第三節(jié)2發(fā)動機構造與原理

1、車輛與動力工程系1第三節(jié) 發(fā)動機工作原理及構造n一、 內燃機基本結構n二、 內燃機基本術語n三、 四沖程內燃機工作原理n四、 二沖程內燃機工作原理n五、 發(fā)動機的總體構造n六、 發(fā)動機的性能指標n作業(yè)車輛與動力工程系2一、 內燃機基本結構n氣缸n活塞n連桿n氣缸蓋n氣門n凸輪軸n曲軸返回車輛與動力工程系3二、 內燃機的基本術語n工作循環(huán)n氣缸工作容積n內燃機排量n燃燒室容積n氣缸總容積n壓縮比返回車輛與動力工程系4氣缸工作容積n定義：上、下止點間所包容的氣缸容積n符號：VSn公式：n式中：D-氣缸直徑mm S-活塞行程mm)(10462LSDVS返回車輛與動力工程系5內燃機排量n定義：內燃機所

2、有氣缸工作容積的總和n符號：VLn公式：n式中：i-氣缸數 VS-氣缸工作容積L)(LiVVSL返回車輛與動力工程系6燃燒室容積和氣缸總容積n燃燒室容積：活塞位于上止點時，活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間成為燃燒室，其容積稱為燃燒室容積。 符號：VCn氣缸總容積：氣缸工作容積與燃燒室容積之和稱為氣缸總容積。 符號：Va 公式：CSaVVV返回車輛與動力工程系7壓縮比n定義：氣缸總容積與燃燒室容積之比n符號：n公式：CScaVVVV1返回車輛與動力工程系8三、 四沖程內燃機工作原理n進氣行程n壓縮行程n作功行程n排氣行程n工作過程n柴油機返回車輛與動力工程系9進氣行程n活塞在曲軸的帶動下由

3、上止點向下止點運動，這時排氣門關閉，進氣門打開，活塞在移動過程中，氣缸容積增大，氣缸內形成一定的真空度?？扇細怏w被吸入氣缸。 返回車輛與動力工程系10壓縮行程n曲軸繼續(xù)旋轉，活塞從下止點向上止點運動，這時進、排氣門都關閉，氣缸內成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當活塞到達上止點時壓縮行程結束。 返回車輛與動力工程系11作功行程n作功行程包括燃燒過程和膨脹過程，在這一行程中，進氣門和排氣門仍然保持關閉?？扇蓟旌蠚馊紵蠓懦龃罅康臒崾箽飧變葰怏w溫度和壓力急劇升高，推動活塞從上止點運行到下止點。返回車輛與動力工程系12排氣行程n排氣行程開始，排氣門打開，進氣門仍然關閉，曲軸通過連

4、桿帶動活塞右下止點移到上止點，靠廢氣的殘余壓力和活塞的推動下，經排氣門排出氣缸。當活塞到達上止點時，排氣行程結束。 返回車輛與動力工程系13汽油機工作過程演示返回車輛與動力工程系14四沖程柴油機工作原理n四行程柴油機的工作循環(huán)同樣包括進氣、壓縮、作功和排氣四個行程。n進氣行程：被吸入氣缸的是純空氣n壓縮行程：柴油機壓縮比較大n作功行程：壓縮終了時噴油器將柴油噴入燃燒室，柴油自行燃燒。n排氣行程：與汽油機相同返回車輛與動力工程系15四、 二沖程內燃機工作原理 n第一行程n第二行程n工作過程返回車輛與動力工程系16二沖程汽油機工作過程返回車輛與動力工程系17五、發(fā)動機的總體構造 發(fā)動機兩大機構五大

5、系統(tǒng)曲柄連桿機構配氣機構供給系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)點火系統(tǒng)起動系統(tǒng)返回我們看一下發(fā)動機的裝配過程車輛與動力工程系18曲柄連桿機構n曲柄連桿機構是發(fā)動機實現工作循環(huán)，完成能量轉換的主要運動零件n它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成 返回車輛與動力工程系19配氣機構n配氣機構是根據發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內排出。n配氣機構一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。 返回車輛與動力工程系20供給系統(tǒng)返回車輛與動力工程系21冷卻系統(tǒng)n冷卻系是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。n冷卻系由

6、冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成。返回車輛與動力工程系22潤滑系統(tǒng)n潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。n潤滑系由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。 返回車輛與動力工程系23點火系統(tǒng)n點火系功用是在壓縮行程終了時準確點火n點火系統(tǒng)由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。 返回車輛與動力工程系24起動系統(tǒng)n要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發(fā)動機才能自行運轉。 返

7、回車輛與動力工程系25發(fā)動機的裝配過程返回車輛與動力工程系26六、 發(fā)動機的性能指標 性能指標動力性指標經濟性指標其他指標有效轉矩有效功率發(fā)動機轉速平均有效壓力有效熱效率有效燃油消耗率返回本節(jié)作業(yè)題車輛與動力工程系27有效轉矩n定義：發(fā)動機對外輸出的轉矩n符號：Ten單位：N.mn有效功：有效轉矩與曲軸角位移的乘積即為發(fā)動機對外輸出的有效功返回車輛與動力工程系28有效功率n定義：發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率n符號：Pen單位：KWn大?。河行мD矩與曲軸角速度的乘積n公式：)(9550kWnTPee返回車輛與動力工程系29發(fā)動機轉速n發(fā)動機轉速：發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉數稱為發(fā)動機

8、轉速n表示符號：nn單位：r/minn標定轉速：發(fā)動機產品標牌上的有效功率及其相應的轉速分別稱為標定功率和標定轉速返回車輛與動力工程系30平均有效壓力n平均有效壓力：單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功率稱為平均有效壓力n表示符號：Pmen單位：MPan評價方法：平均有效壓力越大，發(fā)動機的作功能力越強返回車輛與動力工程系31有效熱效率n有效熱效率：燃料燃燒所產生的熱量轉化為有效功率的百分數稱為有效熱效率n符號：en評價方法：為了獲得一定數量的有效功所消耗的熱量越少，有效熱效率越高，發(fā)動機的經濟性越好返回車輛與動力工程系32有效燃油消耗率n有效燃油消耗率：發(fā)動機每輸出1kW.h的有效功率所消耗的燃油量稱

9、為有效燃油消耗率n表示符號：b e n單位：g/(kW.h)n公式： nB發(fā)動機在單位時間內的耗油量nPe發(fā)動機的有效功率返回310eePBb車輛與動力工程系33其它性能指標（1）n強化指標：發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標，包括升功率和強化系數。 *升功率：發(fā)動機在標定工況下，單位發(fā)動機排量輸出的有效功率稱為升功率。 *強化系數：平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化系數n緊湊性指標：表征發(fā)動機總體結構緊湊程度的指標，包括比容積和比質量。 *比容積：發(fā)動機外廓體積與其標定功率的比值 *比質量：發(fā)動機的干質量與其標定功率的比值下一頁車輛與動力工程系34其它性能指標（2）n環(huán)境指標：發(fā)動機排氣品質和噪聲水平n可靠性指標：發(fā)動機在規(guī)定的使用條件下，正常持續(xù)工作能力的指標n耐久性指標：發(fā)動機主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時間n工藝性指標：評價發(fā)動機制造工藝性和維修工藝性好壞的指標n發(fā)動機速度特性：發(fā)動機有效功率