一A發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)知識

一切為了學(xué)生為了學(xué)生一切為了一切學(xué)生汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修

第一章發(fā)動機(jī)工作原理發(fā)動機(jī)：是將其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)械裝置。內(nèi)燃機(jī)：是燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒的一種熱力機(jī)。內(nèi)燃機(jī)每實(shí)現(xiàn)一次熱功轉(zhuǎn)換，都要經(jīng)歷一系列連續(xù)的工作過程，

構(gòu)成一個工作循環(huán)，否則就不能實(shí)現(xiàn)熱功的轉(zhuǎn)換。連桿飛輪曲軸活塞進(jìn)氣門排氣門化油器挺柱正時齒輪分電器濾清器§1.2發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)燃料供給系五大系統(tǒng)點(diǎn)火系冷卻系潤滑系起動系曲柄連桿機(jī)構(gòu)

由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并從曲軸對外輸出動力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動。

配氣機(jī)構(gòu)

配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。燃料供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機(jī)燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。潤滑系統(tǒng)潤滑系的功用是向作相對運(yùn)動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。冷卻系統(tǒng)

冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機(jī)的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。點(diǎn)火系統(tǒng)

在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系，點(diǎn)火系通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。動畫起動系統(tǒng)

作用：使靜止的發(fā)動機(jī)起動并自行運(yùn)轉(zhuǎn)。組成：起動機(jī)和附屬電器組成。動畫有效功率

指發(fā)動機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動機(jī)的有效功率可以在專用的試驗(yàn)臺上用測功器測定，測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。

式中：Te

－

有效扭矩，單位為N·m；

n－

曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

轉(zhuǎn)速

指發(fā)動機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。按照汽車發(fā)動機(jī)可靠性試驗(yàn)方法的規(guī)定汽車發(fā)動機(jī)應(yīng)能在額定工況下連續(xù)運(yùn)行300～1000小時。

燃油消耗率

是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kW·h，計(jì)算公式如下

式中：GT

－

每小時的燃油消耗量，kg/h；

Pe

－

有效功率，kW。

很明顯，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動機(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)動機(jī)銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。

排放性能指標(biāo)包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。

如果把汽油發(fā)動機(jī)CO排放量當(dāng)作1的話，則液化氣發(fā)動機(jī)的CO排放量為1/2，而柴油發(fā)動機(jī)的CO排放量為1/100?？梢钥闯觯裼桶l(fā)動機(jī)與其有發(fā)動機(jī)相比，其CO排出量要小得多。而且，柴油發(fā)動機(jī)的HC排出量也較少，但NOx排出量則和汽油機(jī)差不多，且會排出令人討厭的黑煙。

速度特性

發(fā)動機(jī)的速度特性指發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)Te，Pe，ge，隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。

發(fā)動機(jī)的外特性：節(jié)氣門全開時的速度特性；

部分特性：節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性。發(fā)動機(jī)的外特性代表了發(fā)動機(jī)所具有的最高動力性能。

一般轎車發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩多在3千至4千轉(zhuǎn)/分之間的轉(zhuǎn)速中產(chǎn)生。因此選擇汽車時，要注意最大扭矩指標(biāo)，數(shù)字愈大愈好，同時也要考慮最大扭矩輸出時的轉(zhuǎn)速值，轉(zhuǎn)速越高的汽車對路面的適應(yīng)性就越強(qiáng)，換檔次數(shù)越少發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造基本術(shù)語四沖程發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造二沖程發(fā)動機(jī)工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)的分類愛拼才會贏單缸發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖§1.3基本術(shù)語Vh=πD2·S×10-6/4（L）VL=Vh×iD——?dú)飧字睆絤mS——活塞行程mm上止點(diǎn)下止點(diǎn)活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動機(jī)排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)工作循環(huán)壓縮比定義：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。用ε表示。ε=Va/Vc

現(xiàn)代發(fā)動機(jī)壓縮比一般為6～9(轎車有的達(dá)9～11)。上海桑塔納轎車汽油機(jī)壓縮比為8.2,用93號汽油（92-95號）。桑塔納2000為9.5，用95（95-100號）§1.4四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理一、四沖程汽油機(jī)的工作原理1、進(jìn)氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過程

1、進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟溫度370~440K，壓力75~90kPa示功圖大氣壓力線PVra上止點(diǎn)下止點(diǎn)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。 2、壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度600~800K，壓力600~1500kPa3、作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉V示功圖Pra大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)瞬時最高：溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，壓力300~500kPaPVr示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)4、排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣

進(jìn)氣門

排氣門

活塞位置

曲軸角度

開

180

開關(guān)上→下180180180下→上上→下下→上關(guān)

關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)進(jìn)氣沖程壓縮沖程作功行程排氣沖程二、四沖程柴油機(jī)的工作原理吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程四沖程發(fā)動機(jī)的工作特點(diǎn)：

1．

每個發(fā)動機(jī)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩周，每個沖程曲軸轉(zhuǎn)半周，進(jìn)氣沖程是進(jìn)氣門開排氣沖程是排氣門開，其余沖程均關(guān)閉。2四個沖程中只有作功沖程產(chǎn)生動力，其余沖程是為作功沖程做準(zhǔn)備工作的輔助沖程。3在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一循環(huán)時，必須使曲軸旋轉(zhuǎn)完成進(jìn)氣，壓縮行程，著火后，完成作功行程，并依靠曲軸和飛輪貯存的能量便可完成以后的行程。思考四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)有什么相同之處呢？共同特點(diǎn)：

每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周。只有作功行程產(chǎn)生動力。不同點(diǎn)

汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系無點(diǎn)火系無噴油器有噴油器§1.5二沖程發(fā)動機(jī)的工作原理二沖程發(fā)動機(jī)二沖程汽油發(fā)動機(jī)工作原理二沖程柴油發(fā)動機(jī)工作原理物竟天擇，適者生存一、二沖程汽油機(jī)工作原理1-進(jìn)氣孔2-排氣孔3-換氣孔A圖、活塞