轉(zhuǎn)子發(fā)動機）于19581958年由德國年由德國F.F.汪克爾發(fā)明，關(guān)鍵技術(shù)是汪克爾發(fā)明，關(guān)鍵技術(shù)是19

8、541954年年F.F.汪克爾提出的汪克爾提出的氣密封系統(tǒng)氣密封系統(tǒng)，19641964年德國年德國NSUNSU公司將轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝在轎車上，公司將轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝在轎車上，19671967年日本東洋工業(yè)公司年日本東洋工業(yè)公司成批生產(chǎn)，至今。成批生產(chǎn)，至今。 比較比較：轉(zhuǎn)子發(fā)動機與往復(fù)活塞式發(fā)動機相比，：轉(zhuǎn)子發(fā)動機與往復(fù)活塞式發(fā)動機相比，優(yōu)點是體積小，重優(yōu)點是體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速高，升功率大，量輕，轉(zhuǎn)速高，升功率大，現(xiàn)代轉(zhuǎn)子發(fā)動機燃油消耗率水平接近往復(fù)現(xiàn)代轉(zhuǎn)子發(fā)動機燃油消耗率水平接近往復(fù)活塞式發(fā)動機，活塞式發(fā)動機，但耐久性、可靠性等較差，制造成本較高。但耐久性、可靠性等較差，制造成本較高。10111、

9、按按所用的燃料所用的燃料分：（分：（1）液體燃料發(fā)動機；汽油機（）液體燃料發(fā)動機；汽油機（gasoline engine）；）； 柴柴油機（油機（diesel engine）。）。 （2）氣體燃料發(fā)動機：壓縮天然氣發(fā)動機（）氣體燃料發(fā)動機：壓縮天然氣發(fā)動機（CNG）；）； 液化石油氣發(fā)動機（液化石油氣發(fā)動機（LPG）。）。 2、按、按發(fā)火方式發(fā)火方式分：分：四、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機四、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機: :（1）點燃式發(fā)動）點燃式發(fā)動機機 （如汽油機、氣體燃料發(fā)動機如汽油機、氣體燃料發(fā)動機）；）；（2）壓燃式發(fā)動）壓燃式發(fā)動機機 （如柴油機）。如柴油機）。12133、按工作循環(huán)工作循環(huán)分：四沖程發(fā)

10、動機、二沖程發(fā)動機 按完成一個工作循環(huán)活塞的行程數(shù)144、按冷卻方式冷卻方式分：水冷式、風(fēng)冷式15 5、按進(jìn)氣方式進(jìn)氣方式分： （1）自然吸氣式發(fā)動機（非增壓式發(fā)動機） （2）強制吸氣式（增壓式發(fā)動機） 166、按氣缸數(shù)氣缸數(shù)分：單缸發(fā)動機、多缸發(fā)動機。177、按氣缸排列氣缸排列分：直列式發(fā)動機、V型發(fā)動機、對置式發(fā)動機。1819第二節(jié)第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理四沖程發(fā)動機的工作原理2021第二節(jié)第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理四沖程發(fā)動機的工作原理1、單缸汽油機結(jié)構(gòu)、單缸汽油機結(jié)構(gòu)22上止點：上止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處。下止點：下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處。沖程：沖程：活塞由一個

11、止點到另一個止點運動一次的過程； 2、發(fā)動機基本術(shù)語、發(fā)動機基本術(shù)語23曲柄半徑曲柄半徑R R ：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，通?；钊谐虨榍霃降膬杀叮碨=2R 活塞行程活塞行程S S：上、下兩止點間的距離（mm）, 對應(yīng)一個活塞的行程，曲軸旋轉(zhuǎn)18024氣缸工作容積（氣缸工作容積（VhVh）：）：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積。 （氣缸排量）（氣缸排量） 發(fā)動機工作容積（發(fā)動機工作容積（VlVl）：）：發(fā)動機所有氣缸工作容積之和，也叫發(fā)動機的排量排量。（發(fā)動機排量）（發(fā)動機排量） VL=iSD 42 式中：式中：D氣缸直徑（氣缸直徑（cm） S活塞行程（活塞行

