《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課件

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程大綱汽車發(fā)動(dòng)機(jī)概述定義、分類、發(fā)展歷史內(nèi)燃機(jī)基本原理工作循環(huán)、熱力學(xué)過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)、氣門機(jī)構(gòu)、進(jìn)排氣系統(tǒng)燃料系統(tǒng)供油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、排放控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)概述動(dòng)力心臟汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力源泉，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)汽車行駛。復(fù)雜結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)由多個(gè)部件組成，包括曲軸、連桿、活塞、氣門、缸體等。工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)燃燒燃料產(chǎn)生能量，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，最終輸出扭矩和功率。內(nèi)燃機(jī)的基本原理熱能轉(zhuǎn)化內(nèi)燃機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。循環(huán)工作內(nèi)燃機(jī)通過(guò)一系列循環(huán)工作，完成燃料燃燒、能量轉(zhuǎn)化和排氣過(guò)程。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)1進(jìn)氣行程活塞向下運(yùn)動(dòng)，吸入新鮮空氣或混合氣2壓縮行程活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮氣體，提高溫度和壓力3做功行程混合氣體燃燒，產(chǎn)生推力推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)4排氣行程活塞向上運(yùn)動(dòng)，將燃燒后的廢氣排出氣缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理1排氣行程廢氣排出2進(jìn)氣行程新鮮空氣進(jìn)入3壓縮行程混合氣壓縮4做功行程混合氣燃燒柴油機(jī)工作原理壓縮點(diǎn)火柴油機(jī)利用壓縮空氣產(chǎn)生高溫，從而點(diǎn)燃燃料。高壓縮比柴油機(jī)具有較高的壓縮比，以產(chǎn)生足夠的熱量。噴油系統(tǒng)柴油機(jī)使用高壓噴油器將燃料直接噴射到燃燒室。汽油機(jī)工作原理1吸氣行程活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣門打開(kāi)，新鮮空氣進(jìn)入汽缸。2壓縮行程活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣門關(guān)閉，壓縮空氣。3做功行程點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)燃混合氣，高溫高壓氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。4排氣行程活塞向上運(yùn)動(dòng)，排氣門打開(kāi)，排出廢氣。曲軸機(jī)構(gòu)曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)。曲軸的主要作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛。連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，連接著活塞和曲軸，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而將燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)化為機(jī)械功。連桿通常采用鍛造鋼制成，形狀為一根細(xì)長(zhǎng)的桿狀結(jié)構(gòu)，一端連接活塞銷，另一端連接曲柄銷。活塞機(jī)構(gòu)活塞活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的部件之一，它在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，將燃燒產(chǎn)生的氣體壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。活塞環(huán)活塞環(huán)安裝在活塞上，用于密封燃燒室，防止氣體泄漏，并有助于傳導(dǎo)熱量。連桿連桿連接活塞和曲軸，將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。缸蓋和氣門機(jī)構(gòu)缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，它密封燃燒室并為氣門機(jī)構(gòu)提供安裝位置。氣門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)控制氣門的開(kāi)閉，進(jìn)氣門負(fù)責(zé)將新鮮空氣吸入氣缸，排氣門負(fù)責(zé)將燃燒后的廢氣排出氣缸。點(diǎn)火系統(tǒng)火花塞火花塞是點(diǎn)火系統(tǒng)的核心部件，它負(fù)責(zé)將高壓電轉(zhuǎn)化為電火花，點(diǎn)燃混合氣。點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈將低壓電轉(zhuǎn)換為高壓電，為火花塞提供點(diǎn)火能量。點(diǎn)火分配器點(diǎn)火分配器將高壓電按順序分配到各個(gè)氣缸的火花塞，確保每個(gè)氣缸在正確的時(shí)間點(diǎn)火。供油系統(tǒng)燃油泵負(fù)責(zé)將燃油從油箱輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)。燃油濾清器過(guò)濾燃油中的雜質(zhì)，保證燃油清潔。噴油器將燃油噴入氣缸，與空氣混合燃燒。燃油管路將燃油輸送到各個(gè)部件，并連接油箱、燃油泵、燃油濾清器、噴油器等。進(jìn)排氣系統(tǒng)1進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)將空氣吸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。2排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)將燃燒后的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。3進(jìn)排氣閥門進(jìn)排氣閥門控制著進(jìn)氣和排氣的過(guò)程。冷卻系統(tǒng)散熱器散熱器是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要部件，負(fù)責(zé)將熱量傳遞給空氣。水泵水泵將冷卻液循環(huán)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和散熱器。恒溫器恒溫器控制冷卻液的循環(huán)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳溫度下運(yùn)行。