學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)

1、主講人：徐立友更新日期：2013-08-10學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)任務(wù)任務(wù)目標(biāo)目標(biāo)任務(wù)任務(wù)描述描述1.了解：發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則。2.熟悉：發(fā)動(dòng)機(jī)的類型。3.掌握：發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造、主要性能指標(biāo)和特性。4.學(xué)會(huì)：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，它的作用是使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動(dòng)力，汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)常為活塞式內(nèi)燃機(jī)。本任務(wù)主要討論四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理、總體構(gòu)造及主要的性能指標(biāo)。學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)任任務(wù)務(wù) 2 22學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)33Syllabus Do one thing at a time,

2、and do it well本章內(nèi)容合作交流創(chuàng)新項(xiàng)目2.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類及工作原理項(xiàng)目 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造和主要性能指標(biāo)與特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)項(xiàng)目2.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類及工作原理58%4學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 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。汽車的動(dòng)力來自發(fā)動(dòng)機(jī)。將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置被稱為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱熱機(jī))。熱機(jī)又分為內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)是將液體或氣體燃料與空氣混合后直接輸入機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。內(nèi)燃機(jī)具有熱效率高、體積小、質(zhì)量小、便于移動(dòng)以及起動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。外燃機(jī)的特點(diǎn)是燃料在機(jī)器外部的鍋

3、爐內(nèi)燃燒，將鍋爐內(nèi)的水加熱而產(chǎn)生高溫、高壓的水蒸氣，輸送至機(jī)器內(nèi)部，使所含的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。2.1.1 2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的定義發(fā)動(dòng)機(jī)的定義58%5學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變機(jī)械能的主要構(gòu)件形式，汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)可分為活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)兩大類?；钊絻?nèi)燃機(jī)按活塞運(yùn)動(dòng)方式分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)式活塞式兩種。往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上的應(yīng)最為廣泛。 汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)，專指往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。按照不同的分類方法可以把發(fā)動(dòng)機(jī)分成不同的類型。按所用燃料分，可分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；按冷卻方式可分為水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)；按活塞運(yùn)動(dòng)的行程數(shù)可分為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；按進(jìn)氣

4、狀態(tài)可分為增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)；按氣缸數(shù)分，可分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)；按氣缸排列方式可分為直列式發(fā)動(dòng)機(jī)、斜置式發(fā)動(dòng)機(jī)和對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)。2.1.2 2.1.2 汽車用內(nèi)燃機(jī)分類汽車用內(nèi)燃機(jī)分類58%6學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 下面介紹四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。 1.1.發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu) 圖2.1所示為單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。在內(nèi)表面呈圓柱形的氣缸10內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞8通過活塞銷與連桿7的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸3相連。當(dāng)活塞8在氣缸10內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿7便推動(dòng)曲軸3旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，氣缸與活塞頂包圍的容積也在不斷地由最小變到最大，再由最大變到最小，如此不斷循環(huán)

5、。氣缸的頂端用氣缸蓋11封閉。在氣缸蓋上裝有進(jìn)氣門25和排氣門15，進(jìn)、排氣門是頭朝下尾朝上倒掛在氣缸蓋上。通過進(jìn)、排氣門的開閉實(shí)現(xiàn)向氣缸內(nèi)充氣和向氣缸外排氣。進(jìn)、排氣門的開閉由凸輪軸16控制。凸輪軸由曲軸通過同步帶5或齒輪或鏈條驅(qū)動(dòng)。2.1.3 2.1.3 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 1-油底殼；2-機(jī)油；3-曲軸；4-曲軸同步帶輪；5-同步帶；6-曲軸箱；7-連桿；8-活塞；9-水套；10-氣缸；11-氣缸蓋；12-排氣管；13-凸輪軸同步帶輪；14-搖臂；15-排氣門；16-凸輪軸；17-高壓線；18-分電器19-空氣濾清器；20-化油器；21-進(jìn)氣管；22-點(diǎn)火開關(guān)；

