现代汽车概论课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,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,现代汽车概论,主讲教师：,XXX,第一页，共236页。,现代汽车概论第一页，共236页。,1,课程开设意义：,加深车辆工程专业,兴趣爱好,积累车辆工程专业,基础知识,普及车辆工程专业,学习习惯,培养车辆工程专业,内在素质,第二页，共236页。,课程开设意义： 加深车辆工程专业兴趣爱好 积累车辆工程专业基,2,教学内容安排：,汽车发展概况,汽车构造及行驶原理,主要部件总成结构,汽车性能评价,汽车与文化,汽车生活,第三页，共236页。,教学内容安排： 汽车发展概况 汽车构造及行驶原理 主要部件总,3,课程教学要求：,思考,积极练习,课后仔细复习,课堂认真听讲,第四页，共236页。,课程教学要求：思考积极练习课后仔细复习课堂认真听讲第四页，共,4,课程考核方法：,第五页，共236页。,课程考核方法：第五页，共236页。,5,第一章 汽车发展概况,【基本要求】,能够从专业角度出发，对汽车经行定义和分类，熟悉汽车发展历史，并能判断当今汽车发展的方向性。,【基本内容】,汽车的定义与分类；汽车发展历史。,第六页，共236页。,第一章 汽车发展概况 【基本要求】第六页，共236页。,6,汽车的定义,汽车一般是指,不用轨道,、,不用架线,、,自带动力,装置驱动的,轮式车辆,。,火车，拖拉机,有（无）轨电车,自走式工程机械,二（三）轮机动车,武器装甲作战车辆,不属于汽车,第七页，共236页。,汽车的定义 汽车一般是指不用轨道、不用架线、自带,7,汽车的分类,按用途分类,按动力装置种类及所用燃料分类,按标准分类,思考题：汽车按用途可以分为几个大类？和人们生活紧密联系的有几类？在这几类中，它们的细化准则一样吗？,第八页，共236页。,汽车的分类 按用途分类思考题：汽车按用途可以分为几个大类？,8,轿车供个人使用的载送少量乘员的汽车,1、按发动机工作容积分级,第九页，共236页。,轿车供个人使用的载送少量乘员的汽车 1、按发动机工作,9,2、按发动机布置形式分类,第十页，共236页。,2、按发动机布置形式分类第十页，共236页。,10,客车公共服务用的载送较多乘员的汽车,1.按照车辆总长度分级,类型 车辆长度（m）,微型 3.5,轻型 3.57,中型 710,大型 1012,超大型 12（铰接式）,1012（双层）,第十一页，共236页。,客车公共服务用的载送较多乘员的汽车1.按照车辆总长度,11,2.按照车身形式分类,第十二页，共236页。,2.按照车身形式分类第十二页，共236页。,12,货车载送货物的运输汽车,1.按照汽车的总质量分级,类型 总质量（t）,微型 1.8,轻型 1.86.0,中型,6.0 14,重型, 14,第十三页，共236页。,货车载送货物的运输汽车1.按照汽车的总质量分级类型,13,2.按照驾驶室总成结构类型分类,第十四页，共236页。,2.按照驾驶室总成结构类型分类第十四页，共236页。,14,3.按照货箱形式分类,第十五页，共236页。,3.按照货箱形式分类第十五页，共236页。,15,GB/T 94711988规定国产汽车型号应能表明其,厂牌,，,类型,和,主要特征参数,等。型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，分为首部，中部和尾部3部分。,首部拼音字母组成，识别企业代号,CA一汽 EQ二汽 BJ北京汽车,中部由4位阿拉伯数字组成,汽车型号中部4位阿拉伯数字含义,汽车产品型号编制规则,第十六页，共236页。,GB/T 94711988规定国产汽车型号应,16,尾部拼音字母加上阿拉伯数字,表示变型车与基本型的区别,ZK6860H,郑州宇通8.6米中型客车,JLY6101SA,中大金陵10米双层客车,ZK6180A75,郑州宇通18米铰链式客车,CA4075,解放长头牵引车,CA7460L2,红旗旗舰加长型,第十七页，共236页。,尾部拼音字母加上阿拉伯数字ZK6860H郑州宇通8.6米,17,VIN（Vehicle Identification Number），中文名叫车辆识别代码。,身边车辆的铭牌上多了一个由17位字母、数字组成的编码，这就是车辆的VIN，又称17位车辆识别代码。,车辆识别代码经过排列组合，可以使车型生产在30年之内不会发生重号现象，这很像我们的身份证不会产生重号一样，它具有对车辆的唯一识别性，因此又有人将其称为“汽车身份证”。,车辆识别代码中含有车辆的制造厂家、生产年代、车型、车身型式、发动机以及其它装备的信息.,VIN重要的用途。例如：服务商用车辆识别代码识别生产厂家配置的发动机，变速和刹车系统，以便为车辆提供更合适的服务。执法机构用车辆识别代码识别或恢复被偷车辆和车辆配件。同样，车辆生产者需要安全召回车辆时也会用到车辆识别代码。,什么是VIN?,第十八页，共236页。,VIN（Vehicle Identificat,18,除挂车和摩托车外，VIN标牌应固定在门铰链柱、门锁柱或与门锁柱接合的门边之一的柱子上，接近于驾驶员座位的地方；如果没有这样的地方可利用，则固定在仪表板的左侧。如果那里也不能利用，则固定在车门内侧靠近驾驶员座位的地方。,VIN标牌的位置应当是除了外面的车门外，不移动车辆的任何零件就可以容易读出的地。,我国轿车的VIN码大多可以在仪表板左侧、风挡玻璃下面找到。,第十九页，共236页。,除挂车和摩托车外，VIN标牌应固定在门铰链柱、,19,悬挂支点处,别克GL8散热器支架处,第二十页，共236页。,悬挂支点处别克GL8散热器支架处第二十页，共236页。,20,VIN: 1G1BL52P7TR115520,13位：地理区域代码，国家代码，制造厂代码,48位：车辆特征信息(车系,动力系统,车身型式,约束系统配置),第9位：校验位,第10位：车型年款,第11位：装配厂代号,1217位：生产顺序号,WMI:世界制造厂识别代号；VDS:车辆说明部分X:校验位；VIS:车辆指示部分；,第二十一页，共236页。