潤(rùn)滑系統(tǒng)1減少摩擦潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)部件之間形成一層油膜，減少金屬之間的直接接觸，降低摩擦，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。2冷卻降溫潤(rùn)滑油可以帶走發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生的熱量，幫助降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。3清潔作用潤(rùn)滑油可以帶走發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的金屬磨損顆粒，防止發(fā)動(dòng)機(jī)部件過(guò)度磨損。發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)參數(shù)描述最大功率發(fā)動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速下所能輸出的最大功率最大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下所能輸出的最大扭矩排量發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸工作容積之和壓縮比氣缸壓縮終了時(shí)的氣體體積與壓縮開(kāi)始時(shí)的氣體體積之比燃油消耗率發(fā)動(dòng)機(jī)每行駛100公里消耗的燃油量發(fā)動(dòng)機(jī)的檢測(cè)與維修常規(guī)檢查定期檢查發(fā)動(dòng)機(jī)油液、冷卻液、機(jī)油液位和冷卻液濃度。性能測(cè)試評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出、燃油消耗和排放水平。故障診斷使用診斷工具識(shí)別和解決發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題。維修與保養(yǎng)更換磨損零件、清潔發(fā)動(dòng)機(jī)組件并執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性發(fā)動(dòng)機(jī)的排放控制100M車輛全球約有100萬(wàn)輛汽車100污染物汽車排放超過(guò)100種污染物3指標(biāo)汽車排放主要指標(biāo)有3項(xiàng)15燃效每公里油耗不超過(guò)15升汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)混合動(dòng)力結(jié)合燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放。純電動(dòng)完全依靠電力驅(qū)動(dòng)，零排放，但續(xù)航里程和充電基礎(chǔ)設(shè)施仍需改進(jìn)。氫燃料電池以氫氣為燃料，通過(guò)燃料電池產(chǎn)生電力，具有高效率和零排放的優(yōu)勢(shì)。新型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，提高燃油效率和降低排放。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)電動(dòng)汽車使用電機(jī)作為動(dòng)力源，完全依靠電力驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零排放。氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)將氫氣轉(zhuǎn)化為電能，提供清潔高效的動(dòng)力，具有廣闊前景。混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率混合動(dòng)力系統(tǒng)通常比傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)更省油，因?yàn)樗鼈兡軌蛟谛枰獣r(shí)使用電動(dòng)機(jī)來(lái)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)，從而減少燃油消耗。動(dòng)力性能電動(dòng)機(jī)提供額外的扭矩，使混合動(dòng)力汽車擁有更強(qiáng)勁的加速性能，并提升整體的駕駛體驗(yàn)。環(huán)保性能混合動(dòng)力汽車的排放更低，因?yàn)樗鼈兛梢詼p少燃油消耗，并能夠在純電動(dòng)模式下行駛，從而實(shí)現(xiàn)零排放。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效率電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)能將電能高效轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，提升汽車的續(xù)航里程。低噪音電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作時(shí)噪音很低，為駕駛者帶來(lái)更舒適的駕乘體驗(yàn)。高扭矩電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)能提供強(qiáng)大的扭矩，使汽車擁有更快的加速性能。氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)以氫氣為燃料，燃燒后只產(chǎn)生水，對(duì)環(huán)境友好。高效率氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率高，可以實(shí)現(xiàn)更高的燃油經(jīng)濟(jì)性。零排放氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)不排放二氧化碳等有害氣體，符合未來(lái)汽車的發(fā)展方向。未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線1混合動(dòng)力將內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)結(jié)合，提高燃油效率和降低排放。2純電動(dòng)完全依靠電力驅(qū)動(dòng)，零排放，但需要解決電池續(xù)航和充電問(wèn)題。3氫燃料電池利用氫氣與氧氣反應(yīng)發(fā)電，零排放，但氫氣生產(chǎn)和儲(chǔ)存成本較高。4生物燃料利用可再生生物資源制成的燃料，可降低碳排放，但存在可持續(xù)性和成本問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新與應(yīng)用高效節(jié)能不斷提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，降低油耗，減少碳排放。智能控制運(yùn)用智能技術(shù)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放水平。多元化應(yīng)用將發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于汽車、船舶、航空等多個(gè)領(lǐng)域，滿足不同場(chǎng)景需求。發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)政策法規(guī)1排放標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以減少污染。2燃油經(jīng)濟(jì)性鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)高燃油效率的發(fā)動(dòng)機(jī)，以降低油耗。3安全標(biāo)準(zhǔn)制定安全標(biāo)準(zhǔn)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行并降低安全風(fēng)險(xiǎn)。課程小結(jié)與展