第1章-汽車總體構(gòu)造

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 構(gòu)造構(gòu)造 陳凌珊上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院行駛系的的基本行駛系的的基本構(gòu)成構(gòu)成車架懸架車橋車輪行駛系 汽車行駛系汽車行駛系由使汽車滾動(dòng)行駛的由使汽車滾動(dòng)行駛的車輪車輪、連接車輪的、連接車輪的車橋車橋、支承車、支承車身的身的懸架懸架和承受各種載荷的和承受各種載荷的車架車架等構(gòu)成等構(gòu)成。圖圖 行駛系的組成行駛系的組成 1-1-車架車架 2-2-車輪車輪 3-3-車橋車橋 4-4-懸架懸架 1234567891110 從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列部件和零件即屬于一系列部件和零件即屬于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)。圖圖 機(jī)械轉(zhuǎn)向系機(jī)

2、械轉(zhuǎn)向系 1-1-轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤 2-2-轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸 3-3-轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器 4-4-轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂5-5-轉(zhuǎn)向主拉桿轉(zhuǎn)向主拉桿 6-6-轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂 7-7-左轉(zhuǎn)向節(jié)左轉(zhuǎn)向節(jié) 8-8-左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)向向梯形臂梯形臂 9-9-橫拉桿橫拉桿 10-10-右轉(zhuǎn)向梯形臂右轉(zhuǎn)向梯形臂 11-11-右轉(zhuǎn)向右轉(zhuǎn)向節(jié)節(jié) 作為減速傳動(dòng)裝置的作為減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向器器中有中有l(wèi) l2 2級(jí)減速傳動(dòng)副。級(jí)減速傳動(dòng)副。 自轉(zhuǎn)向搖臂至轉(zhuǎn)向梯形這自轉(zhuǎn)向搖臂至轉(zhuǎn)向梯形這一系列部件和零件一系列部件和零件( (不含轉(zhuǎn)向節(jié)不含轉(zhuǎn)向節(jié)) )都屬于都屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中，根據(jù)在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中，根據(jù)需要

3、還會(huì)采用需要還會(huì)采用萬(wàn)向傳動(dòng)裝置萬(wàn)向傳動(dòng)裝置。機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基本構(gòu)成機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基本構(gòu)成 普通轎車常見的轉(zhuǎn)普通轎車常見的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖圖11-1411-14所示，其前橋?yàn)辂湼ミd所示，其前橋?yàn)辂湼ミd式獨(dú)立懸架，由于采用式獨(dú)立懸架，由于采用了了齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器通過(guò)左右橫拉桿轉(zhuǎn)向器通過(guò)左右橫拉桿4 4、6 6桿分別與轉(zhuǎn)向立柱桿分別與轉(zhuǎn)向立柱總成上的節(jié)臂總成上的節(jié)臂3 3直接相直接相連，從而使得轉(zhuǎn)向傳動(dòng)連，從而使得轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。轉(zhuǎn)向減振器轉(zhuǎn)向減振器7 7可以有效可以有效減輕來(lái)自路面的沖擊減輕來(lái)自路面的沖擊。轉(zhuǎn)向器通過(guò)轉(zhuǎn)向器通過(guò)安全轉(zhuǎn)

4、向柱安全轉(zhuǎn)向柱2 2與轉(zhuǎn)向盤相連。與轉(zhuǎn)向盤相連。 圖圖11-14 11-14 桑塔納轎車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)桑塔納轎車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 汽車行車制動(dòng)系圖圖12-1 12-1 制動(dòng)系工作原理制動(dòng)系工作原理 1-1-制動(dòng)踏板制動(dòng)踏板 2-2-推桿推桿 3-3-制動(dòng)主缸活塞制動(dòng)主缸活塞 4-4-制動(dòng)制動(dòng)主缸主缸 5-5-制動(dòng)油管制動(dòng)油管 6-6-制動(dòng)輪缸制動(dòng)輪缸 7-7-輪缸活塞輪缸活塞8-8-制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓 9-9-摩擦片摩擦片 10-10-制動(dòng)蹄制動(dòng)蹄 11-11-制動(dòng)制動(dòng)底板底板 12-12-制動(dòng)蹄支承銷制動(dòng)蹄支承銷 13-13-制動(dòng)蹄回位制動(dòng)蹄回位彈簧彈簧 制動(dòng)力矩的產(chǎn)生制動(dòng)力矩的產(chǎn)生地面制