,VIN: 1G1BL52P7TR115520 13位：地理,21,VIN: 1G1BL52P7TR115520,Year/Make/Model: 1996 CHEVROLET CAPRICE CLASSIC/IMPALA SS,Body Style: Sedan 4 DR,Engine Type: 5.7L V8 MPI OHV 12V,Manufactured In: UNITED STATES,第二十二页，共236页。,VIN: 1G1BL52P7TR115520第二十二页，共2,22,汽车发展概况,1886年德国人卡尔.本茨研制出第一辆汽车,1894年汽车上开始采用橡胶充气轮胎,1927年美国西部建成了全球最早的高速公路,汽车发展史上的三个重要时期：,第二十三页，共236页。,汽车发展概况 1886年德国人卡尔.本茨研制出第一辆汽车,23,奔驰（Benz,Carl Friedrich），德国工程师，出生于一个火车司机家庭，年轻时受过技术方面的教育。1878年开始研究新型内燃机，1879年首次研制成功火花塞点火内燃机。1882年开始尝试把发动机安装在三轮车上，1885年他的三轮车试制成功，并于1886年1月29日获得专利，被公认为汽车的诞生日；1887年开始把汽车作为商品出售；1894年生产出著名的“维洛”小客车，后置发动机、双人座、并且首先采用了橡胶充气轮胎。,汽车史上的先驱们：,第二十四页，共236页。,奔驰（Benz,Carl Friedrich）,24,鲁道夫.狄塞尔（Rudolf Diesel，1858-1913)，德国著名热机工程师,柴油机的发明者。1892年,狄塞尔取得了用压缩空气点燃煤粉提供动力的机械装置的专利.一年后,奥古斯堡的MAN公司依据他的原理制造了第一台发动机.狄塞尔卒于1913年,其他人继承了他的工作.1924年,在柏林汽车展上展出了MAN公司制造的第一台狄塞尔卡车发动机(柴油机).与此同时在曼海姆,一台带预燃烧室的狄塞尔发动机被装载了奔驰车上。,第二十五页，共236页。,鲁道夫.狄塞尔（Rudolf Diesel，1,25,亨利福特（,HenryFor,d，1863年7月30日1947年4月8日），美国汽车工程师与企业家，福特汽车公司的建立者。他也是世界上第一位使用流水线大批量生产汽车的人。这种新的生产方式使汽车成为一种大众产品，它不但革命了工业生产方式，而且对现代社会和文化起了巨大的影响，因此有一些社会理论学家将这一段经济和社会历史称为“福特主义”。,借助流水线，亨利福特“单一品种、超大规模”的战略得以实施。T型车在二十年内生产了1500万辆，汽车从五六千美元的“富人专利”变成了几百美元的大众消费品。,第二十六页，共236页。,亨利福特（HenryFord，1863年7月30日194,26,现代汽车的发展趋势,智能化,环保与节能,安全性,轻量化,使用性能不断提高,第二十七页，共236页。,现代汽车的发展趋势 智能化 环保与节能 安全性 轻量,27,创建阶段（19491965年）,基本特征：,建立了一汽、实现汽车工业零突破；,继而建立南汽、上汽、济汽、北汽。,1956年7月13日国产第一辆解放牌载货汽车驶下总装配,生产线，从此结束了中国自己不能制造汽车的历史。 1966,年以前，汽车工业共投资11亿元，形成一大（一汽）四小,（南汽、上汽、北汽和济汽）5个汽车制造厂，年生产能力,近6万辆、9个车型品种。1965年底，全国民用汽车保有量近,29万辆。,我国汽车工业的发展概况,第二十八页，共236页。,创建阶段（19491965年）我国汽车工业的发展概况第二十,28,1956年解放CA10型,老解放,1960年上海SH760A型,老上海,第二十九页，共236页。,1956年解放CA10型 老解放1960年上海SH760A型,29,1965年红旗CA770型,1965年北京BJ212型越野车,第三十页，共236页。,1965年红旗CA770型 1965年北京BJ212型越野车,30,成长阶段（,1966,1980,年）,基本特征：,兴建二汽、川汽、陕汽和陕齿三个主要生产军,用越野车的三线汽车厂；开发矿用自卸车和重型汽,车。,1966,1980,年生产各类汽车累计,163.9,万辆；,1980,年全国民用汽车保有量,169,万辆，其中：载货,汽车,148,万辆。,1975年东风140型卡车,第三十一页，共236页。,成长阶段（19661980年） 1975年东风140型卡车,31,3.改革开放阶段（19821993年）,在改革开放方针指引下，汽车工业进入全面发,展阶段，主要体现在：汽车老产品（解放、跃进、,黄河车型）升级换代；调整商用车产品结构，改变,“缺重少轻”的生产格局；建设轿车工业，引进技,术和资金，生产国产轿车形成生产规模；行业管理,体制和企业经营机制改革，汽车、摩托车车型品,种、质量和生产能力大幅增长。,第三十二页，共236页。,3.改革开放阶段（19821993年） 第三十二页，共23,32,1985年，中央在“七五”规划中，把汽车工业,列为国家支柱产业，1987年，我国政府确定了重点,发展轿车工业的重大决策。,1984年我国汽车行业第一个合资项目北京,吉普汽车有限公司成立。,1985年上海大众桑塔纳,第三十三页，共236页。,1985年，中央在“七五”规划中，把汽车工业1985,33,其后，长安机器厂与日本铃木、南汽与意大利,依维柯汽车、上汽与德国大众汽车公司、广汽与法国,标致、天汽与日本大发、一汽与德国大众、二汽与法,国雪铁龙纷纷合资合作。,先后引进技术100多项，整车项目10多项，至,1993年底，我国汽车年产量达129.7万辆，跃居世界,第12位。,第三十四页，共236页。,其后，长安机器厂与日本铃木、南汽与意大利第三十四页,34,4. 高速发展阶段（1994至今）,第三十五页，共236页。,4. 高速发展阶段（1994至今）第三十五页，共236页。,35,第三十六页，共236页。,第三十六页，共236页。,36,经国务院批准，国家发展改革委于2004年6,月1日正式颁布实施汽车产业发展政策。,与,1994年汽车工业产业政策相比，新颁布的汽,车产业发展政策具有七个方面的特点：,一、取消了与世贸组织规则和我国加入世贸组织所做承诺不一致的内容，如取消了外汇平衡、国产化比例和出口实绩等要求。