發(fā)動機原理和總體構造

第一章發(fā)動機的工作原理及總體構造發(fā)動機的分類往復活塞式內(nèi)燃機的基本結構及基本術語四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體構造發(fā)動機的性能指標內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則一、汽車發(fā)動機的分類汽車發(fā)動機都是熱能為動力裝置，簡稱熱機。在熱機中借助工質(zhì)的狀態(tài)變化將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。

1、燃料種類：汽油機、柴油機、代用燃料發(fā)動機2、冷卻方式：水冷式、風冷式3、工作循環(huán)：四沖程、二沖程4、氣缸數(shù)：單缸、多缸5、進氣狀態(tài)：增壓、非增壓6、按活塞運動的方式：往復活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式往復活塞式發(fā)動機.flv三角形活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機.flv二、往復活塞式內(nèi)燃機的基本結構及術語1、基本結構二、往復活塞式內(nèi)燃機的基本結構及術語1.工作循環(huán)：進氣、壓縮、燃燒、排氣工作循環(huán).swf2.上止點、下止點、活塞行程S、曲柄半徑R上止點.swf

下止點.swf二、往復活塞式內(nèi)燃機的基本術語活塞行程.swf3.氣缸工作容積Vs、燃燒室容積Vc、氣缸總?cè)莘eVa、內(nèi)燃機排量VL氣缸工作容積.swf燃燒室容積.swfVc氣缸總?cè)莘e.swfVa=Vs+Vc發(fā)動機排量.swfVL=VS·i4.壓縮比壓縮比.swf5.示功圖——氣缸中氣體壓力p隨氣缸容積V變化的示功圖二、往復活塞式內(nèi)燃機的基本術語三、四沖程發(fā)動機工作原理四沖程發(fā)動機一個工作循環(huán)要經(jīng)過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。1、四沖程汽油機工作原理

（1）進氣行程進氣沖程.swf

a、進氣門開啟、排氣門關閉；

b、進氣終了時，氣體壓力約為0.075-0.09MPa；

c、進氣終了時，氣體溫度升高為320-380K；

d、示功圖上的曲線ra。（2）壓縮行程壓縮沖程.swf

a、進、排氣門均關閉；

b、壓縮終了時，氣體壓力約為0.8－1.5MPa；

c、壓縮終了時，氣體溫度約為600－750k；d、示功圖上的曲線ac。（3）作功行程做功沖程.swf

a、進、排氣門關閉；

b、氣體壓力最大可達3－6.5MPa，溫度達2200－2800K；

c、行程結束時，壓力為0.35-0.5MPa，溫度1200－1500K；

d、示功圖上曲線czb。（4）排氣行程排氣沖程.swfa、進氣門關閉、排氣門開啟；b、排氣終了時，氣體壓力約為0.105-0.115MPa；c、排氣終了時，氣體溫度約為900-1100K；d、示功圖上曲線br。分析發(fā)動機自行運轉(zhuǎn)之前需要外力完成進氣壓縮兩個沖程。在四個沖程中只有作功沖程是活塞帶動曲軸轉(zhuǎn)動，其他三個沖程都是曲軸帶動活塞運動。在整個循環(huán)過程中，進氣門、排氣門各開啟一次。發(fā)動機著火的基本條件是：油：是否有油，濃度是否合適。電：能否產(chǎn)生足夠的火花,點燃可燃混合氣。氣：氣缸壓力是否足夠。點火正時：壓縮沖程上止點前點火。配氣正時：定時將進、排氣門開關2、四沖程柴油機的工作原理3、四沖程汽油機與柴油機的對比

不同點：（1）可燃混合氣的形成；（2）點火方式。相同點：（1）每個循環(huán)都包括四個行程，每個行程各占180°曲軸轉(zhuǎn)角；（2）四個行程中只有一個作功行程，其余三個耗功行程。四、二沖程發(fā)動機工作原理1、二沖程汽油機（1）第一行程：活塞自下止點向上移動，事先已充入活塞上方氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣又自化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)；（2）第二行程：活塞自上止點向下移動，活塞上方進行著作功過程和換氣過程，而活塞下方則進行可燃混合氣的預壓。2、二沖程汽油機與四沖程汽油機比較（1）運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；（2）構造簡單、質(zhì)量?。唬?）功率約為四沖程的1.5-1.6倍；（4）不如四沖程經(jīng)濟。五、發(fā)動機的總體構造