5、動(dòng)力的產(chǎn)生地面制動(dòng)力的產(chǎn)生第一章第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理 及總體構(gòu)造及總體構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的類型發(fā)動(dòng)機(jī)的類型1.1.發(fā)動(dòng)機(jī)的定義發(fā)動(dòng)機(jī)的定義熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(熱機(jī)):將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī).2.2.發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)的分類熱機(jī)熱機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)外燃機(jī)外燃機(jī)活塞式內(nèi)燃機(jī)活塞式內(nèi)燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)熱氣機(jī)熱氣機(jī)活塞式內(nèi)燃機(jī)的分類活塞式內(nèi)燃機(jī)的分類按活塞運(yùn)動(dòng)方式按活塞運(yùn)動(dòng)方式往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)往往復(fù)復(fù)活活塞塞式式內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)活活塞塞式式內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)按燃料種類按燃料種類汽油機(jī)汽油機(jī)氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)氣體燃料發(fā)

6、動(dòng)機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī) 氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)按沖程按沖程二沖程內(nèi)燃機(jī)二沖程內(nèi)燃機(jī)四沖程內(nèi)燃機(jī)四沖程內(nèi)燃機(jī)按冷卻方式按冷卻方式風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)水冷式內(nèi)燃機(jī)水冷式內(nèi)燃機(jī)按進(jìn)氣狀態(tài)按進(jìn)氣狀態(tài)非增壓非增壓/自然吸氣內(nèi)燃機(jī)自然吸氣內(nèi)燃機(jī)增壓內(nèi)燃機(jī)增壓內(nèi)燃機(jī)非非增增壓壓式式內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)增增壓壓式式內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)第二節(jié)第二節(jié) 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1、基本結(jié)構(gòu)、基本結(jié)構(gòu)1凸輪軸2氣門彈簧3進(jìn)氣門4排氣門5氣缸蓋6氣缸7機(jī)體8活塞9連桿10曲軸11曲軸齒形帶輪12張緊輪13齒形帶14凸輪軸齒形帶輪第二節(jié)第二節(jié) 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)上止點(diǎn)下止點(diǎn)活

7、塞行程（S）曲柄半徑（R）燃燒室容積（ ）氣缸工作容積（ ）氣缸總?cè)莘e（ ）壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)排量工作循環(huán)工況負(fù)荷2.2.基本概念和術(shù)語(yǔ)基本概念和術(shù)語(yǔ)aVsVcVcsaVVVLSDVs62104D氣缸直徑，單位mm； S活塞行程，單位mm； afvafvafvafvafvafvafv動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 壓縮比壓縮比 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用比，用表示表示。 例如：例如：現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為8 811(11(轎車有的轎車有的達(dá)達(dá)1010以上以上) )。柴油機(jī)壓縮比一般為為。柴油機(jī)壓縮比一般為為16162222。 氣

8、缸總?cè)莘e；氣缸總?cè)莘e； 氣缸工作容積；氣缸工作容積； 燃燒室容積；燃燒室容積；csccscaVVVVVVV1aVsVcV工作循環(huán)工作循環(huán) 對(duì)于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，每進(jìn)行一次能量轉(zhuǎn)換，對(duì)于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，每進(jìn)行一次能量轉(zhuǎn)換，均要經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程。這種周均要經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程。這種周而復(fù)始的連續(xù)過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。而復(fù)始的連續(xù)過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。 多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量排量 ，用用表示表示 。發(fā)動(dòng)機(jī)排量發(fā)動(dòng)機(jī)排量 氣缸工作容積氣缸工作容積 （氣缸排量）（氣缸排量）i i 氣缸