,二、大幅度减少行政审批，该放的放开，该管的管住，依靠法规和技术,标准，引导产业健康发展。,第三十七页，共236页。,经国务院批准，国家发展改革委于2004年6,37,三、提出了品牌战略，鼓励开发具有自主知识产权,的产品，为汽车工业自主发展明确政策导向。,四、引导现有汽车生产企业兼并、重组，促进国内汽车企业集团做大做强。,五、要求汽车生产企业重视建立品牌销售和服务体系，消除消费者的后顾之忧。,六、是引导和鼓励发展节能环保型汽车和新型燃料汽车。,七、对创造更好的消费环境提出了指导性意见。,第三十八页，共236页。,三、提出了品牌战略，鼓励开发具有自主知识产权第三十八页，共2,38,第二章 汽车总体构造及行驶原理,【基本要求】,能够将数以万计的汽车零部件进行归类，并了解每一大类的作用。能够结合物理知识，分析汽车行驶的原理，并解释不同的工作状态。,【基本内容】,汽车的总体构造；汽车的行驶原理。,第三十九页，共236页。,第二章 汽车总体构造及行驶原理 【基本要求】第三十九页，共,39,汽车的总体构造,1,发动机,2 底盘,3 车身,4 电气及电子设备,第四十页，共236页。,汽车的总体构造1 发动机 第四十页，共236页。,40,发动机,底盘,车身,电气及电子设备,第四十一页，共236页。,发动机底盘车身电气及电子设备第四十一页，共236页。,41,底盘,传动系,（离合器，变速器，万向传动装置，驱动桥）,行驶系,（车架，车桥，悬架，车轮）,转向系,（转向器，转向盘，转向传动装置）,制动系,（制动器，制动驱动机构）,第四十二页，共236页。,底盘传动系（离合器，变速器，万向传动装置，驱动桥）第四十二页,42,汽车的主要尺寸和主要参数,第四十三页，共236页。,汽车的主要尺寸和主要参数第四十三页，共236页。,43,车型主要尺寸列表,（单位：mm）,比亚迪F0,大众速腾,保时捷卡宴,第四十四页，共236页。,车型主要尺寸列表（单位：mm）比亚迪F0大众速腾保时捷卡宴第,44,质量参数,整车整备质量,载质量,总质量,汽车轴荷,汽车质量系数,基本性能参数,汽车动力性,燃油经济性,乘坐舒适性,操纵稳定性,通过性,制动性,第四十五页，共236页。,质量参数整车整备质量基本性能参数汽车动力性第四十五页，共23,45,汽车行驶所受阻力 ：,滚动阻力F,f,空气阻力F,w,上坡阻力F,i,总阻力F= F,f,+F,w,+F,i,F,0,= M,t,/r,汽车的行驶原理,第四十六页，共236页。,汽车行驶所受阻力 ：F0= Mt/r汽车的行驶原理第四十六页,46,驱动力与附着力 ：,附着力F,F,=G,=附着系数,行驶时总阻力与驱动力的关系,第四十七页，共236页。,驱动力与附着力 ：行驶时总阻力与驱动力的关系第四十七页，共2,47,第四十八页，共236页。,第四十八页，共236页。,48,第三章 汽车发动机,【基本要求】,发动机是汽车四大组成部分之一，要求能够熟知发动机基本结构以及工作原理。,【基本内容】,汽车发动机的构造、工作原理。,第四十九页，共236页。,第三章 汽车发动机 【基本要求】第四十九页，共236页。,49,发动机是汽车的动力源。迄今为止除为数不多的电动汽车外，汽车发动机都是热能动力装置，或简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。,热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工质的热机为内燃机，反之则为外燃机。,发动机概述：,内燃机,活塞式内燃机燃,气轮机,外燃机,蒸汽机,汽轮机,热气机,第五十页，共236页。,发动机是汽车的动力源。迄今为止除为数不多的,50,冷却方式,水冷发动机,风冷发动机,燃料种类,活塞行程数,四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机,进气状态,增压发动机,非增压发动机,气体燃料发动机（代用燃料）,活塞运动方式,往复活塞式发动机,旋转活塞式发动机,活塞式内燃机的分类,第五十一页，共236页。,冷却方式水冷发动机风冷发动机燃料种类活塞行程数四冲程发动机二,51,按活塞运动方式的不同,根据所用燃料种类,第五十二页，共236页。,按活塞运动方式的不同 根据所用燃料种类 第五十二页，共236,52,按冷却方式的不同,按工作循环期间活塞往复运动的行程数,第五十三页，共236页。,按冷却方式的不同 按工作循环期间活塞往复运动的行程数第五十三,53,按照气缸数目分类,按照气缸排列方式不同,第五十四页，共236页。,按照气缸数目分类 按照气缸排列方式不同 第五十四页，共236,54,按进气状态不同,目前，应用最广、数量最多的汽车发动机为水冷、四冲程往复活塞式内燃机，其中汽油机用于轿车和轻型客、货车上，而大客车和中、重型货车发动机多为柴油机。少数轿车和轻型客、货车发动机也有用柴油机的。,第五十五页，共236页。,按进气状态不同 目前，应用最广、数量最多的汽车,55,基本结构：,汽缸,活塞,连杆,曲轴,进气门,排气门,第五十六页，共236页。,基本结构：汽缸活塞连杆曲轴进气门排气门第五十六页，共236页,56,基本术语：,1）工作循环 活塞式内燃机的工作循环是由,进气、压缩、作功,和,排气,等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功。,2）上、下止点 活塞顶,离曲轴回转中心最远处,为上止点；活塞顶,离曲轴回转中心最近处,为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。,回转中心线,第五十七页，共236页。,基本术语：1）工作循环 活塞式内燃机的工作循环是由进气、,57,3）活塞行程 ,上、下止点间的距离,S,称为活塞行程。曲轴的回转半径,R,称为曲柄半径。曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其,S,2,R,。,4）气缸工作容积 ,上、下止点间所包容的气缸容积,称为气缸工作容积。,第五十八页，共236页。,3）活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲,58,5）内燃机排量 内燃机,所有气缸工作容积的总和,称为内燃机排量。