12、程（cm） i 氣缸數(shù)氣缸數(shù)25 燃燒室容積（燃燒室容積（VcVc）：）：活塞在上止點時，活塞頂與氣缸蓋之間的 空間容積。氣缸總?cè)莘e（氣缸總?cè)莘e（Va）：）：活塞在下止點時，活塞頂上面的空間容積壓縮比（壓縮比（）：）：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。=Va/Vc2627動態(tài)演示動態(tài)演示 282930 四沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機：活塞往復(fù)四個沖程完成一個循環(huán)的發(fā)動機。 四個循環(huán)：進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖程壓縮沖程壓縮沖程作功沖程作功沖程排氣沖程排氣沖程四沖程汽油機四沖程汽油機的工作過程的工作過程3、四沖程汽油機發(fā)動機工作過程、四沖程汽油機發(fā)動機工作過程31四沖程汽油機工作原理：進(jìn)氣行程四沖程汽油機工作原理：進(jìn)

13、氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟活塞溫度370440 K， 壓力7590 kPa示功圖示功圖示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。3233四沖程汽油機工作原理：壓縮行程四沖程汽油機工作原理：壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：=Va/Vc示功圖溫度600800K， 壓力6001500 kPa34353637汽汽油機壓縮比的選油機壓縮比的選擇擇 應(yīng)在避免引起應(yīng)在避免引起爆燃爆燃和和表面點火表面點火的前提下的前提下盡盡可可能能提高提高壓縮比壓縮比，以提高發(fā)動機，以提高發(fā)動機功率功率，改善，改善燃油經(jīng)燃油經(jīng)濟性濟性。 38四沖程汽油機工作原理：作功行程四沖程汽油機工作原理：作功行程進(jìn)氣

14、門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞示功圖瞬時最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度15001700 K， 壓力300500 kPa 3940四沖程汽油機工作原理：排氣行程四沖程汽油機工作原理：排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開活塞示功圖溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣4142 作用曲軸活塞進(jìn)氣門排氣門壓力溫度 進(jìn)氣 沖程 吸入新鮮混合氣 轉(zhuǎn)半圈 開關(guān)0.075-0.09Mpa370-400K 壓縮沖程提高燃燒速度轉(zhuǎn)半圈 關(guān)關(guān)0.6-1.2Mpa600-700K作功 沖程燃燒作功轉(zhuǎn)半圈 關(guān)關(guān)Max 3-5MpaMax1800-2200K排氣 沖程排出廢氣轉(zhuǎn)半圈 關(guān)開0

15、.105-0.115MPa900-1200K圖表四沖程汽油機一個工作循環(huán)四沖程汽油機一個工作循環(huán),活塞上下止點間往復(fù)運動四個行程活塞上下止點間往復(fù)運動四個行程,曲軸旋轉(zhuǎn)兩周曲軸旋轉(zhuǎn)兩周43視頻視頻4445進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程壓縮行程壓縮行程作功行程作功行程排氣行程排氣行程新鮮空氣新鮮空氣二、四行程柴油機各行程示意圖二、四行程柴油機各行程示意圖開始噴油開始噴油46相同點：相同點：每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周，進(jìn)氣沖程進(jìn)氣門開，排氣沖程排氣門開，其余三個沖程進(jìn)、排氣門均關(guān)。四個沖程中，只有作功沖程產(chǎn)生動力，其余三個沖程消耗能量，其余三個行程是依靠飛輪的慣性飛輪的慣性作用完成的。必須用外力

