一汽車發(fā)動機總論

第1章

汽車發(fā)動機總論第1頁/共41頁第一頁，共42頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.能正確描述發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)、作用和發(fā)動機的常用術(shù)語定義；2.能簡單敘述發(fā)動機基本工作原理；3.能夠正確描述發(fā)動機的總體構(gòu)造。第2頁/共41頁第二頁，共42頁。第一節(jié)

汽車發(fā)動機的類型及工作原理第3頁/共41頁第三頁，共42頁。一、汽車發(fā)動機類型往復(fù)活塞式發(fā)動機轉(zhuǎn)子式發(fā)動機二沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機第4頁/共41頁第四頁，共42頁。水冷式發(fā)動機風(fēng)冷式發(fā)動機直列式發(fā)動機V形發(fā)動機和對置式發(fā)動機汽油機柴油機現(xiàn)代汽車采用：四沖程、多缸、水冷式第5頁/共41頁第五頁，共42頁。往復(fù)活塞式轉(zhuǎn)子式第6頁/共41頁第六頁，共42頁。二沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機第7頁/共41頁第七頁，共42頁。直列式發(fā)動機V形發(fā)動機第8頁/共41頁第八頁，共42頁。二、發(fā)動機工作原理

發(fā)動機的工作過程是周期性地將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的過程。經(jīng)過進氣、壓縮、作功、排氣，每進行一次稱為一個工作循環(huán)。曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運動四次完成一個工作循環(huán)，稱為四沖程發(fā)動機。曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運動二次完成一個工作循環(huán)，稱為二沖程發(fā)動機。第9頁/共41頁第九頁，共42頁。單缸發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)1-機油泵；2-曲軸正時齒輪；3-凸輪軸正時齒輪；4-凸輪軸；6-排氣歧管；7-進氣歧管；8-進氣門；9-排氣門；10-化油器；11-火花塞；12-氣缸蓋；14-氣缸；15-活塞；18-活塞銷；21-飛輪；22-曲軸；24-油底殼第10頁/共41頁第十頁，共42頁。發(fā)動機基本術(shù)語1．上止點：

活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫詞TDC表示。

第11頁/共41頁第十一頁，共42頁。2．下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫詞BDC表示。

第12頁/共41頁第十二頁，共42頁。3．活塞行程（s）：上、下止點間的距離（mm）。

第13頁/共41頁第十三頁，共42頁。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）。

顯然，s=2R。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動兩個行程。第14頁/共41頁第十四頁，共42頁。5．氣缸工作容積（Vh）：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積（L）。

Vh=πD2s/4×106（L）

式中：D——氣缸直徑，mm。

第15頁/共41頁第十五頁，共42頁。6．燃燒室容積（Vc）：

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）。

第16頁/共41頁第十六頁，共42頁。7．發(fā)動機排量（VL）：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

VL

=Vhi

第17頁/共41頁第十七頁，共42頁。8．氣缸總?cè)莘e（Va）：活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即

Va=Vh+Vc

第18頁/共41頁第十八頁，共42頁。9．壓縮比（ε）：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即ε=Va/Vc

=1+Vh/Vc

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7~10，柴油機的壓縮比為15~22。第19頁/共41頁第十九頁，共42頁。四沖程汽油機工作原理1．進氣行程：活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動。進氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞上腔容積增大，在真空吸力的作用下，經(jīng)過濾清的空氣與汽油形成混合氣，經(jīng)進氣門被吸入氣缸，至活塞運動到下止點時，進氣門關(guān)閉，停止進氣，進氣行程結(jié)束。第20頁/共41頁第二十頁，共42頁。四沖程汽油機工作原理2．壓縮行程：活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動。進、排氣門均關(guān)閉，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點時，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時升高，混合氣進一步混合，形成可燃混合氣。此時，氣缸內(nèi)壓力為600~1500kPa，溫度600~800K，遠(yuǎn)高于汽油的點燃溫度，因而很容易點燃。

