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上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识章目录 M2 1发动机的分类和基本构造 M2 2发动机基本术语模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标和特性 M2 3发动机工作原理 M2 4发动机编号规则上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识学习目标能正确描述发动机的作用和常用术语的定义能正确叙述发动机基本工作原理能正确描述国产发动机编号规则和总体构造能简单叙述发动机主要性能指标和主要工作特性应知目标应会目标会根据发动机编号识别其类型会根据发动机特性曲线图对发动机的性能进行正确分析学习目标上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识学习目标汽车的动力源是发动机发动机是把某一种形式的能量转变成机械能的机器上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识学习目标现代汽车所使用的发动机多为内燃机内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能然后又把热能转变成机械能的机器并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识节目录 M2 1发动机的分类和基本构造 1 分类 2 基本构造上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 1 分类内燃机的分类方法很多按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 1 按照所用燃料分类可分为汽油机和柴油机汽油机转速高质量小噪音小起动容易制造成本低柴油机压缩比大热效率高经济性能和排放性能都比汽油机好上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 2 按照行程分类可分为四行程内燃机和二行程内燃机活塞在气缸内上下往复运动两个行程完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机汽车发动机广泛使用四行程内燃机活塞在气缸内上下往复运动四个行程完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 3 按照冷却方式分类分为水冷发动机和风冷发动机水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的水冷发动机冷却均匀工作可靠冷却效果好被广泛地应用于现代车用发动机上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 4 按照气缸数目分类分为单缸发动机和多缸发动机现代车用发动机多采用四缸六缸八缸发动机上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 5 按照气缸排列方式分类可以分为单列式和双列式单列式发动机的各个气缸排成一列一般是垂直布置的双列式发动机把气缸排成两列两列之间的夹角 180 一般为90 称为V型发动机若两列之间的夹角 180 称为对置式发动机上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 6 按照进气系统是否采用增压方式分类上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 2 基本构造发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器无论是汽油机还是柴油机无论是四行程发动机还是二行程发动机无论是单缸发动机还是多缸发动机要完成能量转换实现工作循环保证长时间连续正常工作都必须具备一些机构和系统上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造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机体组活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成 1 曲柄连杆机构在进气压缩和排气行程中飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动在作功行程中活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动通过连杆转换成曲轴的旋转运动并从曲轴对外输出动力上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 2 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配气机构大多采用顶置气门式配气机构一般由气门组气门传动组和气门驱动组组成上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造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 3 燃料供给系统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上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 4 润滑系统润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油以实现液体摩擦减小摩擦阻力减轻机件的磨损并对零件表面进行清洗和冷却润滑系通常由润滑油道机油泵机油滤清器和一些阀门等组成上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 5 冷却系统冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去保证发动机在最适宜的温度状态下工作水冷发动机的冷却系通常由冷却水套水泵风扇水箱节温器等组成上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 6 点火系统在汽油机中气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞火花塞头部伸入燃烧室内能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系点火系通常由蓄电池发电机分电器点火线圈和火花塞等组成上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造 7 起动系统曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程称为发动机的起动完成起动过程所需的装置称为发动机的起动系上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造汽油机由以上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上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 