16、起動。工作循環(huán)基本內(nèi)容相似，主要機件的運動相同，結(jié)構(gòu)基本相同。四沖程汽油機與四沖程柴油機的比較四沖程汽油機與四沖程柴油機的比較47不同點：不同點：混合氣的形成方式不同：混合氣的形成方式不同： 汽油機是缸外混合；柴油機是缸內(nèi)混合；汽油機是缸外混合；柴油機是缸內(nèi)混合； 柴油的粘度比汽油大，不易蒸發(fā)柴油的粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，不可能用氣缸外部的化油器進(jìn)行霧化，因此不可能采用氣缸外部形成可燃混合氣的方法，唯有在高溫、高壓的氣缸內(nèi)采用高壓噴射才能將柴油在很短的時間內(nèi)完全霧化。48 柴油機壓縮比較高柴油機壓縮比較高（一般為1622），所以壓縮終了時的壓力可達(dá)3.54.5MPa，溫度高達(dá)7501000K，

17、大大超過柴油的自燃溫度，故柴油高壓（10MPa以上）噴入氣缸后，在很短時間內(nèi)與空氣混合后便自行著火燃燒，最大爆發(fā)壓力可達(dá)69MPa，最高燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)20002500K。 柴油的自燃溫度比汽油低柴油的自燃溫度比汽油低，因此，可燃混合氣的著火方式可采用自燃（壓燃）方式，與汽油機的點燃方式不同（否則會產(chǎn)生爆炸性燃燒，使柴油機工作粗暴）。著火方式不同：著火方式不同：汽油機點燃式；柴油機是壓燃式。汽油機點燃式；柴油機是壓燃式。49柴油機與汽油機性能比柴油機與汽油機性能比較較 汽油機具有汽油機具有轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速高（轎車高達(dá)（轎車高達(dá)50006000r/min50006000r/min）、）、質(zhì)質(zhì)量小量小、工作

18、柔和、起動容易、制造成本低工作柔和、起動容易、制造成本低和和維修方便維修方便等優(yōu)點，等優(yōu)點，不足之處是不足之處是燃油消耗率較高，燃油經(jīng)濟性較差燃油消耗率較高，燃油經(jīng)濟性較差，適用于適用于轎車型轎車型乘做人員車乘做人員車輛輛 柴油機柴油機燃油消耗率較汽油機低燃油消耗率較汽油機低30%30%左右左右，且柴油價格低，且柴油價格低，所所以以燃油經(jīng)濟性好燃油經(jīng)濟性好，而且而且輸出扭矩較大輸出扭矩較大，但但冷起動困難、工作粗冷起動困難、工作粗暴、工作轉(zhuǎn)速較低暴、工作轉(zhuǎn)速較低（一般（一般4000r/min4000r/min以下）、以下）、制造成本高、維修制造成本高、維修困難困難，適用于適用于運輸型運輸型汽車

19、汽車。50 現(xiàn)代汽車發(fā)動機為什現(xiàn)代汽車發(fā)動機為什么要采用多缸發(fā)動機么要采用多缸發(fā)動機工作？工作？51現(xiàn)代汽車發(fā)動機采用多缸發(fā)動機工作原因現(xiàn)代汽車發(fā)動機采用多缸發(fā)動機工作原因 四沖程發(fā)動機工作循環(huán)的四個行程中，只有一個行程作功，其余三個行程為作功作準(zhǔn)備。 單缸發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的，因而發(fā)動機運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，工作振動大，現(xiàn)代汽車采用多缸發(fā)動機就可以提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。52一、二沖程汽油機工作原理一、二沖程汽油機工作原理（一）二沖程發(fā)動機的工作循環(huán)（一）二沖程發(fā)動機的工作循環(huán): : 是在兩個活塞行程內(nèi)，即曲軸旋是在兩個活塞行程內(nèi)，即曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)完成的。轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)完成的。（二）（二）二

20、沖程汽油機的結(jié)構(gòu)特點二沖程汽油機的結(jié)構(gòu)特點： 二沖程汽油機采用二沖程汽油機采用曲軸箱掃氣曲軸箱掃氣，曲軸箱是密封的，曲軸箱是密封的，對多缸機而言，各曲柄對多缸機而言，各曲柄軸室相互之間是密封的，氣缸壁上開有矩軸室相互之間是密封的，氣缸壁上開有矩形形掃氣口掃氣口和和排氣口排氣口，氣缸壁上開有，氣缸壁上開有進(jìn)氣口進(jìn)氣口（右圖所示最早的活塞閥進(jìn)氣方式）。（右圖所示最早的活塞閥進(jìn)氣方式）。第三節(jié)第三節(jié) 二沖程汽油機工作原理二沖程汽油機工作原理5354 活塞上行活塞上行: 上方上方壓縮壓縮 下方下方-吸氣吸氣 活塞下行活塞下行(上半程上半程): 上方上方作功作功 下下 方方- 預(yù)預(yù) 壓壓 活塞下行活塞下