6、23-點(diǎn)火線圈；24-火花塞；25-進(jìn)氣門；26-蓄電池；27-飛輪；28-起動(dòng)機(jī) 圖圖2.1 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)58%8學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 2.2.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語圖圖2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語(a) 活塞位于上止點(diǎn)； (b) 活塞位于下止點(diǎn) 工作循環(huán)：包括進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣等過程的周而復(fù)始的循環(huán)。即發(fā)動(dòng)機(jī)完成進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣四個(gè)過程叫做一個(gè)工作循環(huán)。 上止點(diǎn)：如圖2.2(a)所示，活塞頂面離曲軸中心線最遠(yuǎn)時(shí)的止點(diǎn)，通常指活塞的最高位置。 下止點(diǎn)：如圖2.2(b)所示，活塞頂

7、面離曲軸中心線最近時(shí)的止點(diǎn)，通常指活塞的最低位置。 活塞行程(S)：活塞運(yùn)行的上、下兩個(gè)止點(diǎn)之間的距離。 曲柄半徑(R)：從曲軸主軸頸中心線到連桿軸頸中心線的垂直距離。 氣缸工作容積(V h )：一個(gè)氣缸中活塞運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程所掃過的容積。即活塞面積與行程的乘積。 式中：D為氣缸直徑，mm；S為活塞行程，mm。 發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL)：一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)全部氣缸工作容積的總和。 2610 (L)4hD SV學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) VL= Vh i 式中：i為氣缸數(shù)。 燃燒室容積(Vc )：活塞在上止點(diǎn)時(shí)的氣缸和氣缸蓋所包圍的容積。活塞頂上面空間叫做燃燒室，其容積叫做燃燒室總?cè)莘e。它是氣缸的最小容積。

8、氣缸總?cè)莘e(Va )：活塞在下止點(diǎn)時(shí)氣缸和燃燒室的容積。它是氣缸工作容積和燃燒室總?cè)莘e之和。 Va Vh Vc 壓縮比()：氣缸最大容積和燃燒室總?cè)莘e的比值。 Va / Vc1 Vh / Vc 壓縮比表示活塞由下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比愈大，則壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的壓力和溫度就愈高。 目前一般汽車用汽油機(jī)的壓縮比為610，也有高達(dá)10以上的。柴油機(jī)的壓縮比為1522。學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)58%11學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 3. 3.四沖程汽油機(jī)的工作原理四沖程汽油機(jī)的工作原理 四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程。 (1)進(jìn)氣行程活塞由

9、曲軸帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟，如圖 2.3(a)所示。由于活塞下移，氣缸內(nèi)容積逐漸增大，形成一定的真空度，于是經(jīng)燃料供給系形成的可燃混合氣，通過進(jìn)氣門被吸入氣缸?；钊竭_(dá)下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣停止。進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，由于進(jìn)氣過程中燃料供給系、進(jìn)氣管、進(jìn)氣門等處都存在進(jìn)氣阻力，此時(shí)氣缸內(nèi)壓力略低于大氣壓，約為7590kPa。由于氣缸壁、活塞等高溫件及上一循環(huán)殘留高溫廢氣的加熱，氣體溫度約為370440K。 (2)壓縮行程如圖2.3(b)所示，進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在壓縮行程中，氣缸內(nèi)容積逐漸減小，由于進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，可燃混合氣被

10、壓縮，活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，壓縮結(jié)束。在壓縮過程中，氣體壓力和溫度同時(shí)升高，并進(jìn)一步均勻混合，壓縮終了時(shí)，氣缸內(nèi)壓力約為6001500kPa，溫度約為600800K，遠(yuǎn)高于汽油的點(diǎn)燃溫度(約263K)，因而很易被點(diǎn)燃。(a) 進(jìn)氣行程 (b) 壓縮行程 (c) 做功行程 (d) 排氣行程圖圖2.32.3 四沖程汽油機(jī)的工作原理示意圖四沖程汽油機(jī)的工作原理示意圖1-排氣門；2-排氣管；3-火花塞；4-進(jìn)氣門；5-氣缸；6-活塞；7-連桿；8-曲軸學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) (3)作功行程 如圖2.3(c)所示，在壓縮行程末，進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣，并迅速燃燒，使氣體溫度

