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6 9 有的轿车可达9 11 柴油机一般为16 22 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 075Mpa 0 09MPa 温度为370K 400K 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 6MPa 1 2MPa 温度可达600K 700K 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5MPa 9MPa 最高温度可达2200K 2800K 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 075MPa 0 095MPa 温度为320K 350K 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3MPa 5MPa 温度可达800K 1000K 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5MPa 10MPa 瞬时温度可达1800K 2200K 作功行程终了时压力约为0 2MPa 0 4MPa 温度约为1200K 1500K 排气行程 排气行程与汽油机基本相同 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J R 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 0 9 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00001 99999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 A 5 7B 6 10C 9 142 柴油机压缩比一般为 A15 22B10 16C6 103 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