21、行(下半程下半程): 上方上方換氣換氣 下方下方-預(yù)壓預(yù)壓 551 1、第一行程：、第一行程： 活塞自活塞自下止點向上止點下止點向上止點運動，已充入活塞上方氣運動，已充入活塞上方氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，新的可燃混缸內(nèi)的混合氣被壓縮，新的可燃混 合氣又從化油器被吸合氣又從化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。( (壓縮，進(jìn)氣壓縮，進(jìn)氣) ) 2 2、第二行程：、第二行程： 活塞自活塞自上止點向下移動上止點向下移動，活塞上方進(jìn)行著作功過程和換，活塞上方進(jìn)行著作功過程和換氣過程，而活塞下方則進(jìn)行可燃混合氣的預(yù)壓縮。氣過程，而活塞下方則進(jìn)行可燃混合氣的預(yù)壓縮。( (作功，排作功，排氣氣)

22、 ) 二沖程汽油機工作原理二沖程汽油機工作原理（視頻視頻）56思考思考二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何不同點？為什么二沖程化油器式發(fā)動機在汽車上較少被采用？57二沖程汽油機與四沖程汽油機比二沖程汽油機與四沖程汽油機比較較 1 1、理理論上同樣發(fā)動機排量、同樣工作轉(zhuǎn)速的發(fā)動機論上同樣發(fā)動機排量、同樣工作轉(zhuǎn)速的發(fā)動機其功率應(yīng)等于四沖程汽油機的二倍其功率應(yīng)等于四沖程汽油機的二倍，由于構(gòu)造上的原因，二沖程發(fā)動機的最大缺點是不易將廢氣自氣缸內(nèi)排除得較干凈，并且在換氣時減少了有效工作行程。因此，在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下，二沖程發(fā)動機的功率并不等于四沖程發(fā)動機的2倍，只等于1.51.6倍；584、二

23、沖程發(fā)動機的制造費用低廉，構(gòu)造簡單，重量輕，所以在摩托車上廣泛采用。汽油噴射二沖程發(fā)動機可以減少掃氣損失，改善燃 油經(jīng)濟性差的缺點，可望在汽車上得到發(fā)展。二沖程汽油機與四沖程汽油機比二沖程汽油機與四沖程汽油機比較較 2、二沖程汽油機作功間隔短，發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，飛輪轉(zhuǎn)動慣量小，容易上高速。3、二沖程汽油機燃油消耗率遠(yuǎn)較四沖程汽油機的燃油消耗率高，HC等排放嚴(yán)重。59第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)動機的總體構(gòu)造發(fā)動機的總體構(gòu)造機體組機體組曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)燃油供給系燃油供給系點火系點火系潤滑系潤滑系冷卻系冷卻系起動系起動系增壓系統(tǒng)增壓系統(tǒng)6015、氣缸蓋罩、氣缸蓋罩現(xiàn)代

24、四沖程汽油機的一般結(jié)構(gòu)（以桑塔納轎車電噴發(fā)動機現(xiàn)代四沖程汽油機的一般結(jié)構(gòu)（以桑塔納轎車電噴發(fā)動機為例）為例）桑塔納轎車（2000GSI）電噴發(fā)動機 （AJR）外形圖外形圖1、正時齒形帶護(hù)罩、正時齒形帶護(hù)罩2、空調(diào)壓縮機、空調(diào)壓縮機3、空調(diào)壓縮機帶輪、空調(diào)壓縮機帶輪4、多楔皮帶、多楔皮帶5、曲軸帶輪、曲軸帶輪6、張緊輪、張緊輪7、發(fā)電機帶輪、發(fā)電機帶輪8、導(dǎo)向輪、導(dǎo)向輪9、動力轉(zhuǎn)向油泵、動力轉(zhuǎn)向油泵10、動力轉(zhuǎn)向泵帶輪、動力轉(zhuǎn)向泵帶輪11、發(fā)電機、發(fā)電機12、進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣歧管13、機油標(biāo)尺、機油標(biāo)尺14、燃油分配管、燃油分配管6135、油底殼、油底殼桑塔納轎車（桑塔納轎車（2000GSI）電噴

