汽车发动机的基本知识

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 发动机的基本知识,概述,四冲程发动机的工作原理,发动机的总体构造,发动机的主要性能指标与特性,内燃机名称及型号编制规则,一、发动机的定义、分类及特点：,1、定义：发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。,2、分类及特点：,按燃料燃烧的场所分：,内燃机：,热效率高、体积小、起动能好、便于移动和维修方便。,外燃机：,按热能转变为机械能的主要构件形式分：,活塞式内燃机：,燃气轮机：,1.1 概述,车用内燃机,水冷发动机,风冷发动机,车用内燃机,车用内燃机,车用内燃机,四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机,单缸发动机,多缸发动机,化油器式发动机,直接喷射式发动机发动机,车用内燃机,单列式发动机,双列式发动机,二、往复活塞式内燃机的分类：,单缸发动机结构示意图,1.2 四冲程发动机的工作原理,一、发动机结构基本术语：,上止点,下止点,活塞行程,(S),曲柄半径,(R),气缸工作容积,(V,h,),发动机排量,(V,L,),燃烧室容积,(,V,c,),气缸总容积,(,V,a,),压缩比（,）,V,h,=D,2,S 10,-6,/4 （L）V,L,=V,h,i,D气缸直径mm,S,活塞行程mm i 气缸数,V,a,V,h,V,c,V,a,/V,c,1 V,/V,c,二、四冲程汽油机的工作原理,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370440 K，压力7,590 kPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比：,=Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度600800K，压力6001500,kPa,作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,示功图,Z,P,V,r,a,大气压力线,c,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度,22002800,K，压力3,5MPa,作功终了：温度,15001700,K，压力,300500 kPa,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,c,b,r,P,V,示功图,大气压力线,Z,上止点,下止点,温度,9001200,K 压力,105125 kPa,残余废气,二、四冲程柴油机的工作原理：,喷油器,喷油泵,吸气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,温度300370K压力800900,kPa,温度8001000K压力35,MPa,瞬时：温度18002200K压力510,MPa,温度8001000K压力105400,kPa,终了：温度8001000K压力105400,kPa,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？,共同特点,每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。,只有作功行程产生动力。,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？,不同点,汽油机,柴油机,汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气,进入气缸的是纯空气,电火花点燃混合气,高温气体加热柴油燃烧,有点火系,无点火系,无喷油器,有喷油器,1.3 发动机的总体构造,一、机体组：,包括气缸盖、气缸体、油底壳等。,二、曲柄连杆机构：,包括活塞、连杆总成，带有飞轮的曲轴等。,三、配气机构：,包括进气门、排气门、液力挺杆总成、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮等。,四、燃料供给系：,包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管、空气滤清器、化油器、进气歧管、排气消声器等。,五、点火系：,包括电源、分电器、点火开关、点火线圈、火花,塞等。,六、冷却系：,包括水泵、散热器、风扇、水温表、节温器等。,七、润滑系：,包括油底壳、机油集滤器、机油泵、限压阀、润,滑油道及油管、油温和油压传感器、油温和油压,表、油标尺等。,八、起动系：,包括起动机、冷起动加热器及其附属装置。,连杆,飞轮,曲轴,活塞,进气门,排气门,推杆,挺柱,正时齿轮,配气,机构,曲柄,连杆,机构,摇臂,凸轮轴,桑塔纳发动机结构示意图,桑塔纳发动机冷却系示意图,桑塔纳发动机润滑系示意图,1.4 发动机的主要性能指标与特性,一、动力性指标：,1、有效转矩：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的转矩，通常用T,表示，单位为Nm。,2、有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示，单位为kW。它等于有效扭矩和曲轴转速的乘积。,式中：Te 有效扭矩，单位为Nm；,n 曲轴转速，单位为r/min。,二、经济性能指标,通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃,油消耗率是指单位有效功的燃油消耗量，也就是,发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的,燃油质量(以g为单位)，燃油消耗率通常用ge表,示，其单位为g/kWh，计算公式如下,式中：GT 每小时的燃油消耗量，kg/h；,Pe 有效功率，kW。,三、发动机速度特性：,发动机的速度特性指发,动机的功率、转矩和燃,油消耗率三者随发动机,转速n变化的规律，用,曲线表示，称为速度特,性曲线。,四、发动机的工况与负荷：,工况：负荷为零,工况：负荷44.4%,工况：负荷71.7%,工况：负荷100%,1.5 内燃机名称及型号编制规则,一、内燃机的名称和型号,1、内燃机名称：按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机等。,2、内燃机型号由下列四部分内容组成。,首部：产品特征代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。,中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。,后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。,尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。,内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：,二、型号编制举例,(1)汽油机,1E65F：表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型,4100Q-4：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品,CA6102：表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系列符号,8V100：表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型,TJ376Q：表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号,(2)柴油机,195：表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型,165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型,495Q：表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用,6135Q：表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用,X4105：表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号,