,6）燃烧室容积 ,活塞位于上止点时,，活塞,顶面以上气缸盖底面以下,所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。,第五十九页，共236页。,5）内燃机排量 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃,59,7）气缸总容积 气缸,工作容积与燃烧室容积之和,为气缸总容积。,第六十页，共236页。,7）气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积,60,8）压缩比 气缸,总容积与燃烧室容积之比,称为压缩比,e,。 压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。,第六十一页，共236页。,8）压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 e 。,61,9)工况内燃机在,某一时刻的运行状况,简称工况，以该时刻内燃机输出的,有效功率,和,曲轴转速,表示。曲轴转速即为内燃机转速。,10)负荷率内燃机在,某一转速下,发出的,有效功率,与相同转速下所能发出的,最大有效功率,的比值称为负荷率，以,百分数表示,。负荷率通常简称负荷。,第六十二页，共236页。,9)工况内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃,62,四冲程汽油机工作原理,四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程，即在一个活塞行程内只进行一个过程。因此，活塞行程可分别用四个过程命名。,第六十三页，共236页。,四冲程汽油机工作原理 四冲程往复活塞式内燃机在,63,进气行程,活塞自上止点（远离曲轴回转中心）向下止点（接近曲轴回转中心）运动。进气门打开，活塞通过向下运行产生一个真空，吸入空气和燃油的混合气。进气行程在下止点结束。,第六十四页，共236页。,进气行程 活塞自上止点（远离曲轴回转中心）向下止,64,压缩行程,活塞自下止点向上止点运动。进气门、排气门关闭，活塞通过向上运动使汽缸容积不断减小，可燃混合气被压缩，其压力和温度同时升高。,第六十五页，共236页。,压缩行程 活塞自下止点向上止点运动。进气门、排气,65,做功行程,汽缸内的可燃混合气被点燃，压力急剧升高，并放出大量热。活塞在气体压力的作用下，自上止点向下止点运动，并通过连杆推动曲轴旋转做功。此时，进、排气门仍旧关闭。,点火,第六十六页，共236页。,做功行程 汽缸内的可燃混合气被点燃，压力急剧升高,66,排气行程,活塞自下止点向上止点运动。排气门打开，活塞通过向上运动使汽缸容积不断减小，燃烧后的残余废气被排出汽缸。,在一个完整的循环当中曲轴旋转几圈？气门工作几次？,第六十七页，共236页。,排气行程 活塞自下止点向上止点运动。排气门打开，,67,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,汽油机由以下,两大机构和五大系统,组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上,两大机构和四大系统,组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。,第六十八页，共236页。,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,68,机体组功用：,发动机支架,主要部件装配基体,1）机体组,第六十九页，共236页。,机体组功用：1）机体组第六十九页，共236页。,69,机体,1机体的工作条件及要求 在发动机工作时，机体承受拉、压、弯、扭等不同形式的机械负荷，同时还因为气缸壁面与高温燃气直接接触而承受很大的热负荷。,机体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀，并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变形。机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。,2机体材料 机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。,与铸铁机体相比，铝合金机体的优点,（1）膨胀系数相同降低噪声和机油消耗量,（2）导热性好可提高压缩比，功率,（3）质量轻载荷分配合理,（4）散热性好发动机轻量化,缺点,成本高,第七十页，共236页。,机体第七十页，共236页。,70,3机体构造机体为铸造而成的复杂箱型零件，零件上设有加强肋，曲轴支承座，润滑需要的油道，以及散热用冷却水套。机体的构造与汽缸排列形式，汽缸结构形式和曲轴箱结构形式有关。,第七十一页，共236页。,第七十一页，共236页。,71,气缸的三种排列形式,第七十二页，共236页。,气缸的三种排列形式 第七十二页，共236页。,72,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,2）曲柄连杆机构,曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由,活塞连杆组和曲轴飞轮,组等组成。,第七十三页，共236页。,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造2）曲柄连,73,曲柄连杆机构的功用和组成,往复运动,旋转运动,力,输出转矩,活 塞,曲 轴,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第七十四页，共236页。,曲柄连杆机构的功用和组成往复运动旋转运动力输出转矩,74,活塞组,连杆组,曲轴飞轮组,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第七十五页，共236页。