9、數(shù)目氣缸數(shù)目LViVVsLsV工況工況 內(nèi)燃機(jī)在某一時(shí)刻的運(yùn)行狀況內(nèi)燃機(jī)在某一時(shí)刻的運(yùn)行狀況. .以該時(shí)刻內(nèi)以該時(shí)刻內(nèi)燃機(jī)輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示燃機(jī)輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示, ,曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)速即為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速速即為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速負(fù)荷率負(fù)荷率(負(fù)荷負(fù)荷) 內(nèi)燃機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相內(nèi)燃機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值, ,以以百分?jǐn)?shù)表示百分?jǐn)?shù)表示. .負(fù)荷率通常簡(jiǎn)稱符合負(fù)荷率通常簡(jiǎn)稱符合. .汽油發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)行程的圖示汽油發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)行程的圖示1.1.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4.

10、4.排氣行程排氣行程第三節(jié)第三節(jié) 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作原理往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作原理1.四沖程汽油機(jī)的工作原理四沖程汽油機(jī)的工作原理1 1、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟進(jìn)氣門開啟大氣壓力線大氣壓力線PVra示功圖示功圖上止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖示功圖：表示活塞表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。氣體壓力的變化情況。活活塞塞下下行行溫度320380K 壓力0.080.09MPa2 2、壓縮行程、壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉PVra示功圖示功圖大氣壓力線大氣壓力線c上止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)下止點(diǎn)活活塞塞上上行行溫度600750K

11、壓力0.81.5 MPa3 3、作功行程、作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉PVra示功圖示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)下止點(diǎn)活活塞塞下下行行瞬時(shí)最高：溫度22002800 K， 壓力3.06.5MPa作功終了：溫度12001500 K， 壓力0.350.5 MPa 4 4、排氣行程、排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開排氣門打開PVr示功圖示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)下止點(diǎn)殘余廢氣殘余廢氣 a 活活塞塞上上行行溫度9001100 K 壓力0.1050.12 MPa2.2.四沖程柴油機(jī)的工作原理四沖程柴油機(jī)的工作原理四行程柴油機(jī)和四四行

12、程柴油機(jī)和四行程汽油機(jī)的工作行程汽油機(jī)的工作過(guò)程相同，每一個(gè)過(guò)程相同，每一個(gè)工作循環(huán)同樣包括工作循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、壓縮、作功進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)行程，和排氣四個(gè)行程，但由于柴油機(jī)使用但由于柴油機(jī)使用的燃料是柴油，柴的燃料是柴油，柴油與汽油有較大的油與汽油有較大的差別，差別，柴油粘度大，柴油粘度大，不易蒸發(fā)，自燃溫不易蒸發(fā)，自燃溫度低，故可燃混合度低，故可燃混合氣的形成，著火方氣的形成，著火方式，燃燒過(guò)程以及式，燃燒過(guò)程以及氣體溫度壓力的變氣體溫度壓力的變化都和汽油機(jī)不同化都和汽油機(jī)不同噴油器噴 油 泵進(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新鮮空氣空氣四沖程柴

13、油機(jī)各行程示意圖四沖程柴油機(jī)各行程示意圖開始開始噴油噴油溫度溫度310340K壓力壓力0.0850.095 MPa溫度溫度7501000K壓力壓力35 MPa瞬時(shí)：瞬時(shí)：溫度溫度18002200K18002200K壓力壓力69 MPa69 MPa溫度溫度700900K700900K壓力壓力0.1050.12 MPa0.1050.12 MPa終了：終了：溫度溫度10001200K10001200K壓力壓力0.20.5 MPa0.20.5 MPa分析和比較四沖程汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作分析和比較四沖程汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作異同異同? ?首先分別看一下汽油機(jī)和柴油機(jī)的圖示首先分別看一下汽油機(jī)和柴油機(jī)的圖示