11、、壓力迅速升高并膨脹，從而推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過連桿驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)作功，活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)作功結(jié)束。在作功過程中，初始階段氣缸內(nèi)氣體壓力和溫度急劇上升，瞬時(shí)壓力可達(dá)35MPa，瞬時(shí)溫度可達(dá)22002800K。隨著活塞的下移，壓力、溫度下降，作功行程終了時(shí)壓力約為300500kPa，溫度約為15001700K。 (4)排氣行程 在作功行程結(jié)束后，排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉，如圖2.3(d)所示，曲軸通過連桿推動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，廢氣在自身剩余壓力和活塞的推力作用下，排出氣缸?；钊竭_(dá)上止點(diǎn)時(shí)，排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束。排氣終了時(shí)，由于燃燒室容積的存在，氣缸內(nèi)還存有少量廢氣，氣體壓力因排

12、氣門和排氣管的阻力而略高于大氣壓，此時(shí)壓力約為105125kPa，溫度約為9001200K。排出廢氣是為了下一個(gè)工作循環(huán)再吸入新鮮空氣。排氣行程結(jié)束時(shí)，排氣門關(guān)閉，同時(shí)進(jìn)氣門開啟，又開始了下一個(gè)工作循環(huán)。排氣過程和進(jìn)氣過程又合稱為換氣過程。 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 4. 4.四沖程柴油機(jī)的工作原理四沖程柴油機(jī)的工作原理 如圖2.4所示，四行程柴油機(jī)和四沖程汽油機(jī)一樣，每個(gè)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油和汽油的性質(zhì)不同，使可燃混合氣的形成、著火方式等，與汽油機(jī)有很大區(qū)別。 (1)進(jìn)氣行程 它不同于汽油機(jī)的是進(jìn)入氣缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。由于進(jìn)氣阻力比汽油

13、機(jī)小，上一行程殘留的廢氣溫度比較低等原因，進(jìn)氣終了時(shí)的壓力和溫度與汽油機(jī)略有不同，壓力約為8095kPa，溫度約為320350K。 (2)壓縮行程 不同于汽油機(jī)的是壓縮的是純空氣，且由于柴油機(jī)壓縮比較大，壓縮終了時(shí)的溫度和壓力都比汽油機(jī)高，壓力可達(dá)35MPa，溫度可達(dá)8001000K。學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) (a) 進(jìn)氣行程 (b) 壓縮行程 (c) 做功行程 (d) 排氣行程圖圖2.4 四沖程柴油機(jī)工作原理示意圖四沖程柴油機(jī)工作原理示意圖學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) (3)作功行程 此行程與汽油機(jī)有很大不同，壓縮行程結(jié)束前，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫空氣中，迅速

14、汽化并與空氣形成混合氣，因?yàn)榇藭r(shí)氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度(約500K左右)，柴油立即自行著火燃燒，且此后一段時(shí)間內(nèi)邊噴射邊混合邊燃燒，氣缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動(dòng)活塞下行作功。瞬時(shí)壓力可達(dá)510MPa，瞬時(shí)溫度可達(dá)18002200K。隨著活塞的下移，壓力、溫度下降，作功行程終了時(shí)壓力約為200400kPa ，溫度約為12001500K。 (4)排氣行程與汽油機(jī)排氣行程基本相同，排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓力約為105125kPa ，溫度約為8001000K。四沖程柴油機(jī)和汽油機(jī)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：因壓縮比高，燃油消耗率平均比汽油機(jī)低30% 左右，故燃油經(jīng)濟(jì)性較好；且柴油價(jià)格較低。其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較汽油

