模塊一發(fā)動機的總體構(gòu)造

1、模塊一模塊一 發(fā)動機的總體構(gòu)發(fā)動機的總體構(gòu)造造 湖北工程職院湖北工程職院水忠義水忠義項目一項目一 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的基本術(shù)語往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的基本術(shù)語一、基礎(chǔ)知識一、基礎(chǔ)知識（一）汽車簡述1.1.汽車的基本組成汽車的基本組成1) 汽車是由動力裝置驅(qū)動，具有四個或四個以上車輪，可以單獨行駛并完成載運任務(wù)的非軌道無架線車輛2)GB03.1-83規(guī)定，汽車分為轎車、客車、牽引車、特種車、工礦自卸車和越野車等3)汽車由各種工作裝置和機構(gòu)組成，通常分為 發(fā)動機、底盤、 車身及電氣設(shè)備四個部分，2.2.國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號首部由2個或3個拼音字母組成，是企業(yè)代號中間由四位數(shù)字組成，分為首位中間

2、兩位和末位數(shù)字三部分。其含義如表1.1所示。尾部由拼音字母加數(shù)字組成，可以表示專用汽車的分類或變型車與基本車型的區(qū)別（二）汽車發(fā)動機概述 發(fā)動機是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機械能的機器。發(fā)動機是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機械能的機器。 現(xiàn)代汽車大多使用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機。它將燃料在現(xiàn)代汽車大多使用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機。它將燃料在 發(fā)動發(fā)動機氣缸內(nèi)部進行燃燒，把產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機械能。機氣缸內(nèi)部進行燃燒，把產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機械能。1 1往復(fù)活塞式發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)往復(fù)活塞式發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)發(fā)動機的工作腔稱作氣缸，氣缸內(nèi)表面為圓柱形，頂部用氣缸蓋封閉。在氣缸蓋上裝有進、排氣門，實現(xiàn)進氣和排氣活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)

3、直線運動，經(jīng)連桿傳給曲軸，變成旋轉(zhuǎn)運動。汽油機氣缸蓋上安裝能產(chǎn)生電火花的火花塞，柴油機氣缸蓋上安裝噴油器2 2基本術(shù)語基本術(shù)語上止點：上止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處。下止點：下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處。曲柄半徑曲柄半徑R ：連桿與曲軸連接中心至曲軸旋轉(zhuǎn)中心的距離。活塞行程活塞行程S：上、下兩止點間的距離（mm），S=2R氣缸工作容積（氣缸工作容積（Vh）：）：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積。發(fā)動機發(fā)動機排量（Vl）：）：多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機排量 Vl=Vhi燃燒室容積（燃燒室容積（Vc）：）：活塞在上止點時，活塞頂上面的空間容積。氣缸總?cè)莘e（氣缸總?cè)莘e（Va

4、）：）：活塞在下止點時，活塞頂上面的空間容積。壓縮比（壓縮比（）：）：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。 =Va/Vc工作循環(huán)：工作循環(huán)：對于往復(fù)活塞式發(fā)動機，每進行一次能量轉(zhuǎn)換，均要經(jīng)過進氣、壓縮、作功、排氣四個過程。這種周而復(fù)始的連續(xù)過程，稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán)。 四沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機 曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)四個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機。二沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機 曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)二個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機。發(fā)動機工況發(fā)動機工況 發(fā)動機在某一時刻的運行狀況簡稱工況，以該時刻發(fā)動機輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示。曲軸轉(zhuǎn)速（用n表示,單位r/min）即為發(fā)動機轉(zhuǎn)速。3發(fā)動機的分類

5、發(fā)動機的分類按使用燃料使用燃料分：汽油機、柴油機等。按工作循環(huán)工作循環(huán)分：四沖程發(fā)動機、二沖程發(fā)動機。發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類按冷卻方式冷卻方式分：水冷式、風(fēng)冷式發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類按氣門裝置位置氣門裝置位置分：側(cè)置式、頂置式發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類按氣缸排列氣缸排列分：直列式發(fā)動機、V型發(fā)動機、對置式發(fā)動機發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類按氣缸數(shù)氣缸數(shù)分：單缸發(fā)動機、多缸發(fā)動機。發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類二、項目實施二、項目實施任務(wù)一 汽車總體結(jié)構(gòu)認知1觀察汽車模型，認知汽車四大組成部分。2觀察實車（貨車或轎車），認知發(fā)動機在汽車上的位置。任務(wù)二 發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)認知觀察解剖四缸發(fā)動機，認知氣缸蓋、