25、發(fā)動機）電噴發(fā)動機 （AJR）軸側(cè)剖視圖）軸側(cè)剖視圖16、正時齒形皮帶、正時齒形皮帶17、凸輪軸正時齒形帶輪、凸輪軸正時齒形帶輪18、水泵齒形帶輪、水泵齒形帶輪19、曲軸正時齒形帶輪、曲軸正時齒形帶輪20、機油泵傳動鏈、機油泵傳動鏈21、機油泵、機油泵22、曲軸、曲軸23、水泵、水泵24、活塞、活塞25、排氣門、排氣門26、進(jìn)氣門、進(jìn)氣門27、氣缸體、氣缸體28、氣缸蓋、氣缸蓋29、液壓挺柱、液壓挺柱30、凸輪軸、凸輪軸31、噴油器、噴油器32、機油濾清器、機油濾清器33、機油壓力限壓閥、機油壓力限壓閥34、連桿、連桿62噴油器噴油器氣缸蓋罩氣缸蓋罩加機油口加機油口氣缸蓋氣缸蓋排氣歧管排氣歧管

26、進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管發(fā)電機發(fā)電機空調(diào)壓縮機空調(diào)壓縮機導(dǎo)向輪導(dǎo)向輪動力轉(zhuǎn)向泵帶輪動力轉(zhuǎn)向泵帶輪水泵水泵氣缸體氣缸體曲軸箱曲軸箱油底殼油底殼機油泵鏈輪機油泵鏈輪曲軸曲軸連桿連桿活塞活塞進(jìn)氣門進(jìn)氣門凸輪軸凸輪軸液壓挺柱液壓挺柱氣門彈簧氣門彈簧桑塔納轎車（2000GSI）電噴發(fā)動機 （AJR）橫剖面圖剖面圖Company Logo64656667兩大機構(gòu)之曲柄連桿機構(gòu)兩大機構(gòu)之曲柄連桿機構(gòu)作用：作用：將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運動的機械能，再通過連桿將活塞往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。組成：組成：由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成。68兩大機構(gòu)之配氣機構(gòu)兩大機構(gòu)之配氣機構(gòu)作用：作用

27、： 使可燃混合氣及時充入氣缸并及時從氣缸中排出廢氣。組成：組成：它由進(jìn)氣門、排氣門、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸、正時齒輪等組成。69五大系統(tǒng)之五大系統(tǒng)之潤滑系潤滑系作用：作用：潤滑、冷卻、清洗、密封等。組成：組成：由機油泵、濾清器、限壓閥、油道等組成。70五大系統(tǒng)之五大系統(tǒng)之冷卻系冷卻系作用：作用：把受熱零件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動機正常工作。組成：組成：它由水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、水套等組成。71五大系統(tǒng)之燃料系（汽油車）五大系統(tǒng)之燃料系（汽油車）作用：作用：根據(jù)發(fā)動機各種工況要求，配制具有一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣供入氣缸,燃燒后排出廢氣。組成：組成：化油器式化油器式由燃油箱、汽油

