汽車概論課件

第二章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

第一節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本知識概述四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性內(nèi)燃機(jī)名稱及型號編制規(guī)則一、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義、分類及特點(diǎn)：1、定義：發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器。2、分類及特點(diǎn)：按燃料燃燒的場所分：內(nèi)燃機(jī)：熱效率高、體積小、起動(dòng)能好、便于移動(dòng)和維修方便。外燃機(jī)：按熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要構(gòu)件形式分：活塞式內(nèi)燃機(jī)：燃?xì)廨啓C(jī)：2-1-1概述車用內(nèi)燃機(jī)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)單列式發(fā)動(dòng)機(jī)雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)二、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的分類：單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2-1-2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理一、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本術(shù)語：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(dòng)機(jī)排量(VL)燃燒室容積(Vc

)氣缸總?cè)莘e(Va

)壓縮比（ε）Vh=πD2·S×10-6/4（L）VL=Vh×iD——?dú)飧字睆絤mS——活塞行程mmi——?dú)飧讛?shù)Va＝Vh

＋Vc

ε＝Va

/Vc＝1＋Vｈ

/Vc 二、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)的工作過程進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟活塞溫度370~440K，壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。

壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：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600~1500kPa作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞示功圖ZPVra大氣壓力線cb上止點(diǎn)下止點(diǎn)瞬時(shí)最高：溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，壓力300~500kPa

排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開活塞cbrPV示功圖大氣壓力線Z上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣二、四沖程柴油機(jī)的工作原理：噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn)氣門排氣門純空氣溫度300~370K壓力800~900kPa溫度800~1000K壓力3~5MPa瞬時(shí)：溫度1800~2200K壓力5~10MPa溫度800~1000K壓力105~400kPa終了：溫度800~1000K壓力105~400kPa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(gè)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(dòng)力。思考四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)有什么不同呢？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2-1-3發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造一、機(jī)體組：包括氣缸蓋、氣缸體、油底殼等。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)：包括活塞、連桿總成，帶有飛輪的曲軸等。三、配氣機(jī)構(gòu)：包括進(jìn)氣門、排氣門、液力挺桿總成、凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪等。四、燃料供給系：包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管、空氣濾清器、化油器、進(jìn)氣歧管、排氣消聲器等。五、點(diǎn)火系：包括電源、分電器、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、火花塞等。六、冷卻系：包括水泵、散熱器、風(fēng)扇、水溫表、節(jié)溫器等。七、潤滑系：包括油底殼、機(jī)油集濾器、機(jī)油泵、限壓閥、潤滑油道及油管、油溫和油壓傳感器、油溫和油壓表、油標(biāo)尺等。八、起動(dòng)系：包括起動(dòng)機(jī)、冷起動(dòng)加熱器及其附屬裝置。連桿飛輪曲軸活塞進(jìn)氣門排氣門推桿挺柱正時(shí)齒輪■

配氣機(jī)構(gòu)■曲柄連桿機(jī)構(gòu)搖臂凸輪軸桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系示意圖2-1-4發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性一、動(dòng)力性指標(biāo)：1、有效轉(zhuǎn)矩：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩，通常用Tｅ表示，單位為N·m。2、有效功率：指發(fā)動(dòng)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。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。式中：Te－有效扭矩，單位為N·m；

n－曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

二、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)

通常用燃油消耗率來評價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時(shí)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(shí)的燃油消耗量，kg/h；

Pe

－有效功率，kW。三、發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性：發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨發(fā)動(dòng)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。四、發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與負(fù)荷：工況ａ：負(fù)荷為零工況ｂ：負(fù)荷＝44.4%工況ｃ：負(fù)荷＝71.7%工況ｄ：負(fù)荷＝100%2-1-5內(nèi)燃機(jī)名稱及型號編制規(guī)則一、

內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號

1、內(nèi)燃機(jī)名稱：按所使用的主要燃料命名，例如汽油機(jī)、柴油機(jī)、煤氣機(jī)等。2、內(nèi)燃機(jī)型號由下列四部分內(nèi)容組成。首部：產(chǎn)品特征代號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí)，由制造廠選用適當(dāng)符號表示。

內(nèi)燃機(jī)型號的排列順序及符號所代表的意義規(guī)定如下：二、型號編制舉例

(1)汽油機(jī)

1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(2)柴油機(jī)195：表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四