,活塞组连杆组曲轴飞轮组汽车发动机的工作原理及总体构造发动,75,活塞组,活塞组,活塞,活塞环,活塞销,1）活塞,功用：承受燃烧气体压力，组成燃烧室 。,工作条件：高温，高压，高速,材料选择：铝合金,结构：顶部；头部；裙部,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第七十六页，共236页。,活塞组活塞组活塞活塞环活塞销1）活塞功用：承受燃烧气体压力，,76,2)活塞环,气环的主要功用是密封和传热。保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，避免活塞过热。,油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第七十七页，共236页。,2)活塞环 气环的主要功用是密封和传热。保证活,77,各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序。,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第七十八页，共236页。,各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机,78,对于四冲程发动机来说，曲轴对外输出的转矩呈周期性变化，曲轴转速也不稳定。为了改善这种状况，在曲轴后端装置飞轮。,飞轮的作用,飞轮是转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。,飞轮是摩擦式离合器的主动件；,在飞轮轮缘上镶嵌有供起动发动机用的飞轮齿圈；,在飞轮上还刻有上止点记号，用来校准点火定时或喷油定时以及调整气门间隙。,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第七十九页，共236页。,对于四冲程发动机来说，曲轴对外输出的转矩呈周期,79,3）配气机构,配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第八十页，共236页。,3）配气机构汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构,80,功用：,按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。,配气机构要求,进气充分：进气量越多，发动机有效功率和转矩越大。,排气干净：废气排除不完全，影响进气量。,质量小，刚度大：保证良好的动力特性。,第八十一页，共236页。,功用：配气机构要求进气充分：进气量越多，发动机有效功率和转矩,81,气门式配气机构,气门组,气门传动组,凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式3种。,气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型。,第八十二页，共236页。,气门式配气机构气门组气门传动组 凸轮轴的位置有下,82,用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间,，称为,配气相位,。,上止点,下止点,第八十三页，共236页。,用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时,83,进气门早开：进气开始时，能减小进气阻力，使进气顺畅。,进气门晚关：利用气流惯性，增加进气量。,排气门早开：利用缸内压力，使废气高速排出。,排气门晚关：利用气流惯性，增加排气量。,第八十四页，共236页。,进气门早开：进气开始时，能减小进气阻力，使进气顺畅。第八十四,84,气门叠开,气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。,气门叠开角：气门同时开启的角度,（,+,）,。,排气过程,进气过程,气门叠开的后果？,第八十五页，共236页。,气门叠开气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门,85,1、凸轮轴下置,有利因素：,简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置（齿轮传动），有利于发动机的布置。,不利因素是什么？,凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。,第八十六页，共236页。,1、凸轮轴下置 不利因素是什么？凸轮轴与气门相距较远，动力传,86,2、凸轮轴中置式,传动方式,：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。,应 用,：适用于发动机转速,较高,时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。,凸轮轴,挺柱,活塞,摇臂,调整螺钉,第八十七页，共236页。,2、凸轮轴中置式传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了,87,3、凸轮轴上置式,应用：高速发动机,凸轮轴,凸轮轴,活塞,特点： 凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。,双凸轮轴上置式发动机,第八十八页，共236页。,3、凸轮轴上置式应用：高速发动机 凸轮轴凸轮轴活塞特点： 凸,88,气门间隙,：,为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。,气门杆,摇臂,气门间隙,第八十九页，共236页。,气门杆摇臂气门间隙第八十九页，共236页。,89,气门间隙,气门间隙,气门间隙,第九十页，共236页。,气门间隙气门间隙气门间隙第九十页，共236页。,90,第九十一页，共236页。,第九十一页，共236页。,91,气门,汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。