发动机总体认识及基本原理.ppt

模块一发动机总体认识及基本原理,1.初步认识发动机各组成部分的名称,2.认识发动机在汽车中的位置,1.汽油机的两大机构、五大系统,技能点,知识点,2.柴油机的两大机构、四大系统,汽车发动机是汽车的动力源泉，为整个汽车提供动力。发动机通常安装在车头箱中。,发动机,一、发动机的组成,发动机一般由如下机构和系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系、润滑系、冷却系、点火系（汽油机）和起动系。右图所示为桑塔纳3000型四缸四冲程汽油机的立体结构图。,桑塔纳3000发动机纵剖面,一、发动机的组成,1.曲柄连杆机构,该机构由汽缸体与曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。它的作用是将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，从而对外输出动力。,一、发动机的组成,2.配气机构,配气机构主要由气门组和气门传动组两部分组成。它的主要作用是使可燃混合气及时充入汽缸，并及时从汽缸内排出废气。,一、发动机的组成,3.燃油供给系,该系统由汽油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器（图中未画出)，以及一系列传感器等组成，它的作用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供入汽缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。,一、发动机的组成,4.点火系,该系统由供给低压电流的蓄电池、发电机（图中未画出)、发动机控制单元（ECU）、带点火控制器的点火线圈、高压线及火花塞等组成，它的作用是保证按规定时刻及时点燃汽缸中被压缩的可燃混和气。,一、发动机的组成,5.冷却系,该系统主要由水泵、散热器、风扇、分水管、汽缸体放水阀以及水套（图中未画出)等组成，它的功用是把受热机件的热量散发到大气中去，以保证发动机正常工作。,一、发动机的组成,6.润滑系,润滑系由机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等组成。它的功用是将润滑油供给到做相对运动的零件表面，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分的冷却摩擦零件，清洗零件表面。,一、发动机的组成,7.起动系,该系统由起动机及其附属装置等组成，它的功用是使静止的发动机起动，并转入自行运转。,二、发动机的分类,1.根据活塞、气门等零部件的运动，确定发动机的工作循环,1.发动机的基本术语,2.汽油机的工作原理,技能点,知识点,3.柴油机的工作原理,4.发动机的铭牌,上一课题已经认识了汽车发动机的基本组成部分和各部分的作用。那么，发动机具体是怎么工作的，它的工作过程分为哪几个阶段？汽油是怎样转化为汽车动力的呢？要了解这些内容，必须掌握发动机的工作原理。另外，在后期维修发动机的时候，经常接触到发动机的一些参数和尺寸，这些参数可能会在发动机铭牌中找到，便于相关人员查找，所以，还有必要了解发动机的铭牌。,一、发动机的基本术语,1.活塞行程与止点,活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点，通常指活塞的最高位置；活塞顶距离曲轴旋转中心最近的位置称为下止点，通常指活塞的最低位置。上、下止点之间的距离称为活塞行程，用S表示。,四冲程发动机名词术语,一、发动机的基本术语,2.气缸容积,（1）气缸工作容积（Vh）（2）燃烧室容积（Vc）（3）气缸总容积（Va）（4）发动机工作容积（VL）,一、发动机的基本术语,3.压缩比,汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示。=表示活塞从下止点移到上止点时，汽缸内气体被压缩的程度。现代汽车发动机压缩比，汽油机一般为69（有的轿车可达911），柴油机一般为1622。,二、汽油机的工作原理,二、汽油机的工作原理,1.进气行程：进气门打开，排气门关闭，转动的曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，缸内容积增大，压力降低而形成真空，将可燃混合气吸入汽缸。由于进气系统的阻力，进气终了时缸内气体的压力略低于大气压力，约为0.075Mpa0.09MPa，温度为370K400K。,2.压缩行程：为使吸入汽缸内的可燃混合气迅速燃烧，放出更多的热量，从而使发动机发出更大的功率，必须在混合气燃烧前对其进行压缩，使其容积变小，温度升高。为此，在进气终了时便立即进入压缩行程。