汽車及發(fā)動機(jī)綜述

汽車及發(fā)動機(jī)綜述2023/4/11第1頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一一、汽車的發(fā)展1986年國際汽車產(chǎn)業(yè)界推舉德國戴姆勒-奔馳汽車公司主辦國際汽車百年圣誕慶賀的盛典，并公認(rèn)國際汽車產(chǎn)業(yè)界汽車發(fā)明家是創(chuàng)辦奔馳汽車公司的卡爾·本茨先生。所以人們一般把1886年稱作為汽車元年。第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第2頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-1世界上第一輛汽車

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第3頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-2車載通信系統(tǒng)

縱觀汽車的發(fā)展歷史，一百多年來，幾乎所有的科技新成果、新技術(shù)都應(yīng)用在汽車上。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，將推動汽車產(chǎn)品進(jìn)入一個全新的時代。第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第4頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-3發(fā)動機(jī)綜合性能分析儀

二、汽車維修的發(fā)展維修對象電子化

維修設(shè)備現(xiàn)代化

維修人員高素質(zhì)化

維修資訊網(wǎng)絡(luò)化

維修管理電腦化

故障診斷專家化

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第5頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述三、汽車的組成發(fā)動機(jī)：現(xiàn)代汽車廣泛采用活塞式內(nèi)燃機(jī)，為汽車提供動力。底盤：汽車底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系等四大系統(tǒng)組成（參見圖1-5）。車身：安置駕駛員、乘客或貨物?？蛙嚭娃I車是整體車身；普通貨車車身由駕駛室和貨箱組成。電器：包括汽車電源、配電裝置、全車電纜、用電器設(shè)備、計算機(jī)控制系統(tǒng)等（參見圖1-6、圖1-7）。2023/4/11第6頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-4轎車總體結(jié)構(gòu)第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第7頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-5發(fā)動機(jī)和底盤的位置

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第8頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-6汽車上的電纜

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第9頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-7汽車電氣設(shè)備

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第一節(jié)

汽車概述2023/4/11第10頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)動機(jī)組成汽油機(jī)通常由曲柄連桿、配氣兩大機(jī)構(gòu)和燃料供給、潤滑、冷卻、點(diǎn)火、起動和計算機(jī)控制系統(tǒng)六大系統(tǒng)組成。柴油機(jī)無點(diǎn)火系。汽油機(jī)和柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-8和圖1-9所示。第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第11頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-8汽油機(jī)

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第12頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-9柴油機(jī)

2023/4/11第13頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)是由機(jī)體、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成的，如圖1-10所示。其作用是將燃料燃燒所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為動能，同時將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而對外輸出動力。如圖1-11所示。2023/4/11第14頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-10曲柄連桿機(jī)構(gòu)的分解圖

2023/4/11第15頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-11曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作圖

2023/4/11第16頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成2.配氣機(jī)構(gòu)：配氣機(jī)構(gòu)由進(jìn)氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時齒輪等組成。其作用是根據(jù)發(fā)動機(jī)工作需要，按時打開和關(guān)閉氣門或氣口，使新鮮氣體或燃料及時充入汽缸，并使燃燒后的廢氣及時排出汽缸。如圖1-12所示。2023/4/11第17頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-12配氣機(jī)構(gòu)第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第18頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成3.燃料供給系：汽油燃料供給系有化油器式和燃油噴射式兩種，如圖1-13、圖1-14所示。柴油機(jī)燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、噴油器進(jìn)排氣管和排氣消聲器等組成，如圖1-15所示。其作用是向汽缸內(nèi)供給純空氣，并根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作需要，按時向缸內(nèi)噴入定量柴油，以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速，最后，將燃燒后的廢氣排出汽缸。2023/4/11第19頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-13化油器式燃料供給系

2023/4/11第20頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第21頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-15柴油機(jī)燃料供給系

2023/4/11第22頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成4.冷卻系：冷卻系有水冷式和風(fēng)冷式兩種，現(xiàn)代汽車大都采用水冷式。其作用是利用冷卻水冷卻高溫零件，并通過散熱器將熱量散發(fā)到大氣中去，保證發(fā)動機(jī)正常的工作溫度。水冷式由水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、節(jié)溫器和水套(在機(jī)體內(nèi))等組成，如圖1-16所示。

2023/4/11第23頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-16汽車發(fā)動機(jī)冷卻系