,第九十二页，共236页。,气门 汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门,92,4）燃料供给系统,汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。,第九十三页，共236页。,4）燃料供给系统第九十三页，共236页。,93,燃油系统的功用和组成,功用：根据发动机工况的需要，供给一定数量、清洁、雾化良好的汽油；储存相当数量的汽油，保证续驶里程。,化油器,油气分离器,汽油泵,汽油滤清器,燃油表传感器,汽油箱,汽油箱盖,第九十四页，共236页。,燃油系统的功用和组成功用：根据发动机工况的需要，供给一定数量,94,可燃混合气的形成过程,喉管处压力比大气压力低,节气门可以调整空气流速,从而改变喉管处压力,喷油管出口处压力和喉管处压力一致,汽油受高速气流的冲击，分散成细小油滴,油膜受预热作用蒸发，形成混合气,第九十五页，共236页。,可燃混合气的形成过程喉管处压力比大气压力低节气门可以调整空气,95,流体的连续性定理：,当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。,伯努利定理基本内容：,流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。,第九十六页，共236页。,流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管,96,发动机运转工况对可燃混合气成分的要求,可燃混合气成分的表示法,可燃混合气中,空气与燃油的比例,称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度,过量空气系数：燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数,空燃比：可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第九十七页，共236页。,发动机运转工况对可燃混合气成分的要求可燃混合气成分的表示法可,97,实验证明，当燃用过量空气系数为1.051.15的可燃混合气时，燃烧完全，燃油消耗率最低，称之为经济混合气，当燃用过量空气系数为0.850.95时，混合气燃烧速度最快，热损失最小，这时候发动机功率最大，称之为功率混合气。,按照化学反应方程式的当量关系，可求出1kg汽油完全燃烧所需空气质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然，,=14.8的可燃混合气为理论混合气；,14.8的为浓混合气；,14.8的为稀混合气。空燃比,=14.8称为理论空燃比或化学计量空燃比。,过量空气系数与空燃比数值对应关系,浓混合气,稀混合气,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第九十八页，共236页。,实验证明，当燃用过量空气系数为1.051.,98,电控汽油喷射系统的基本组成,ECU,(电子控制单元),传感器1,传感器2,传感器n,根据预存的控制程序进行计算喷油时间及喷油量,喷油器,获得各种工况下的最佳空燃比的混合气,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第九十九页，共236页。,电控汽油喷射系统的基本组成 ECU传感器1传感器2传感,99,博世D型汽油喷射系统,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第一百页，共236页。,博世D型汽油喷射系统汽车发动机的工作原理及总体构造发动机,100,E C U,进气管压力,分电器,节气门位置,进气温度,热时间开关,发动机温度,喷油器,冷起动喷嘴,电动汽油泵,博世D型控制系统,喷油器,冷起动喷嘴,汽油箱,电动汽油泵,汽油滤清器,油压调节器,博世D型燃油供给系统,汽车发动机的工作原理及总体构造发动机的总体构造,第一百零一页，共236页。,E C U进气管压力分电器节气门位置进气温度热时间开关发动机,101,发动机爆燃示意图,正常燃烧：,火焰从火花塞端一直传播到远离火花塞的末端。,爆燃：,火焰传播过程中，末端混合气自行发火燃烧，这时汽缸内的压力急剧增高，并发生强烈的振荡，在汽缸内产生清脆的金属敲击声。,第一百零二页，共236页。,发动机爆燃示意图 正常燃烧：火焰从火花塞端一直传播到远离,102,爆 燃 的 危 害,持续爆燃，使发动机过热,发动机对外输出的有效功率下降,发动机磨损加剧，甚至损坏发动机零件,汽 油 的 抗 爆 性,汽油的抗爆性用辛烷值评定,辛烷值越高，抗爆性越好,在规定条件下在标准的试验机上测定（马达法、,研究法,）,第一百零三页，共236页。,爆 燃 的 危 害持续爆燃，使发动机过热汽 油 的,103,外观为透明液体，主要是由C4C10各族烃类组成，按研究法辛烷值分为90#、93#、97#三个牌号。,汽油的标号即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高，抗爆性能就越强。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好，其辛烷值定为100；正庚烷的抗爆性差，在汽油机上容易发生爆震，其辛烷值定为0，两者按体积进行混合得到对应牌号的标准汽油。,标准汽油成分示意图,第一百零四页，共236页。,外观为透明液体，主要是由C4C10各族烃类组,104,汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小，应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。压缩比在8.59.5之间的中档轿车一般应使用93号汽油；压缩比大于9.5的轿车应使用97号汽油。,第一百零五页，共236页。,汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小，应根据,105,柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在200350之间的馏分即为柴油。柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车柴油机均为高速柴油机，所以使用轻柴油。,1. 轻柴油的牌号和规格,凝点,质量,第一百零六页，共236页。,柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，,106,2. 轻柴油的使用性能,发火性 指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于45。,蒸发性 指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。,低温流动性 用柴油的凝点和冷滤点评定低温流动性。,粘度 是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。粘度随温度而变化，当温度升高时，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱。,3. 轻柴油的使用性能,按照当地当月风险率为10%的最低气温选用轻柴油牌号。,第一百零七页，共236页。,2. 轻柴油的使用性能 发火性 指柴油的自燃能力，用十六烷值,107,一、柴油机混合气形成特点,蒸发性,流动性,汽 油,柴 油,混合气在气缸外部形成,混合气在气缸内部形成,形成时间短,成分不均匀,喷注雾化质量,喷油规律,喷油压力,喷油持续角,喷油始点,经济性,动力性,排放性,噪声性,第一百零八页，共236页。,一、柴油机混合气形成特点蒸发性流动性汽 油柴 油混合气在,108,柴油机燃烧室的形状,喷油器,燃烧室凹坑,分隔式燃烧室的容积则一分为二，一部分位于气缸盖中，另一部分则在气缸内。在气缸内的那部分称主燃烧室，位于气缸盖中的那部分称副燃烧室。,第一百零九页，共236页。,柴油机燃烧室的形状喷油器燃烧室凹坑 分隔式燃烧室,109,二、柴油机燃油系统的功用,1)在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。,2)在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致。,3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制超速。,4)储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶里程。,第一百一十页，共236页。,二、柴油机燃油系统的功用1)在适当的时刻将一定数量的洁净柴油,110,柴油箱,燃 烧 室,三、柴油机燃油系统的组成,油水分离器,输油泵,柴油滤清器,柱塞式喷油泵,喷油器,柱塞式喷油泵柴油机燃油系统,第一百一十一页，共236页。,柴油箱燃 烧 室三、柴油机燃油系统的组成油水分离器输油泵柴油,111,喷油器是柴油机燃油供给系中实现燃油喷射的重要部件，其功用是根据柴油机混合气形成的特点，将燃油,雾化成细微的油滴,，并将其喷射到,燃烧室特定的部位,。,孔式喷油器,回油管接头,调压弹簧,喷油器体,顶 杆,针 阀,针 阀 体,进油管接头,喷 油 嘴,第一百一十二页，共236页。,喷油器是柴油机燃油供给系中实现燃油喷射的重要部,112,针 阀,针阀体,进油道,压力室,喷 孔,密封锥面,承压锥面,长型喷油嘴多用于热负荷较高的柴油机。,第一百一十三页，共236页。,针 阀针阀体进油道压力室喷 孔密封锥面承压锥面,113,孔式喷油器工作原理,针 阀,针阀体,进油道,压力室,喷 孔,密封锥面,承压锥面,高压柴油,进油管接头,喷油器滤芯,进油道,压力室,针阀升起,针阀落座,调压弹簧预紧力,柴油压力,第一百一十四页，共236页。,孔式喷油器工作原理针 阀针阀体进油道压力室喷 孔密封锥,114,轴针式喷油器,轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷油嘴头部的结构不同而已。,承压锥面,压力室,密封锥面,轴 针,喷油嘴的喷孔是什么形状？,喷孔的形状为圆环型,第一百一十五页，共236页。,轴针式喷油器 轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理,115,喷雾锥角大,喷雾锥角小,轴针制成不同形状，可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的需要。,第一百一十六页，共236页。,喷雾锥角大喷雾锥角小 轴针制成不同形状，可以得,116,在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。,点火系统的功用,点火系统的类型,传统蓄电池点火系统 ：,以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的6V、12V或24V的低压直流电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞 。,第一百一十七页，共236页。,在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、,117,电子点火系统,：,以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞,第一百一十八页，共236页。,电子点火系统 ：第一百一十八页，共236页。,118,微机控制点火系统,：,与上述两种点火系统相同，不过由微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。它还可以取消分电器，由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。,第一百一十九页，共236页。,微机控制点火系统 ：第一百一十九页，共236页。,119,传统点火系统的组成,第一百二十页，共236页。