15、機(jī)低、質(zhì)量大、制造和維修費(fèi)用高(因?yàn)閲娪捅煤蛧娪推骷庸ぞ纫筝^高)。一般載質(zhì)量在7t以上的載貨汽車多用柴油機(jī)。目前柴油機(jī)的這些弱點(diǎn)正在逐漸得到克服，國(guó)外有的轎車也采用柴油機(jī)，其最高轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min。 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 汽油機(jī)具有轉(zhuǎn)速高(目前轎車用汽油機(jī)最高轉(zhuǎn)速達(dá)50006000r/min，載貨汽車可達(dá)4000r/min左右)，質(zhì)量小、工作噪聲小、起動(dòng)容易、制造和維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，故在轎車和中、小型載貨汽車上及軍用越野車上得到廣泛的應(yīng)用。汽油機(jī)的缺點(diǎn)是燃油經(jīng)濟(jì)性差。 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)活塞行程中，只有一個(gè)行程是作功的，其余三個(gè)行程則是作功的輔助行程。顯然，

16、在作功行程中，曲軸的轉(zhuǎn)速比其他3個(gè)行程轉(zhuǎn)速要高，所以它的轉(zhuǎn)速就不均勻，因而發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)就不平穩(wěn)，振動(dòng)大。這可采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)予以改善。在多缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)氣缸內(nèi)，所有的工作過程是相同的，并按上述次序進(jìn)行；但各個(gè)氣缸的作功行程并不同時(shí)發(fā)生，氣缸數(shù)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作就越平穩(wěn)。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)增加時(shí)，一般將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸及質(zhì)量增加。學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)Agenda18學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)項(xiàng)目項(xiàng)目 小節(jié)小節(jié)2項(xiàng)目2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造和主要性能指標(biāo)與特性58%19學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)1.通常，汽油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)組成，如表2.1。如表如表2.1 2.1 汽車的組成

17、汽車的組成 2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)2.2.柴油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)組成。常見轎車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖柴油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)組成。常見轎車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2.52.5所示。所示。 圖圖2.5 一汽奧迪一汽奧迪100型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)型轎車發(fā)動(dòng)機(jī) 1-氣缸墊；2-氣缸蓋；3-火花塞；4-活塞銷；5-曲軸后端油封擋板；6-飛輪齒圈；7-油底殼；8-活塞；9-油標(biāo)尺；10-連桿總成；11-機(jī)油集濾器；12-中間軸軸承；13-放油螺塞；14-曲軸主軸承；15-曲軸；16-曲軸軸承蓋；17-曲軸前端油封擋板；18-曲軸正時(shí)齒輪；19-空氣壓

18、縮機(jī)平帶；20-調(diào)整墊片；21-正時(shí)齒輪擰緊螺栓；22-壓緊蓋；23-空氣壓縮機(jī)帶輪；24-水泵、發(fā)電機(jī)曲軸帶輪；25-正時(shí)齒輪下罩蓋；26-空氣壓縮機(jī)支架；27-中間軸正時(shí)齒輪；28-中間軸；29-正時(shí)傳動(dòng)帶；30-偏心輪張緊機(jī)構(gòu)；31-氣缸體；32-正時(shí)齒輪上罩蓋；33-凸輪軸正時(shí)齒輪；34-凸輪軸前端油封；35-凸輪軸罩蓋；36-機(jī)油加油口蓋；37-凸輪軸機(jī)油擋油板；38-凸輪軸軸承蓋；39-排氣門；40-氣門彈簧；41-進(jìn)氣門；42-液力挺桿總成；43-凸輪軸 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)58%23學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有動(dòng)力性(有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速

19、等)、燃油經(jīng)濟(jì)性(燃油消耗率)等。 1 1 動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo) （1 1）有效轉(zhuǎn)矩）有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，以Te 表示，單位為Nm。 （2 2）有效功率）有效功率 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪輸出的功率稱為有效功率，用 Pe 表示，單位為kW。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸轉(zhuǎn)速速的的乘積。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率可用臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)定。在測(cè)功器上測(cè)定有效轉(zhuǎn)矩和曲軸轉(zhuǎn)速，然后利用下面的公式算出發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率： 式中：n為曲軸轉(zhuǎn)速，r/min。2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)與特性 9550106023nTnTPeee 發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速。按內(nèi)燃機(jī)臺(tái)