28、泵、化油器、進(jìn)排氣管、濾清器等組成。 72五大系統(tǒng)之五大系統(tǒng)之點火系點火系作用：作用：按規(guī)定時刻及時點燃?xì)飧變?nèi)被壓縮的可燃混合氣。組成：組成：由蓄電池、分電器、點火線圈、火花塞等組成。73五大系統(tǒng)之五大系統(tǒng)之起動系起動系作用：作用：使靜止的發(fā)動機起動。組成：組成：由起動機及附屬裝置組成。74發(fā)動機總體構(gòu)造影視發(fā)動機總體構(gòu)造影視75第五節(jié)第五節(jié) 發(fā)動機主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動機主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動機主要性能指標(biāo)：動力性指標(biāo)（有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速等）和經(jīng)濟性指標(biāo)（燃油消耗率）和運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)（排氣品質(zhì)、噪聲和起動性能等）。一、動力性指標(biāo) 1、有效轉(zhuǎn)矩：發(fā)動機通過飛輪對外輸出的平均轉(zhuǎn)矩，以Ttq表

29、 示，單位為m。 2、有效功率：發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功率。以Pe表示，單 位為kW。)(9550106023kWnTnTPeee 式中：n曲軸轉(zhuǎn)速，r/min763、發(fā)動機轉(zhuǎn)速 發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速，用 n 表示，單位為 r/min 。4.平均有效壓力 單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓力，記作 pme，單位為 MPa 。77有效燃油消耗率：有效燃油消耗率： 發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油消耗質(zhì)量，以be表示,單位為 g/g/（kWkWh h）。（四沖程汽油機一般為270325 g/（kWh） ，四沖程柴油機一般為190238 g/（kWh）。）

30、310 (/)eeBbgkWhP二、經(jīng)濟性能指標(biāo)二、經(jīng)濟性能指標(biāo)式中：式中：B B為發(fā)動機在單位時間內(nèi)的耗油量為發(fā)動機在單位時間內(nèi)的耗油量 有效熱效率有效熱效率 燃燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分?jǐn)?shù)稱為有效熱料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分?jǐn)?shù)稱為有效熱效率，記作效率，記作 e e。78三、運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)三、運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)1 1、排氣品質(zhì)：、排氣品質(zhì)： 針對氮氧化合物，碳?xì)浠衔铩⒁谎趸嫉纫约芭艢忸w粒有害排放物2 2、噪聲：、噪聲： 噪聲會刺激人的神經(jīng)，使人心情煩躁，反應(yīng)遲鈍，誘發(fā)高血壓和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病3 3、起動性能：、起動性能： 影響汽車機動性能、操作者的安全和勞動強度。 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

31、定，不采用特殊的低溫起動措施，汽油機在-10、柴油機在-5以下的氣溫條件下起動發(fā)動機時，15s以內(nèi)發(fā)動機要能自行運行79發(fā)動機主要性能指標(biāo)可在發(fā)動機發(fā)動機主要性能指標(biāo)可在發(fā)動機測功器臺架測功器臺架上試驗測定：上試驗測定： 試驗時試驗時保持一定油門開度保持一定油門開度，同時用，同時用測功器測功器對發(fā)動機施加對發(fā)動機施加一定的一定的阻力矩阻力矩，用，用轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速表測出發(fā)動機轉(zhuǎn)速，低于測出發(fā)動機轉(zhuǎn)速，低于所需轉(zhuǎn)速所需轉(zhuǎn)速則則減小阻力矩，反之則加大阻力矩，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在所需減小阻力矩，反之則加大阻力矩，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在所需轉(zhuǎn)速時，即轉(zhuǎn)速時，即阻力矩與發(fā)動機輸出有效轉(zhuǎn)矩相等阻力矩與發(fā)動機輸出有效轉(zhuǎn)

32、矩相等時，測量發(fā)動時，測量發(fā)動機機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和和發(fā)動機有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動機有效轉(zhuǎn)矩，用，用油耗儀油耗儀測出發(fā)動機單位時間內(nèi)測出發(fā)動機單位時間內(nèi)的的耗油質(zhì)量耗油質(zhì)量B B，根據(jù)式（，根據(jù)式（1-11-1）換算出發(fā)動機）換算出發(fā)動機有效功率有效功率P Pe e ，根，根據(jù)式（據(jù)式（1-21-2）換算出發(fā)動機）換算出發(fā)動機有效燃油消耗率有效燃油消耗率b be e 。四、發(fā)動機的速度特性四、發(fā)動機的速度特性80速度特性制取具體步驟（汽油機為例）速度特性制取具體步驟（汽油機為例）1 1）發(fā)動機預(yù)熱發(fā)動機預(yù)熱，將點火提前角、水溫（，將點火提前角、水溫（80809595）、油溫）、油溫（8080左右）保持最佳左右）