,传统点火系统的组成 第一百二十页，共236页。,120,传统点火系统的工作原理,传统点火系统工作示意图,火花塞,点火线圈次级绕组,点火线圈初级绕组,断电器活动触点,断电器固定触点,配电器,分火头,点火开关,断电器凸轮,电容器,第一百二十一页，共236页。,传统点火系统的工作原理 传统点火系统工作示意图火花塞点火线圈,121,第一百二十二页，共236页。,第一百二十二页，共236页。,122,发动机润滑系统第一节 润滑系统的功用及组成,润滑系统的功用,润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。,高速运动零件,曲轴主轴颈与主轴承,曲柄销与连杆轴承,凸轮轴颈与凸轮轴承,活塞、活塞环与汽缸壁面,配气机构各运动副,第一百二十三页，共236页。,发动机润滑系统第一节 润滑系统的功用及组成润滑系统的功用,123,发动机润滑系统第一节 润滑系统的功用及组成,润滑方式,由于发动机传动件的工作条件不尽相同，因此，对负荷及相对运动速度不同的传动件采用不同的润滑方式。,压力润滑：以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式。（主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面）,飞溅润滑：发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式 。（气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作表面）,润滑脂润滑：通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作表面。（水泵及发电机轴承等）,第一百二十四页，共236页。,发动机润滑系统第一节 润滑系统的功用及组成润滑方式,124,发动机润滑系统第一节 润滑系统的功用及组成,润滑系统的组成及油路,润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。此外，润滑系统还包括机油压力表、温度表和机油管道等。现代汽车发动机润滑系统的油路大致相同。,第一百二十五页，共236页。,发动机润滑系统第一节 润滑系统的功用及组成润滑系统的组成,125,发动机润滑系统第二节 润滑剂,汽车发动机润滑剂包括机油和润滑脂两种,机 油 的 功 用,润滑：在运动零件的所有摩擦表面之间形成连续的油膜，以减,小零件之间的摩擦。,冷却：在循环过程中流过零件工作表面，可以降低零件的温度。,清洗：可以带走摩擦表面产生的金属碎末及冲洗掉沉积在气缸、,活塞、活塞环及其他零件上的积炭。,密封：附着在气缸壁、活塞及活塞环上的油膜，可起到密封防漏,的作用。,防锈 ：机油有防止零件发生锈蚀的作用。,第一百二十六页，共236页。,发动机润滑系统第二节 润滑剂 汽车发动机润滑,126,发动机润滑系统第二节 润滑剂,机油的工作条件,机油与高温的金属壁面及空气频频接触，不断氧化变质。,燃油蒸气、废气以及金属磨屑和积炭等，使机油受到严重污染。,机油的工作温度变化范围很大。,机油的使用特性,适当的黏度 、优异的氧化安定性 、良好的防腐性,较低的起泡性 、强烈的清净分散性 、高度的极压性,第一百二十七页，共236页。,发动机润滑系统第二节 润滑剂机油的工作条件机油的使用特性,127,发动机润滑系统第二节 润滑剂,机油的分类,国际上广泛采用美国SAE黏度分类法和API使用分类法，而且它们已被国际标准化组织(ISO)确认。,美国工程师学会(SAE)按照机油的黏度等级，把机油分为冬季用机油和非冬季用机油。冬季用机油有6种牌号：SAEOW、SAE5W、SAE10W、SAE15W、SAE20W和SAE25W。非冬季机油有4种牌号：SAE20、SAE30、SAE40和SAE50。号数较大的机油黏度较大，适于在较高的环境温度下使用。 美国石油学会(API)根据机油的性能及其最适合的使用场合，把机油分为S系列和C系列两类。S系列为汽油机油，目前有SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG和SH8个级别。C系列为柴油机油，目前有CA、CB、CC、CD和CE5个级别。级号越靠后，使用性能越好，适用的机型越新或强化程度越高。,第一百二十八页，共236页。,发动机润滑系统第二节 润滑剂机油的分类 国际上广,128,发动机润滑系统第二节 润滑剂,我国的机油分类法参照采用ISO分类方法。GB/T 763131995规定，按机油的性能和使用场合分为：1.汽油机油：SC、SD、SE、SF、SG、SH等6个级别。2.柴油机油：CC、CD、CDII、CE、CF4等5个级别。3.二冲程汽油机油：ERA、ERB、ERC和ERD等4个级别。,机油的选用,1.根据汽车发动机的强化程度选用合适的机油使用级。 2.根据地区的季节气温选用适当黏度等级的机油。,第一百二十九页，共236页。,发动机润滑系统第二节 润滑剂 我国的机油分类法参照,129,发动机润滑系统第二节 润滑剂,我国的机油分类法参照采用ISO分类方法。GB/T 763131995规定，按机油的性能和使用场合分为：1.汽油机油：SC、SD、SE、SF、SG、SH等6个级别。2.柴油机油：CC、CD、CDII、CE、CF4等5个级别。3.二冲程汽油机油：ERA、ERB、ERC和ERD等4个级别。,机油的选用,1.根据汽车发动机的强化程度选用合适的机油使用级。 2.根据地区的季节气温选用适当黏度等级的机油。,第一百三十页，共236页。,发动机润滑系统第二节 润滑剂 我国的机油分类法参照,130,发动机润滑系统第二节 润滑剂,合成机油,合成机油是利用化学合成方法制成的润滑剂。其主要特点是有良好的黏度温度特性，可以满足大温差的使用要求；有优良的热氧化安定性，可长期使用不需更换。,使用合成机油，发动机的燃油经济性会稍有改善，并可降低发动机的冷起动转速。目前，合成机油的价格比从石油提炼出来的机油贵。但是，随着生产规模的扩大和制造工艺的改进，合成机油的价格将会越来越便宜。未来将是合成机油的时代。,第一百三十一页，共236页。,发动机润滑系统第二节 润滑剂合