第一章發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識

1、汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造第一章第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本知識發(fā)動(dòng)機(jī)的基本知識概述概述四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性內(nèi)燃機(jī)名稱及型號編制規(guī)則內(nèi)燃機(jī)名稱及型號編制規(guī)則汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造一、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義、分類及特點(diǎn)：1、定義：發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器。2、分類及特點(diǎn)：按燃料燃燒的場所分：w 內(nèi)燃機(jī)：熱效率高、體積小、起動(dòng)能好、便于移動(dòng)和維修方便。w 外燃機(jī)：按熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要構(gòu)件形式分：w 活塞式內(nèi)燃機(jī)：w 燃?xì)廨啓C(jī)：1.1 概述概述汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷

2、發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)單列式發(fā)動(dòng)機(jī)單列式發(fā)動(dòng)機(jī)雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)二、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的分類：汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造單單缸缸發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)示示意意圖圖 1.2 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造一、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本術(shù)語：一、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本術(shù)語：v 上止點(diǎn)上止點(diǎn)v 下止點(diǎn)下止點(diǎn)v 活塞行程活塞行程(

3、S)v 曲柄半徑曲柄半徑(R)v 氣缸工作容積氣缸工作容積(V h )v 發(fā)動(dòng)機(jī)排量發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL)v 燃燒室容積燃燒室容積(Vc )v 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e(Va )v 壓縮比（壓縮比（）Vh= D2S 10-6/4 （L） VL= V h iD氣缸直徑mm S活塞行程mm i 氣缸數(shù)Va V h Vc Va / Vc1 V / Vc汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造二、四沖程汽油機(jī)的二、四沖程汽油機(jī)的工作原理工作原理1、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程2、壓縮行程、壓縮行程3、作功行程、作功行程4、排氣行程、排氣行程單單缸缸四四沖沖程程汽汽油油機(jī)機(jī)的的工工作作過過程程汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟

4、活塞溫度370440 K， 壓力7590 kPa大氣壓力線大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造壓縮行程壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度600800K， 壓力6001500 kPa汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造作功行程作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞示功圖ZPVra大氣壓力線大氣壓力線cb上止點(diǎn)下止點(diǎn)瞬時(shí)最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度15001700 K， 壓力300500 kPa 汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造排氣行程排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開活塞

5、cbrPV示功圖大氣壓力線大氣壓力線Z上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造二、二、四沖四沖程柴程柴油機(jī)油機(jī)的工的工作原作原理：理：噴油器噴 油 泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn) 氣 門排氣門純 空 氣溫度300370K壓力800900 kPa溫度8001000K壓力35 MPa瞬時(shí)：溫度18002200K壓力510 MPa溫度8001000K壓力105400 kPa終了：溫度8001000K壓力105400 kPa汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造思考思考四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)有什么相同之處呢？汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造共同特點(diǎn)共同特點(diǎn)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每

6、一行程曲軸每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周。轉(zhuǎn)半周。只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造思考思考四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)有什么不同呢？汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造不同點(diǎn)不同點(diǎn) 汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系有點(diǎn)火系無點(diǎn)火系無點(diǎn)火系無噴油器無噴油器有噴油器有噴油器汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造構(gòu)造汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造一、機(jī)體組：包括氣缸蓋、氣缸體、油底殼等。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)：

7、包括活塞、連桿總成，帶有飛輪的曲軸等。三、配氣機(jī)構(gòu)：包括進(jìn)氣門、排氣門、液力挺桿總成、凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪等。四、燃料供給系：包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管、空氣濾清器、化油器、進(jìn)氣歧管、排氣消聲器等。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造五、點(diǎn)火系：包括電源、分電器、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、火花塞等。六、冷卻系：包括水泵、散熱器、風(fēng)扇、水溫表、節(jié)溫器等。七、潤滑系：包括油底殼、機(jī)油集濾器、機(jī)油泵、限壓閥、潤滑油道及油管、油溫和油壓傳感器、油溫和油壓表、油標(biāo)尺等。 八、起動(dòng)系：包括起動(dòng)機(jī)、冷起動(dòng)加熱器及其附屬裝置。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造連桿飛輪曲軸活塞進(jìn)氣門排氣門推桿挺柱正時(shí)齒輪 配氣機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)汽車構(gòu)造汽車構(gòu)

8、造搖臂凸輪軸汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系示意圖汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系示意圖汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性一、動(dòng)力性指標(biāo)：1、 有效轉(zhuǎn)矩：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩，通常用T表示，單位為Nm。2、 有效功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。式中：Te 有效扭矩，單位為Nm； n 曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。 汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造二、 經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo) 通常用燃

9、油消耗率來評價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kWh，計(jì)算公式如下 式中：GT 每小時(shí)的燃油消耗量，kg/h； Pe 有效功率，kW。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造三、發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性：發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。 汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造四、發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與負(fù)荷：工況：負(fù)荷為零工況：負(fù)荷44.4%工況：負(fù)荷71.7%工況：負(fù)荷100%汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造1.5 內(nèi)燃機(jī)名稱及型號編制規(guī)則內(nèi)燃機(jī)名稱及型號編制規(guī)則

10、一、一、 內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號 1、內(nèi)燃機(jī)名稱：按所使用的主要燃料命名，例如汽油機(jī)、柴油機(jī)、煤氣機(jī)等。 2、內(nèi)燃機(jī)型號由下列四部分內(nèi)容組成。 首部：產(chǎn)品特征代號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。 中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。 后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示。 尾部：區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí)，由制造廠選用適當(dāng)符號表示。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造 內(nèi)燃機(jī)型號的排列順序及符號所代表的意義規(guī)定如下： 汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造二、型號編制舉例二、型號編制舉例 (1) 汽油機(jī) 1E65F： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品 CA6102： 表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號 8V100： 表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號