20、架試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率分為15min功率、1h功率、12h功率和持續(xù)功率。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在部分負(fù)荷下工作，僅在克服上坡阻力和加速等情況下才短時(shí)間地使用最大功率，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)有較小的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常用15min功率作為標(biāo)定功率。 2 2 燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)在l h內(nèi)每發(fā)出l kW有效功率所消耗的燃油質(zhì)量，稱為燃油消耗率，用be表示。很明顯，燃油消耗率越低，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性越好。 燃油消耗率表達(dá)式為 式中：B為發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的耗油量，kg/h，可由試驗(yàn)測(cè)定。310eePBb學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 3 3 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性 發(fā)動(dòng)

21、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曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)求得。 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性如圖2.6所示，如果改變節(jié)氣門開度可得到不同組特性，當(dāng)節(jié)氣門到最大時(shí)所得到的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性。 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性代表了發(fā)動(dòng)機(jī)所具有的最高動(dòng)力性。外特性曲線上標(biāo)出的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)特性的重要指標(biāo)。當(dāng)分析發(fā)動(dòng)機(jī)外特性是否符合使用要求時(shí)，要聯(lián)系汽車使用條件，諸如最高車速、所要克服的阻力值、道路條件等。路條件等。 圖圖2.6 2.6 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 4 發(fā)動(dòng)機(jī)工況與負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)工況

22、與負(fù)荷 發(fā)動(dòng)機(jī)工況一般是用其功率與曲軸轉(zhuǎn)速來表征，有時(shí)也用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來表征。 發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷就是當(dāng)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所可能發(fā)出的最大功率之比，以百分?jǐn)?shù)表示。 圖2.7為汽油機(jī)的一組特性曲線。表示相應(yīng)于節(jié)氣門全開時(shí)的外特性曲線，、分別表示節(jié)氣門開度依次減小所得到的部分特性曲線。 由圖2.7可知，當(dāng)n=3500r/min時(shí)，在該轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為45kW取四個(gè)不同節(jié)氣門開度及其對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。根據(jù)對(duì)負(fù)荷的定義，可求出a、b、c、d這四個(gè)工況的負(fù)荷值。 工況a：負(fù)荷為零。 工況b：負(fù)荷20/45=44.4%。 工況c：負(fù)荷32/45=71.7%。 工況d：負(fù)荷1

23、00%。圖圖2.7 2.7 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) 因此，外特性曲線上各點(diǎn)都表示在各轉(zhuǎn)速下的全負(fù)荷工況，但在同一條部分特性曲線上各點(diǎn)的負(fù)荷值卻不相同。在同一轉(zhuǎn)速下，節(jié)氣門開度越大表示負(fù)荷越大，但二者并不成比例。 注意，負(fù)荷和功率的概念不要混淆。如某一轉(zhuǎn)速時(shí)全負(fù)荷(如d點(diǎn))，并不意味著是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)當(dāng)時(shí)工況e的功率。又如在工況f下，雖然功率比工況c小，但卻是全負(fù)荷。也就是說，功率大小并不代表負(fù)荷的大小。 GB/T1883.1的規(guī)定，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。 如圖2.8所示，內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由首部、中部、后部、尾部四個(gè)部分組成。首部表示產(chǎn)品特征代號(hào)，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(hào)、沖程符號(hào)、氣缸排列形式符號(hào)和缸徑符號(hào)等組成。 后部是結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號(hào)，以字母表示。 尾部是區(qū)分符號(hào)。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(hào)表示。 2.2.3內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則 學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)圖圖2.8 2.8 內(nèi)燃機(jī)型號(hào)內(nèi)容組成內(nèi)燃機(jī)型號(hào)內(nèi)容組成學(xué)習(xí)任務(wù)2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)型號(hào)編制示例如下：(1) 汽油機(jī)1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型。4100