通常由機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系（汽油發(fā)動機用）、起動系等部分組成。五、發(fā)動機的總體構造五、發(fā)動機的總體構造五、發(fā)動機的總體構造五、發(fā)動機的總體構造五、發(fā)動機的總體構造五、發(fā)動機的總體構造五、發(fā)動機的總體構造潤滑系的組成.swf潤滑系的作用.swf潤滑系工作原理.swf五、發(fā)動機的總體構造六、發(fā)動機主要性能指標與特性發(fā)動機的性能指標用來表征發(fā)動機的性能特點，并作為評價各類發(fā)動機性能優(yōu)劣的依據(jù)。同時，發(fā)動機性能指標的建立還促進了發(fā)動機結構的不斷改進和創(chuàng)新。

1、動力性指標——表征發(fā)動機作功能力大小的指標。（1）有效扭矩Me或Te

（N·m）（2）有效功率Pe（KW）

發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率，它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。

（3）平均有效壓力Pme（MPa）單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓力，平均有效壓力越大，發(fā)動機的作功能力越強。

（4）發(fā)動機轉(zhuǎn)速n（r/min）2、經(jīng)濟性指標（1）有效熱效率ηe——顯示了燃料的熱能轉(zhuǎn)化為能被利用的有效功的百分數(shù)。顯然，為獲得一定數(shù)量的有效功所消耗的熱量越少，有效熱效率越高，發(fā)動機的經(jīng)濟性越好。

（2）有效燃油消耗率be——發(fā)動機每輸出1KW·h的有效功所消耗的燃油量。（g/KW·h)B——發(fā)動機單位時間內(nèi)的耗油量，kg/h。Pe——發(fā)動機的有效功率，kW。

六、發(fā)動機主要性能指標與特性3、強化指標強化指標是指發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標，一般包括升功率和強化系數(shù)等。（1）升功率PL發(fā)動機在標定工況下，單位發(fā)動機排量輸出的有效功率稱為升功率。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)動機的熱負荷和機械負荷都高。

（2）強化系數(shù)

平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化系數(shù)，記作pmevm?；钊骄俣仁侵赴l(fā)動機在標定轉(zhuǎn)速下工作時，活塞往復運動速度的平均值。六、發(fā)動機主要性能指標與特性4、速度特性當燃料供給調(diào)節(jié)機構位置不變時，發(fā)動機性能參數(shù)（有效轉(zhuǎn)矩、功率、燃油消耗率等）隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的曲線，稱為速度特性曲線。外特性：燃料供給調(diào)節(jié)機構達到最大時所得到的總功率特性。部分速度特性曲線：燃料供給調(diào)節(jié)機構其他位置下得到的特性。外特性曲線分析：（1）n=n2，扭矩最大；（2）n=n3，功率最大；（3）n=n5，燃油消耗率最小。六、發(fā)動機主要性能指標與特性5、發(fā)動機的工作狀況工況：常以功率和轉(zhuǎn)速來表征，有時也用負荷與轉(zhuǎn)速表征。負荷：發(fā)動機發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大功率之比。某一轉(zhuǎn)速下的負荷工況a負荷為零（稱發(fā)動機空載工況）工況b工況c工況d（發(fā)動機全負荷）工況e發(fā)動機的最大功率六、發(fā)動機主要性能指標與特性七、內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱與型號編制

1、內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名。

2、內(nèi)燃機型號（1）型號由阿拉伯數(shù)字、漢語拼音字母及有關象形字符號組成；（2）型號包括首部、中部、后部、尾部四部分。發(fā)動機EQ6100，活塞行程115mm，壓縮比7，計算：氣缸工作容積、燃燒室容積、發(fā)動機排量。