33、保持最佳。2 2）將）將油門固定在某一位置后油門固定在某一位置后，先將發(fā)動機，先將發(fā)動機滿負(fù)荷穩(wěn)定運轉(zhuǎn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運轉(zhuǎn)在最在最低轉(zhuǎn)速處，此時即為試驗的起點。記錄耗一定量燃油所需要低轉(zhuǎn)速處，此時即為試驗的起點。記錄耗一定量燃油所需要的時間、測功器讀數(shù)、轉(zhuǎn)速的時間、測功器讀數(shù)、轉(zhuǎn)速。3 3）依次減少發(fā)動機負(fù)荷，使其轉(zhuǎn)速增加依次減少發(fā)動機負(fù)荷，使其轉(zhuǎn)速增加，根據(jù)發(fā)動機所選擇的，根據(jù)發(fā)動機所選擇的轉(zhuǎn)速間隔，使發(fā)動機穩(wěn)定工作在某一轉(zhuǎn)速處，再進(jìn)行此時數(shù)轉(zhuǎn)速間隔，使發(fā)動機穩(wěn)定工作在某一轉(zhuǎn)速處，再進(jìn)行此時數(shù)據(jù)記錄。如此試驗幾個點，到發(fā)動機功率開始下降為止據(jù)記錄。如此試驗幾個點，到發(fā)動機功率開始下降為止。4 4）

34、在坐標(biāo)上描點在坐標(biāo)上描點。（橫坐標(biāo)發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為發(fā)動機。（橫坐標(biāo)發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)矩、有效燃油消耗率等）的功率、轉(zhuǎn)矩、有效燃油消耗率等）81（1 1）發(fā)動機發(fā)動機全負(fù)荷速度特性全負(fù)荷速度特性（又稱為發(fā)動機外特性發(fā)動機外特性）：指油門全指油門全開時開時，發(fā)動機的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩和有效燃油消耗率三者隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。 發(fā)動機發(fā)動機速度特性：速度特性：指油門開度一定時指油門開度一定時，發(fā)動機的有效功率、，發(fā)動機的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩和有效燃油消耗率三者隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律有效轉(zhuǎn)矩和有效燃油消耗率三者隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。汽油發(fā)動機外特性汽油發(fā)動機外特性82

35、發(fā)動機外特性發(fā)動機外特性曲線曲線 分析：分析：此特性代表了發(fā)動機所具有的最高動力性能此特性代表了發(fā)動機所具有的最高動力性能。1 1、可以從此曲線上找出、可以從此曲線上找出發(fā)動機所能發(fā)出的最高功率和最高轉(zhuǎn)矩及其發(fā)動機所能發(fā)出的最高功率和最高轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速。相應(yīng)轉(zhuǎn)速。2 2、最高轉(zhuǎn)矩和最高功率所對應(yīng)的、最高轉(zhuǎn)矩和最高功率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速不同轉(zhuǎn)速不同3 3、發(fā)動機的、發(fā)動機的最低燃油消耗率并不最低燃油消耗率并不是出現(xiàn)在最高功率或最高轉(zhuǎn)矩對應(yīng)是出現(xiàn)在最高功率或最高轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)速下，此說明，此說明發(fā)動機的最高動發(fā)動機的最高動力性與最好經(jīng)濟性不能兼得力性與最好經(jīng)濟性不能兼得。最低。最低燃油消耗率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速介于最高燃油消耗率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速介于最高功率和轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之間。功率和轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之間。83（2 2）發(fā)動機發(fā)動機部分負(fù)荷速度特性部分負(fù)荷速度特性：指油門部分開啟油門部分開啟時，發(fā)動機的