14、火花塞火花塞 噴油器噴油器 汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作相同點(diǎn)汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作相同點(diǎn)： 1 1、每個(gè)工作循環(huán)都包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)活塞行、每個(gè)工作循環(huán)都包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)活塞行程行程；每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周程行程；每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周, , 每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周，曲每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周完成一個(gè)工作循環(huán)。軸旋轉(zhuǎn)兩周完成一個(gè)工作循環(huán)。2 2、四個(gè)活塞行程行程中，只有一個(gè)作功行程，在發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)、四個(gè)活塞行程行程中，只有一個(gè)作功行程，在發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸的轉(zhuǎn)速是不均勻的。工作循環(huán)中，曲軸的轉(zhuǎn)速是不均勻的。 汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣在缸外混合，可燃汽油與空

15、氣在缸外混合，可燃混合氣在氣缸外部開始形成，混合氣在氣缸外部開始形成，并延續(xù)到進(jìn)氣和壓縮終了，時(shí)并延續(xù)到進(jìn)氣和壓縮終了，時(shí)間較長(zhǎng)。間較長(zhǎng)。進(jìn)入氣缸的是純空氣進(jìn)入氣缸的是純空氣, ,可燃混合可燃混合氣在氣缸內(nèi)部形成，從壓縮行氣在氣缸內(nèi)部形成，從壓縮行程接近終了時(shí)開始，并占小部程接近終了時(shí)開始，并占小部分做功行程，時(shí)間很短。分做功行程，時(shí)間很短。電火花點(diǎn)燃混合氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油自燃高溫氣體加熱柴油自燃有點(diǎn)火系有點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系無(wú)噴油器無(wú)噴油器有噴油器有噴油器汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作不同點(diǎn)：汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作不同點(diǎn)：汽油機(jī)汽油機(jī) 溫度溫度 壓力壓力 柴油機(jī)柴油機(jī) 溫度溫度壓力壓力

16、進(jìn)氣行程 320-380k 0.08-0.09MPa進(jìn)氣行程 310-340k0.085-0.095MPa壓縮行程 600-750k 0.8-1.5MPa壓縮行程 750-1000k3-5MPa做功行程 2200-2800K 1200-1500K 最大：3.0-6.5MPa結(jié)束：0.35-0.5MPa做功行程 1800-2200k10001200K最大：6-9MPa結(jié)束：0.2-0.5MPa排氣行程 9001100K 0.105-0.12MPa排氣行程 700-900K0.105-0.12MPa汽油機(jī)與柴油機(jī)工作時(shí)各行程狀態(tài)參數(shù)比較汽油機(jī)與柴油機(jī)工作時(shí)各行程狀態(tài)參數(shù)比較3.3.二沖程汽油機(jī)的工

17、作原理二沖程汽油機(jī)的工作原理第一沖程：第一沖程：活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)； 掃氣：掃氣：下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣閥關(guān)閉；排氣口和掃氣口開啟；曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣經(jīng)掃氣口進(jìn)入氣缸，將廢氣經(jīng)排氣口掃出；活塞繼續(xù)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞頭部將掃氣口關(guān)閉，停止掃氣；但是排氣口未關(guān)閉，廢氣和部分混合氣繼續(xù)排出。 壓縮：壓縮：活塞將排氣口關(guān)閉，缸內(nèi)的可燃混合氣被壓縮，直至上止點(diǎn)。進(jìn)氣：進(jìn)氣：活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前時(shí)，曲軸箱容積隨活塞上移增大，形成真空度，進(jìn)氣閥開啟，混合氣進(jìn)入曲軸箱。3.3.二沖程汽油機(jī)的工作原理二沖程汽油機(jī)的工作原理第二沖程第二沖程: :活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)； 燃燒：燃燒：壓縮過(guò)程終了時(shí)，火花塞點(diǎn)火，可

