汽車發(fā)動機工作原理課件

1、汽車構(gòu)造 發(fā)動機 汽車的組成潤滑系統(tǒng)進氣/燃油系統(tǒng)自動變速箱系統(tǒng)手動變速箱系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)制動系統(tǒng)汽車的心臟發(fā)動機本章內(nèi)容發(fā)動機基本組成和常用術(shù)語四沖程發(fā)動機工作原理發(fā)動機：汽車動力來源。 一部轉(zhuǎn)換能量的機器:某種能量 機械能熱機:熱能 機械能內(nèi)燃機：燃料與空氣混合后在機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。往復活塞式內(nèi)燃機 發(fā)動機的定義：發(fā)動機基本組成和常用術(shù)語1、按照所用燃料分類： 燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機(圖1-1)。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內(nèi)燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起

2、動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。 柴油機與汽油機比較，柴油機的壓縮比高，熱效率高，燃油消耗率低，同時柴油價格較低，因此，柴油機的燃料經(jīng)濟性能好，而且柴油機的排氣污染少，排放性能較好。但它的主要缺點是轉(zhuǎn)速低，質(zhì)量大，噪聲大，振動大，制造和維修費用高。 2、按照行程分類 ：內(nèi)燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機和二行程內(nèi)燃機(圖1-2 )。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復運動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃

3、機。汽車發(fā)動機廣泛使用四行程內(nèi)燃機。 四沖程二沖程3、按照冷卻方式分類 內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風冷發(fā)動機(圖1-3)。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的；而風冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。 5、按照氣缸排列方式分類 ：內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式(圖1-5)。單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩

4、列之間的夾角180(一般為90)稱為V型發(fā)動機，若兩列之間的夾角=180稱為對置式發(fā)動機。下一節(jié)1.1.1 單缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖 1.1發(fā)動機基本組成和常用術(shù)語一、發(fā)動機結(jié)構(gòu)基本術(shù)語：上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(V h )發(fā)動機排量(VL)燃燒室容積(Vc )氣缸總?cè)莘e(Va )壓縮比（）Vh= D2S 10-6/4 （L） VL= V h iD氣缸直徑mm S活塞行程mm i 氣缸數(shù)Va V h Vc Va / Vc1 V / Vc1.1.2 基本術(shù)語1.1.2 基本術(shù)語1.上止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處，通常指活塞上行到最高位置。 2.下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心

5、最近處，通常指活塞下行到最低位置。 3.活塞行程(S)：上、下兩止點間的距離(mm)。 4.曲柄半徑(R)：與連桿下端(即連桿大頭)相連的曲柄銷中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離(mm)。 曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，活塞移動兩個行程。 5.氣缸工作容積(h)：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積(L)。 h =D2S/(4106) (L) 式中：D氣缸直徑(mm)。 6.發(fā)動機排量(L)：發(fā)動機所有氣缸工作容積之和(L)。設(shè)發(fā)動機的氣缸數(shù)為i，則 L =h i (L) 7.燃燒室容積(C)：活塞在上止點時，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積(L)。 8.氣缸總?cè)莘e(a)：活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為

6、氣缸總?cè)莘e(L)。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即 a =h +C 9.壓縮比()：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即 =a /C =(h +C)/ C =1+h /C 它表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機的壓縮比為610，柴油機的壓縮比為1522。 10.發(fā)動機的工作循環(huán)：在氣缸內(nèi)進行的每一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一系列連續(xù)過程(進氣、壓縮、作功和排氣)稱發(fā)動機的工作循環(huán)。 11.二沖程發(fā)動機：活塞往復兩個行程完成一個工作循環(huán)的稱為二沖程發(fā)動機。 12.四沖程發(fā)動機：活塞往復四個行程完成一個工

7、作循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機。 上止點氣缸工作容積活塞行程氣缸總?cè)莘e發(fā)動機排量 壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。 現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為69(轎車有的達911)。上海桑塔納轎車汽油機壓縮比為8.2。壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。= Va/Vc 現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為69(轎車有的達911)。上海桑塔納轎車汽油機壓縮比為8.2。壓縮比過大的不良后果壓縮比過大的不良后果 下一節(jié)1.2 四沖程發(fā)動機的工作原理一、四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程

8、汽油機的工作過程進氣行程排氣門關(guān)閉進氣門開啟活塞溫度370400 K， 壓力0.070.09MPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。壓縮行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600700K， 壓力0.61.5 MPa作功行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點瞬時最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度13001600 K， 壓力0.30.5 MPa 排氣行程進氣門關(guān)閉排氣門打開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點溫度90012

9、00 K 壓力0.1050.115 MPa殘余廢氣二、四沖程柴油機的工作原理噴油器排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300-370K壓力0.07850.0932MPa 溫度750-1000K壓力3-5 MPa瞬時：溫度2000-2500K壓力6-9 MPa溫度800-1000K壓力0.105-0.125MPa終了：溫度12001500k壓力0.2-0.4MPa吸氣行程壓縮行程作功行程四沖程發(fā)動機工作狀態(tài)柴油機工作時各行程狀態(tài)參數(shù)桑塔納發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么相同之處呢？共同特點： 1.每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)(720)每一行程曲軸轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)(180)，進氣行程是進氣門開啟，排氣行程是排氣門開啟，其余兩個行程進、排氣門均關(guān)閉。 2.四個行程中，只有作功行程產(chǎn)生動力，其它三個行程是為作功行程做準備工作的輔助行程，雖然作