第21頁/共41頁第二十一頁，共42頁。四沖程汽油機工作原理3．作功行程：壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，推動活塞由上止點向下止點運動，再通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出作功。第22頁/共41頁第二十二頁，共42頁。四沖程汽油機工作原理4．排氣行程：在作功行程終了時，排氣門被打開，活塞在曲軸的帶動下由下止點向上止點運動。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門排出氣缸，至活塞運動到上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。

第23頁/共41頁第二十三頁，共42頁。第24頁/共41頁第二十四頁，共42頁。小結(jié)1.發(fā)動機自行運轉(zhuǎn)之前需要外力完成進氣和壓縮兩個沖程，通常用人力、電動機等帶動發(fā)動機曲軸和運轉(zhuǎn)。

2.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。

3.在整個循環(huán)過程中，進氣門、排氣門各開啟一次。一個工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)720°（2圈）；活塞上、下運動四次（4個行程）。第25頁/共41頁第二十五頁，共42頁。小結(jié)4.發(fā)動機著火的基本條件是：油：有油，混合氣濃度合適。電：能產(chǎn)生足夠的火花,點燃可燃混合氣。氣：氣缸有足夠壓力。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(guān)。第26頁/共41頁第二十六頁，共42頁。四沖程柴油機工作原理第27頁/共41頁第二十七頁，共42頁。進氣行程

曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鮮空氣被吸入氣缸。壓縮行程曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸減小，空氣被壓縮，壓力、溫度升高。作功行程壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸內(nèi)的高壓空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣，柴油自行著火燃燒，氣缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動活塞由上止點向下止點運動，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。排氣行程

在作功終了時，排氣門被打開，曲軸帶動活塞由下止點向上止點運動，廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門排出氣缸。第28頁/共41頁第二十八頁，共42頁。第二節(jié)

發(fā)動機的總體構(gòu)造第29頁/共41頁第二十九頁，共42頁。機體組曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)供油系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)起動系統(tǒng)點火系統(tǒng)等第30頁/共41頁第三十頁，共42頁。EQ6100-1發(fā)動機剖面圖第31頁/共41頁第三十一頁，共42頁。第三節(jié)

發(fā)動機的主要性能指標(biāo)

及編號規(guī)則第32頁/共41頁第三十二頁，共42頁。

一、主要性能指標(biāo)

包括動力性指標(biāo)(有效轉(zhuǎn)矩、有效功率及升功率)和經(jīng)濟性指標(biāo)(有效燃油消耗率)。1．有效轉(zhuǎn)矩

發(fā)動機曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，用Me表示，單位為N·m。

第33頁/共41頁第三十三頁，共42頁。2．有效功率

發(fā)動機曲軸對外輸出的功率稱為有效功率，用Pe表示，單位為kW。它等于有效轉(zhuǎn)矩與角速度的乘積。有效轉(zhuǎn)矩Me和曲軸轉(zhuǎn)速n可用測功器和轉(zhuǎn)速計測定，然后用以下的公式計算出發(fā)動機有效功率第34頁/共41頁第三十四頁，共42頁。3．升功率

在標(biāo)定工況(標(biāo)定功率、標(biāo)定轉(zhuǎn)速)下發(fā)動機每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率稱為升功率，用PL表示，單位是kW/L。第35頁/共41頁第三十五頁，共42頁。4．有效燃油消耗率

發(fā)動機在lh內(nèi)持續(xù)發(fā)出lkW有效功率所消耗的燃油量，稱為有效燃油消耗率，也稱有效比油耗或有效耗油率，用ge表示，單位是g／(kW·h)。第36頁/共41頁第三十六頁，共42頁。發(fā)動機型號編制舉例：(1)EQ6100—1型汽油機：表示二汽生產(chǎn)、六缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、通用型、第一種變型產(chǎn)品。

(2)6120Q柴油機：表示6缸、四沖程、缸徑120mm、水冷、車用。

(3)12V135Z柴油機：表示12缸、V形、四沖程、缸徑135mm、水冷、增壓。第37頁/共41頁第三十七頁，共42頁。END第38頁/共41頁第三十八頁，共42頁。人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進。第39頁/共41頁第三十九頁，共42頁。第40頁/共41頁第四十頁，共42頁。感謝您的觀看。第41頁/共41頁第四十一頁，共42頁。內(nèi)