1发动机的分类和基本构造发动机装配示意上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识节目录 M2 2发动机基本术语 1 上止点 2 下止点 3 活塞行程 4 曲柄半径 5 气缸工作容积 6 燃烧室容积 7 气缸总容积 8 发动机排量 9 压缩比 10 工作循环上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 1 上止点 2 下止点当活塞向下运动到最低位置即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置称为下止点当活塞向上运动到最高位置即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置称为上止点上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 3 活塞行程 4 曲柄半径曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径一般用R表示通常活塞行程为曲柄半径的两倍即s 2R 活塞从一个止点到另一个止点移动的距离即上下止点之间的距离称为活塞行程一般用s表示对应一个活塞行程曲轴旋转180 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 5 气缸工作容积活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 6 燃烧室容积 7 气缸总容积活塞位于下止点时其顶部与气缸盖之间的容积用Va表示活塞位于上止点时其顶部与气缸盖之间的容积用Vc表示 Va Vc Vh 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 8 发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和用VL表示上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 9 压缩比气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值即气缸总容积与燃烧室容积之比用表示汽油机的压缩比为6 11 柴油机的压缩比较高一般为16 22 发动机中一个非常重要的概念上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 2发动机基本术语 10 工作循环内燃机每一次能量转换所经历的一系列连续过程叫一个工作循环 1 2end 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识节目录 M2 3发动机工作原理 1 四行程汽油机的工作原理 2 四行程柴油机的工作原理 3 二行程汽油机的工作原理 4 多缸发动机的工作原理上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 1 四行程汽油机的工作原理进气行程压缩行程作功行程排气行程不断循环反复上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理进气门开排气门关活塞由上止点向下止点运动吸进新鲜混合气 1 进气行程进气终了时气缸内气体压力略低于大气压约为0 075 0 09MPa 温度达到370 400K 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 2 压缩行程塞从下止点向上止点运动这时进气门和排气门都关闭气缸内成为封闭容积可燃混合气受到压缩压力和温度不断升高当活塞到达上止点时压缩行程结束气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定可燃混合气压力可达0 6 1 2MPa 温度可达600 700K 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理活塞运动到接近压缩上止点时火花塞点火点燃混合气高温高压的混合气作用在活塞顶上推动活塞下移并通过连杆使曲轴旋转 3 作功行程燃烧后最高压力可达3 5MPa 最高温度可达2200 2800K 作功行程结束气体压力降低到0 3 0 5MPa 气体温度降低到1300 1600K 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理当作功接近终了时排气门开启进气门仍然关闭靠废气的压力先进行自由排气活塞到达下止点再向上止点运动时继续把废气强制排出到大气中去活塞越过上止点后排气门关闭排气行程结束 4 排气行程排气终止时气体压力仍高于大气压力约为0 105 0 115MPa 温度约为900 1200K 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 2 四行程柴油机的工作原理柴油机使用的燃料是柴油柴油与汽油有较大的差别柴油粘度大不易蒸发自燃温度低故可燃混合气的形成着火方式燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理进气行程中所不同的是柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃混合气在进气通道中没有化油器进气阻力小进气终了时气体压力略高于汽油机而气体温度略低于汽油机进气终了时气体压力约为0 0785 0 0932MPa 气体温度约为300 370K 1 进气行程上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理压缩行程压缩的也是纯空气在压缩行程接近上止点时喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室柴油和空气在气缸内形成可燃混合气并着火燃烧柴油机的压缩比比汽油机的压缩比大很多一般为16 22 压缩终了时气体温度和压力都比汽油机高大大超过了柴油机的自燃温度压缩终了时气体压力约为3 5 4 5MPa 气体温度约为750 1000K 柴油机是压缩后自燃着火的不需要点火故柴油机又称为压燃机 2 压缩行程上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理柴油喷入气缸后在很短的时间内与空气混合后便立即着火燃烧柴油机的可燃混合气是在气缸内部形成的而不象汽油机那样混合气主要是在气缸外部的化油器中形成的柴油机燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油机高得多可高达6 9MPa 最高温度也可高达2000 2500K 作功终了时气体压力约为0 2 0 4MPa 气体温度约为1200 1500K 3 作功行程上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理柴油机的排气行程和汽油机一样废气同样经排气管排入到大气中去排气终了时气缸内气体压力约为0 105 0 125MPa 气体温度约为800 1000K 4 排气行程上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 2 工作原理不同1 混合气的形成方式缸外混合缸内边喷边混边烧2 燃烧方式点他燃压自燃汽油机与柴油机的比较 