在此行程中，进、排气门均关闭，曲轴推动活塞定时由下止点向上止点移动一个行程。此时，混和气压力高达0.6MPa1.2MPa，温度可达600K700K。,二、汽油机的工作原理,3.做功行程：在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合气，此时进、排气门仍关闭。由于混合气的迅速燃烧，使缸内气体的温度和压力迅速升高，最高压力可达5MPa9MPa，最高温度可达2200K2800K。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，活塞的下移通过连杆使曲轴旋转运动，产生转矩而做功。发动机至此完成了一次将热能转变为机械能的过程。,4.排气行程：混合气燃烧后成为废气，应从汽缸中排出，以便于下一工作循环得以进行。因此，当作功行程接近终了时，排气门打开，进气门仍关闭，因废气压力高于大气压力而自动排出。此外，当活塞越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强制排气。活塞到上止点附近时，排气行程结束。,三、柴油机的工作特点,1.四冲程柴油机的工作原理,三、柴油机的工作特点,1.四冲程柴油机的工作原理,进气行程：与汽油机不同的是进入汽缸的是纯空气。由于进气阻力比汽油机小，上一行程残留的废气温度也比汽油机低，进气行程终了的压力为0.075MPa0.095MPa，温度为320K350K。,压缩行程：压缩行程仍然是压缩纯空气，由于柴油机压缩比高，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa5MPa，温度可达800K1000K。,做功行程：在柴油机压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形成混合气，由于此时汽缸内的温度远高于柴油的自燃点温度（约500K左右），柴油便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，汽缸内压力、温度急剧升高，推动活塞下行做功。此行程中，瞬时压力可达5MPa10MPa，瞬时温度可达1800K2200K；作功行程终了时压力约为0.2MPa0.4MPa，温度约为1200K1500K。,排气行程：排气行程与汽油机基本相同。,三、柴油机的工作特点,2.柴油机与汽油机的不同之处,（1）汽油机的混合气是在汽缸外部的进气道或进气门的背面形成的，而柴油机的混合气是在汽缸内部形成的。汽油机在进气行程时，吸入汽缸的是混合气；柴油机在进气行程时，被吸入汽缸内的是纯空气。,（2）汽油机在压缩终了时，靠火花塞打出电火花点燃混合气，而柴油机靠高温使柴油自燃。,四、汽车发动机铭牌,一汽大众汽车有限公司中国制造LFVBA11G943133425第位：生产地理地区代码，由IS0统一分配，亚洲地区代码：从JR，中国定为“L”。第位：生产国家代码，由IS0统一分配，中国的代码为：“09”和“A-Z”，一汽大众汽车有限公司使用为“F”。第位：生产厂被批准备案的车型类别代码：V。第位：厂定最大总质量分级代码：B。第位：（按驱动车轮和转向盘位置的）车型种类代码：A。第位：装配类型代码：1装配线上装配。第位：车身类型代码：1。第位：发动机类型代码：G。第位：工厂检验代码：9。第位：车辆年度型（年款）代码：4指2004年。第位：装配工厂代码：3。第位：出厂顺序号代码，第位为日历年的末位数字，如：2001年第位为1，2006年第（12）位为6。以此类推。第位按照每个日历年的生产顺序从0000199999顺序编排（顺序号根据不同装配线和非装配线装配车辆分别编号，可由所在装配车间控制）。,一汽大众汽车铭牌,四、汽车发动机铭牌,2.国产汽车内燃机产品型号编制规则,一、名词解释1上止点2下止点3压缩比4发动机排量二、填空题1四冲程发动机在一个工作循环中，活塞往复个行程，曲轴转周；二冲程发动机在一个工作循环中，活塞往复个行程，曲轴转周。2发动机一个工作循环中，包括、和四个过程。3曲柄半径（R）和活塞行程（S）之间的关系是。4往复活塞式内燃机中，活塞作运动，曲轴作运动。,二、判断题1汽油机和柴油机都属于内燃机。（）2二冲程发动机的换气过程包括进气和排气过程。（）3汽油机和柴油机的点火方式不同，但其混合气的形成的方式是相同的。（）4压缩比越大，压缩终了时汽缸内的气体压力和温度就越高。（）5四行程发动机一个工作循环，活塞往复四个行程，曲轴旋转四周。（）,四、选择题1汽油机的压缩比一般为（）。A57B610C9142柴油机压缩比一般为（）。A1522B1016C6103发动机排量是指各缸的（）之和。A汽缸总容积B汽缸工作容积C燃烧室容积4四冲程发动机的有效行程是指（）。A做功行程B排气行程C压缩行程,