18、燃混合氣燃燒，燃燒氣體膨脹做功。此時(shí)，進(jìn)氣閥仍然開啟，混合氣被預(yù)壓縮。 排氣：排氣：活塞打開排氣口，廢氣排出，做功過(guò)程結(jié)束； 掃氣：掃氣：繼而活塞又將掃氣口開啟，可燃混合氣經(jīng)掃氣口進(jìn)入氣缸，掃除廢氣（掃氣）。直至下一個(gè)活塞行程掃氣口被關(guān)閉。4.4.二沖程柴油機(jī)的工作原理二沖程柴油機(jī)的工作原理第一沖程第一沖程: :活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)； 掃氣：掃氣：當(dāng)活塞還處于下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣口和排氣門均開啟。掃氣泵將純凈的空氣增壓到0 . 1 2 -0.14Mpa后，經(jīng)空氣室和進(jìn)氣口送入氣缸，掃除其中的廢氣。廢氣經(jīng)氣缸地步的排氣門排出。 壓縮：壓縮：當(dāng)活塞上移將進(jìn)氣口關(guān)閉的同時(shí)，排氣門也關(guān)閉，進(jìn)入氣缸內(nèi)的空

19、氣開始被壓縮。活塞運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)，壓縮過(guò)程結(jié)束。4.4.二沖程柴油機(jī)的工作原理二沖程柴油機(jī)的工作原理第二沖程：第二沖程：活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)； 作功：作功：壓縮行程結(jié)束后，高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸，并自行著火燃燒。高溫高壓的燃燒氣體推動(dòng)活塞作功。 排氣：排氣：當(dāng)活塞下移至2/3行程時(shí)，排氣門開啟，廢氣經(jīng)排氣門排出。掃氣：掃氣：活塞繼續(xù)下移，進(jìn)氣口開啟，來(lái)自掃氣泵的空氣經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入氣缸進(jìn)行掃氣。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較機(jī)體機(jī)體兩兩 大大機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五個(gè)系統(tǒng)燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)

20、火系統(tǒng)（汽油機(jī)）（汽油機(jī)）起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置及排氣凈化裝置第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造機(jī)體機(jī)體曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo)表征發(fā)動(dòng)機(jī)作表征發(fā)動(dòng)機(jī)作功能力大小功能力大小經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率和燃油消耗率和燃油消耗率環(huán)境性能指標(biāo)環(huán)境性能指標(biāo)指發(fā)動(dòng)機(jī)排放品指發(fā)動(dòng)機(jī)排放品質(zhì)和噪聲水平質(zhì)和噪聲水平強(qiáng)化指標(biāo)強(qiáng)化指標(biāo)評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)承受評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)承受熱負(fù)荷和機(jī)械熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷的能力負(fù)荷的能力耐久性指標(biāo)耐久性指標(biāo)主要零部件磨損主

21、要零部件磨損到不能繼續(xù)正常到不能繼續(xù)正常工作的極限時(shí)間工作的極限時(shí)間緊湊性指標(biāo)緊湊性指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊程度緊湊程度工藝性指標(biāo)工藝性指標(biāo)制造和維修制造和維修的方便程度的方便程度可靠性指標(biāo)可靠性指標(biāo)規(guī)定條件下正常規(guī)定條件下正常持續(xù)工作能力持續(xù)工作能力動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo) 動(dòng)力性指標(biāo)表征發(fā)動(dòng)機(jī)作功能力的大小，主要包括有效動(dòng)力性指標(biāo)表征發(fā)動(dòng)機(jī)作功能力的大小，主要包括有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速和平均有效壓力；轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速和平均有效壓力； 有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩(Te)(Te) 指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，通常用通常用TeTe表示，單位為表示，單位