1 燃料不同汽油柴油上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 3 结构不同化油器或FEI 点火电控喷油泵喷油器增压4 性能不同汽油机转速高质量小噪声小起动容易工作稳定制造维修费用低柴油机压缩比高转速低质量大制造和维修费用高汽油机与柴油机的比较上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 1 一个工作循环吸压功排四个过程顺序不变周而复始 2 一个循环只有作功冲程主冲程其他三个过程消耗动力但不可或缺辅冲程 3 一个循环进排气门各开闭一次曲轴转二周每冲程曲轴均转过180 4 起动时需外力工作时又靠飞轮贮能放能完成三个辅助冲程使转速均匀减少振动所以飞轮质量大 5 作功能力与进气量排气程度有关进气足排气净功率大归纳几点对于单缸四冲程发动机上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 3 4end 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 3 二行程汽油机的工作原理二行程汽油机的工作循环也是由进气压缩燃烧膨胀排气过程组成但它是在曲轴旋转一圈 360 活塞上下往复运动的两个行程内完成的二行程发动机与四行程发动机工作原理不同结构也不一样上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理第一行程活塞从下止点向上止点运动缸内先关扫换气孔后关排气孔再压缩压缩箱内容积增大进气孔开进气上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理第二行程活塞从上止点向下止点运动缸内点火燃烧进而排气前期排气换气作功箱内容积减小压缩继而换气强制排气活塞顶导气作用驱气上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 1 进入气缸的不是混合气而是纯空气 2 有换气泵将空气压入气缸新鲜空气由换气泵提高压力约120kPa 140kPa 后经气缸外部的空气室和气缸上的进气口进入气缸内上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 3 当活塞接近上止点时喷油器向缸内喷入雾状柴油柴油迅速与空气混合形成可燃混合气并自行着火燃烧 4 废气由专设的排气门排出上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理优 1 简单轻制造成本低 2 作功次数为四冲程机的两倍在Vh n相同时Ne为四冲程的两倍实际为1 5 1 6倍窜气损失膨胀不充分 3 工作稳定缺 1 经济性差带走部分混合气膨胀不充分 2 热负荷大润滑差混合油但因结构简单轻造价低多用于小排量摩托车或需经常移动小机具动力二冲程柴油机的换气过程没有燃料损失多用于对动力机要求功率大重量轻的轮船上二冲程机与四冲程机比较上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理 4 多缸发动机的工作原理四缸发动机1 3 4 2 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理六缸发动机1 5 3 6 2 4 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 3发动机工作原理就能量转换过程多缸发动机的每一个气缸和单缸机的工作过程是完全一样的都要经过进气压缩作功和排气四个行程单缸发动机的四个行程中只有一个行程作功其余三个行程不作功即曲轴转两圈只有半圈作功所以运转平稳性较差功率越大平稳性就越差为了使运转平稳单缸机一般都装有一个大飞轮多缸发动机的作功行程是差开的按照工作顺序作功因此运转平稳振动小缸数越多作功间隔角越小同时参与作功的气缸越多发动机运转越平稳多缸发动机的工作特点上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识节目录 M2 4发动机编号规则 1 内燃机的名称和型号 2 内燃机型号排列顺序及符号意义 3 型号编制举例上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 4发动机编号规则 1 内燃机的名称和型号首部为产品系列符号和换代标志符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名称均按所使用的主要燃料命名例如汽油机柴油机煤气机等内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成内燃机型号由以下四部分组成上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 4发动机编号规则 2 内燃机型号排列顺序及符号意义上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 4发动机编号规则 3 型号编制举例上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识节目录 M2 5发动机的性能指标 1 发动机性能指标 2 特性上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标 1 发动机性能指标发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标 1 动力性能指标指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩通常用Te表示单位为N m 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 指发动机曲轴每分钟的转数通常用n表示单位为r min 上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的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 kW h 2 经济性能指标 GT 每小时的燃油消耗量 kg h Pe 有效功率 kW 有效燃油消耗率越小表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少其经济性越好上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标排放性能指标包括排放烟度有害气体 CO HC NOx 排放量噪声等 3 排放性能上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标 2 特性发动机的主要性能指标有效扭矩Te 有效功率Pe 有效耗油率ge随其运转工况负荷转速变化而变化的关系称为发动机的特性性能指标随发动机曲轴转速变化的关系称为发动机的速度特性性能指标随负荷变化的关系称为发动机的负荷特性用曲线来表示这些关系称为发动机的特性曲线发动机特性是对发动机性能进行全面评价和鉴定的依据上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标上一页下一页返回结束模块2发动机基本知识 M2 5发动机的性能指标

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