2023/4/11第24頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成5.潤滑系：潤滑系的作用是將潤滑油送到各摩擦零件的表面，形成油膜，以減小摩擦力，減緩機(jī)件磨損，并清洗、冷卻摩擦表面，從而延長發(fā)動機(jī)使用壽命。潤滑系由機(jī)油泵、潤滑油道、集濾器、機(jī)油濾清器、限壓閥、油底殼等組成，如圖1-17所示。

2023/4/11第25頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-17潤滑系

2023/4/11第26頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-18傳統(tǒng)點(diǎn)火系2023/4/11第27頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成6.點(diǎn)火系：點(diǎn)火系作用是按時提供電火花，點(diǎn)燃缸內(nèi)的可燃混合氣。汽油機(jī)傳統(tǒng)點(diǎn)火系由電源(蓄電池和發(fā)電機(jī))、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞等組成，如圖1-18所示。

2023/4/11第28頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述一、發(fā)動機(jī)組成7.起動系：起動系的作用是帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動機(jī)獲得必要的動能和起動轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機(jī)從靜止轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。由起動機(jī)和起動繼電器組成，如圖1-19所示。

2023/4/11第29頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-19起動系

第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第30頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述二、國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)型號編制規(guī)則1.國家標(biāo)準(zhǔn)（GB725—82）

1982年國家頒布了內(nèi)燃機(jī)名稱和型號編制方法國家標(biāo)準(zhǔn)(GB725—82)。該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容有：內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名，如汽油機(jī)、柴油機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)型號以阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組成。內(nèi)燃機(jī)型號首部、中部、后部、尾部四個部分組成。

其排列順序及符號代表意義如圖1-20所示。

2023/4/11第31頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-20內(nèi)燃機(jī)型號2023/4/11第32頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一三、內(nèi)燃機(jī)的分類燃料不同：汽油機(jī)、柴油機(jī)(圖1-21)循環(huán)沖程數(shù)不同：二沖程發(fā)動機(jī)、四沖程發(fā)動機(jī)冷卻方式不同：風(fēng)冷、水冷汽缸數(shù)不同：單缸發(fā)動機(jī)、多缸發(fā)動機(jī)著火方式不同：點(diǎn)燃式、壓燃式（柴油機(jī)）進(jìn)氣方式不同：增壓式、非增壓式轉(zhuǎn)速范圍不同：高速、中速、低速發(fā)動機(jī)汽缸排列形式不同：如直列、V型（圖1-23）、X型（圖1-24）、水平對置型（圖1-22）、星型、對動活塞型等。大眾還有VR型（圖1-25）和W型發(fā)動機(jī)（圖1-26）第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第33頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-21Alfaromeo電控柴油發(fā)動機(jī)

2023/4/11第34頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-22SUBARU(斯巴魯)水平對置式發(fā)動機(jī)2023/4/11第35頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-23V型發(fā)動機(jī)

2023/4/11第36頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-24X型2023/4/11第37頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述圖1-25大眾VR6發(fā)動機(jī)（a）剖視圖2023/4/11第38頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一圖1-26大眾W12發(fā)動機(jī)第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第二節(jié)

發(fā)動機(jī)概述2023/4/11第39頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)動機(jī)幾個基本概念(圖1-31)1．上止點(diǎn)2．下止點(diǎn)3．活塞行程(S)4．曲柄半徑(R)5．汽缸工作容積(Vh)6．發(fā)動機(jī)排量

(VL)7．燃燒室容積(Vc)8．汽缸總?cè)莘e(V)9．壓縮比(ε)第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

2023/4/11第40頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

圖1-31發(fā)動機(jī)幾個基本概念的示意圖2023/4/11第41頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

二、二沖程發(fā)動機(jī)1.二沖程汽油機(jī)的工作原理發(fā)動機(jī)工作循環(huán)都包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個過程。二沖程發(fā)動機(jī)是在活塞往復(fù)二個沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)的。圖1-32為二沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)圖。第一沖程時如圖1-32（b）所示。，活塞上方進(jìn)行掃氣、壓縮，活塞下方進(jìn)氣。第二沖程時如圖1-32（c）（d），活塞上方作功、掃氣，活塞下方預(yù)壓混合氣。掃氣過程跨越二個沖程。

2023/4/11第42頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

圖1-32二沖程汽油機(jī)的工作原理2023/4/11第43頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