22、為NmNm。有效轉(zhuǎn)矩是作用在活塞頂部的氣體壓。有效轉(zhuǎn)矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過(guò)連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并克服了摩擦，驅(qū)動(dòng)附力通過(guò)連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并克服了摩擦，驅(qū)動(dòng)附件等損失之后從曲軸對(duì)外輸出的凈轉(zhuǎn)矩。件等損失之后從曲軸對(duì)外輸出的凈轉(zhuǎn)矩。 有效功率有效功率(Pe)(Pe) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)(n)平均有效壓力平均有效壓力p pmeme (MPa) (MPa)動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo) 有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩(Te)(Te) 有效功率有效功率(Pe)(Pe) 指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的功率，指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的功率，通常用通常用PePe表示，單位為表示，單位為kWk

23、W。有效功率同樣是曲軸對(duì)外輸出的凈功率。有效功率同樣是曲軸對(duì)外輸出的凈功率。它等于有效轉(zhuǎn)矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率可以它等于有效轉(zhuǎn)矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率可以在專用的試驗(yàn)臺(tái)上用測(cè)功器測(cè)定，測(cè)出有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速，在專用的試驗(yàn)臺(tái)上用測(cè)功器測(cè)定，測(cè)出有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速，然后用下面公式計(jì)算出有效功率。然后用下面公式計(jì)算出有效功率。 式中：式中：Te Te 有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩（NmNm） n n曲軸轉(zhuǎn)速曲軸轉(zhuǎn)速（r/minr/min）。）。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)(n)平均有效壓力平均有效壓力p pmeme (MPa) (MPa)動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo) 有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩(Te)(

24、Te) 有效功率有效功率(Pe)(Pe) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)(n) 平均有效壓力平均有效壓力p pmeme (MPa) (MPa) 單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為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，單，單位位MPaMPa。PmePme可以看作是一個(gè)假想的、平均不變的壓力作用在可以看作是一個(gè)假想的、平均不變的壓力作用在活塞頂上，使活塞移動(dòng)一個(gè)沖程所作的功，即每循環(huán)所作的活塞頂上，使活塞移動(dòng)一個(gè)沖程所作的功，即每循環(huán)所作的有效功。平均有效壓力越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力越強(qiáng)。有效功。平均有效壓力越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力越強(qiáng)。1 1、有效熱效率、有效熱效率( (e ) )：

25、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；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；2 2、有效燃油消耗率、有效燃油消耗率( (be) )： 發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出1KW.h1KW.h有效功所消耗的燃油質(zhì)量（每千瓦有效功所消耗的燃油質(zhì)量（每千瓦 小小時(shí)的油耗）時(shí)的油耗）B B發(fā)動(dòng)機(jī)每單位時(shí)間的耗油量（發(fā)動(dòng)機(jī)每單位時(shí)間的耗油量（kg/hkg/h）, ,由試驗(yàn)測(cè)定；由試驗(yàn)測(cè)定；PePe發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，KWKW。有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗的燃油有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上

26、給出的有效燃油消耗率越少，其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上給出的有效燃油消耗率gege是最小值。是最小值。hKWgPBbee/103經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 主要包括有效熱效率和有效燃油消耗率；主要包括有效熱效率和有效燃油消耗率；有效熱效率有效熱效率( (e e ) )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；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；有效熱效率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。有效熱效率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。有效燃油消耗率有效燃油消耗率( (be) ) 發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出1KW.h1KW.h有效功所消耗的燃油質(zhì)量（每千瓦有效功所消耗的燃油質(zhì)

27、量（每千瓦 小小時(shí)的油耗）燃油消耗率通常用時(shí)的油耗）燃油消耗率通常用bebe表示。表示。B B發(fā)動(dòng)機(jī)每單位時(shí)間的耗油量（發(fā)動(dòng)機(jī)每單位時(shí)間的耗油量（kg/hkg/h）, ,由試驗(yàn)測(cè)定；由試驗(yàn)測(cè)定；PePe發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，KWKW。 有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上給出的有效燃油消耗率其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上給出的有效燃油消耗率gege是最小值。是最小值。hKWgPBbee/103強(qiáng)化指標(biāo)強(qiáng)化指標(biāo)升功率升功率PL 發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下，單位發(fā)動(dòng)機(jī)排量輸出