2.二沖程柴油機(jī)的工作原理第一沖程：活塞到達(dá)上止點(diǎn)后，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊滦凶鞴?，如圖1-34（b）所示。當(dāng)活塞下行到2／3沖程時，排氣門開，廢氣靠自身壓力排出汽缸，如圖1-34（c）所示。此后，進(jìn)氣口開啟，由增壓器加壓后的新鮮空氣進(jìn)入汽缸，進(jìn)行進(jìn)氣，如圖1-34（d）所示。這一期間，進(jìn)氣孔和排氣門均已開啟，稱為換氣過程。第二沖程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動。當(dāng)活塞上移關(guān)閉進(jìn)氣口時，排氣門也關(guān)閉，于是進(jìn)入汽缸的空氣開始被壓縮，如圖1-34（f）所示。當(dāng)活塞上移至接近上止點(diǎn)時，噴油器向汽缸內(nèi)噴入霧狀柴油，并自行著火燃燒，如圖1-34（a）所示。2023/4/11第44頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

圖1-34帶有增壓器的二沖程柴油機(jī)工作原理2023/4/11第45頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

三、四沖程發(fā)動機(jī)1.四沖程汽油機(jī)的工作原理，如圖1-35所示

四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個沖程所組成的。進(jìn)氣沖程?；钊汕S帶動從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，此時，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟。壓縮沖程。活塞在曲軸帶動下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時，火花塞跳火，點(diǎn)燃可燃混合氣。作功沖程。被點(diǎn)燃的混合氣，迅速燃燒，使氣體的溫度、壓力迅速升高而膨脹，從而推動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功。排氣沖程。在作功沖程接近終了時，排氣門打開，曲軸通過連桿推動活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動。廢氣在自身壓力和在活塞推動下，被排出汽缸。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時，排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束。2023/4/11第46頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

圖1-35單缸四沖程汽油機(jī)的工作原理2023/4/11第47頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

2.四沖程柴油機(jī)的工作原理，如圖1-36所示進(jìn)氣沖程與汽油機(jī)不同，進(jìn)入汽缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。壓縮沖程與汽油機(jī)不同，壓縮的是純空氣。作功沖程與汽油機(jī)的差別很大。活塞在壓縮上止點(diǎn)時，汽缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度(柴油的自燃溫度約500K左右)，柴油混合氣便立即自行著火燃燒。排氣沖程與汽油機(jī)基本相同?？傊?，四沖程發(fā)動機(jī)每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2圈(720°)，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周(180°)。四個沖程中，只有作功沖程作功，其他三個沖程是輔助沖程，為作功沖程做準(zhǔn)備，都要消耗一部分能量。發(fā)動機(jī)起動時的第一個循環(huán)，必須有外力轉(zhuǎn)動曲軸，以完成進(jìn)氣和壓縮沖程。作功沖程開始后，能量便通過曲軸飛輪的慣性儲存起來，維持發(fā)動機(jī)的循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行2023/4/11第48頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第三節(jié)發(fā)動機(jī)的工作原理

圖1-36單缸四沖程柴油機(jī)工作原理2023/4/11第49頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第四節(jié)發(fā)動機(jī)的主要性能一、發(fā)動機(jī)常用性能指標(biāo)發(fā)動機(jī)常用有效指標(biāo)有有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、有效耗油率。1．有效轉(zhuǎn)矩Me和有效功率Pe

有效轉(zhuǎn)矩Me和有效功率Pe是有效動力性指標(biāo)，用來衡量發(fā)動機(jī)動力性大小。2．有效耗油率gege是有效經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。它是指發(fā)動機(jī)每發(fā)出1kW的有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量。3．平均燃料消耗量，如圖1-38所示。汽車在道路上行駛時每百公里平均燃料消耗量，稱為百公里油耗，單位為L/100km。各類車型的“百公里油耗”。2023/4/11第50頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第四節(jié)發(fā)動機(jī)的主要性能圖1-381.6L手動擋主力車型百公里油耗比較2023/4/11第51頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章

汽車及發(fā)動機(jī)綜述第四節(jié)發(fā)動機(jī)的主要性能二、發(fā)動機(jī)的特性1．汽油機(jī)的速度特性，如圖1-40所示在節(jié)氣門開度(或噴油泵供油拉桿位置)一定的條件下，發(fā)動機(jī)的有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me、有效耗油率ge隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，稱為發(fā)動機(jī)速度特性。節(jié)氣門開度最大時(或噴油泵供油拉桿在標(biāo)定功率的循環(huán)供油量位置時)測得的速度特性，稱為外特性；部分開度時測得的速度特性，稱為部分特性。2023/4/11第52頁，共55頁，2023年，2月20日，星期一第一章