28、的有效功率；發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下，單位發(fā)動(dòng)機(jī)排量輸出的有效功率；升功率大，表明每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率大，發(fā)動(dòng)機(jī)升功率大，表明每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率大，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都高。的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都高。強(qiáng)化系數(shù)強(qiáng)化系數(shù) (Pme Cm) 平均有效壓力平均有效壓力P Pmeme與活塞平均速度與活塞平均速度C Cm m的乘積稱為強(qiáng)化系數(shù)；的乘積稱為強(qiáng)化系數(shù)；活塞平均速度發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的平活塞平均速度發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的平均值，它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：均值，它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系為： CmCm活塞平均速度（活塞平均速度（m/sm/s） S S活塞

29、行程（活塞行程（mmmm） n n發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速（發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速（r/min)r/min)31030Sncm緊湊性指標(biāo)緊湊性指標(biāo) 緊湊性指標(biāo)是用來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標(biāo)；緊湊性指標(biāo)是用來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標(biāo)； 1 1、比容積、比容積發(fā)動(dòng)機(jī)外廓體積與其標(biāo)定功率的比值；發(fā)動(dòng)機(jī)外廓體積與其標(biāo)定功率的比值； 2 2、比質(zhì)量、比質(zhì)量發(fā)動(dòng)機(jī)的干質(zhì)量與其標(biāo)定的功率的比值；發(fā)動(dòng)機(jī)的干質(zhì)量與其標(biāo)定的功率的比值； （干質(zhì)量是指未加注燃油、機(jī)油和冷卻液的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量干質(zhì)量是指未加注燃油、機(jī)油和冷卻液的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量）環(huán)境指標(biāo)環(huán)境指標(biāo)指發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和噪聲水平。指發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和噪聲水平?？煽啃灾笜?biāo)可靠性

30、指標(biāo) 是表征發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的使用條件下，正常持續(xù)工作能力是表征發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的使用條件下，正常持續(xù)工作能力的指標(biāo)。評(píng)價(jià)方法有多種，如首發(fā)故障行駛里程，平均故障間的指標(biāo)。評(píng)價(jià)方法有多種，如首發(fā)故障行駛里程，平均故障間隔里程，主要零部件的損壞率等。隔里程，主要零部件的損壞率等。耐久性指標(biāo)耐久性指標(biāo) 耐久性指標(biāo)是指發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件磨損到不能繼續(xù)正常耐久性指標(biāo)是指發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時(shí)間。通常用發(fā)動(dòng)機(jī)的大修里程數(shù)來(lái)衡量。工作的極限時(shí)間。通常用發(fā)動(dòng)機(jī)的大修里程數(shù)來(lái)衡量。工藝性指標(biāo)工藝性指標(biāo) 工藝性指標(biāo)是指評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝性和維修工藝性好工藝性指標(biāo)是指評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝性和維修工藝性

31、好壞的指標(biāo)。壞的指標(biāo)。內(nèi)燃機(jī)速度特性內(nèi)燃機(jī)速度特性1 1、發(fā)動(dòng)機(jī)特性、發(fā)動(dòng)機(jī)特性發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整狀況發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整狀況及運(yùn)行工況而變化的關(guān)系。及運(yùn)行工況而變化的關(guān)系。2 2、發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性、發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率PePe、有效、有效轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩TeTe和有效燃油消耗率和有效燃油消耗率bebe隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n n的變化關(guān)系。的變化關(guān)系。 (Pe(Pe，TeTe，bebe與與n n的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線) )）(1)(1)外特性外特性節(jié)氣門全開時(shí)的節(jié)氣門全開時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性；發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性；(1)(1)部分特性部分特性節(jié)氣門部分開節(jié)氣門部分開啟時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性；啟時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性；負(fù)荷負(fù)荷 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性，可以非常方便直觀地說(shuō)明發(fā)動(dòng)可以非常方便直觀地說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。機(jī)的