6、氣缸體、進排氣門、活塞、連桿、曲軸等，觀察各缸活塞上下止點位置關(guān)系，理解活塞直線運動與曲柄旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)化。三、知識拓展三、知識拓展 雙燃料汽車用發(fā)動機雙燃料汽車用發(fā)動機燃用LPG或CNG的發(fā)動機主要優(yōu)點有：LPG或CNG在常溫下為氣態(tài)，與空氣混合均勻，燃燒完全，可以大大減少一氧化碳、碳氫氣體和微粒的排放。燃燒界限寬，稀燃特性好，可以減少氮氧化物的生成，提高燃料經(jīng)濟性。不稀釋潤滑油，可以延長潤滑油的更換周期和發(fā)動機的使用壽命。冷啟動性和低溫運轉(zhuǎn)性能良好，暖機無須加濃。項目二 發(fā)動機的總體構(gòu)造一、基礎(chǔ)知識一、基礎(chǔ)知識（一）發(fā)動機的工作原理四行程汽油機工作原理：將空氣與汽油以一定比例混合成良好的混合

7、氣，在進氣行程被吸入氣缸，經(jīng)壓縮點火燃燒而變?yōu)闊崮?，燃燒后的氣體所產(chǎn)生的高溫高壓，作用于活塞頂部，推動活塞作直線運動，同時通過連桿、曲軸飛輪機構(gòu)而變?yōu)樾D(zhuǎn)的機械能，對外輸出作功。1四沖程汽油機的工作原理四沖程汽油機的工作原理1 1、進氣行程、進氣行程 2 2、壓縮行程、壓縮行程 3 3、作功行程、作功行程 4 4、排氣行程、排氣行程 1 1、進氣行程、進氣行程活活塞塞下下行行排氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉進氣門開啟進氣門開啟進氣終了時氣缸內(nèi)進氣終了時氣缸內(nèi)壓強壓強為為0.0740.0740.093Mpa0.093Mpa，溫度溫度上升至上升至353353403K403K 2 2、壓縮行程、壓縮行程壓縮終了

8、時氣缸內(nèi)壓縮終了時氣缸內(nèi)壓強壓強上升至上升至0.60.61.5Mpa1.5Mpa，溫度溫度繼續(xù)上升至繼續(xù)上升至600600700K 700K 。活活塞塞上上行行進氣門關(guān)閉進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉3 3、作功行程、作功行程活活塞塞下下行行作功中氣缸內(nèi)作功中氣缸內(nèi)最高壓強最高壓強可達可達3 35Mpa5Mpa，最高溫度最高溫度可達可達220022002800K2800K；作功終了時氣缸內(nèi)作功終了時氣缸內(nèi)壓強壓強下降至下降至0.30.30.5Mpa0.5Mpa，溫度溫度下降至下降至130013001600K1600K。 進氣門關(guān)閉進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉4 4、排氣行程、排氣行程活活塞塞

9、上上行行排氣終了時氣缸內(nèi)排氣終了時氣缸內(nèi)壓強壓強下降至下降至0.1020.1020.120Mpa0.120Mpa，溫度溫度下降至下降至9009001200K1200K 排氣門打開排氣門打開進氣門關(guān)閉進氣門關(guān)閉殘余廢氣殘余廢氣2四沖程柴油機的工作四沖程柴油機的工作原理原理四沖程柴油機的工作循環(huán)同樣包括進氣、壓縮、做功和排氣等四個過程，在各個活塞行程中，進排氣門的開閉和曲柄連桿機構(gòu)的運動與汽油機完全相同。只是由于柴油和汽油的使用性能不同，使柴油機和汽油機在混合氣形成及著火方式上有著根本的差別。1.四沖程發(fā)動機完成一個循環(huán),曲軸轉(zhuǎn)兩周，720*2.發(fā)動機完成了四行程：進氣、壓縮、作功、排氣3.在活塞

10、的四個行程中，僅一個行程是作功的，其他三個行程都不作功是做功的準備行程4.進氣門.排氣門各打開。關(guān)閉一次5.曲軸旋轉(zhuǎn)是不均勻的。為了解決這個問題，在曲軸上安裝轉(zhuǎn)動慣量較大的飛輪或采用多缸內(nèi)燃機并使其按一定的工作順序依次進行工作。氣缸數(shù)越多，發(fā)動機的工作越平穩(wěn)。小結(jié)小結(jié)：知識鏈接知識鏈接 : : 發(fā)動機著火的基本條件發(fā)動機著火的基本條件油、氣、電油、氣、電油：是否有濃度合適的油； 氣：氣缸壓力是否足夠； 電：火花塞能否產(chǎn)生足夠的電火花以點燃混合氣（對于汽油機）；配氣正時：進排氣門開閉的時刻是否正確；點火或噴油正時：點火或噴油的時刻是否正確。（1）汽油機的特點汽油與空氣在缸外混合，進入氣缸的是可燃

11、混和氣，用電火花點燃，結(jié)構(gòu)上需要點火系統(tǒng)，對混合氣的要求高，燃燒后廢氣的成分除二氧化碳和水外，還含有一氧化碳、碳氫、氮氧氣體等有害氣體。具有轉(zhuǎn)速高（目前最高轉(zhuǎn)速6000r/min，貨車4000r/min）、噪聲小、質(zhì)量小、起動容易、制造維修費用低等優(yōu)點，故廣泛應(yīng)用在轎車、中小型貨車及越野車上。壓縮比低于柴油機，油耗高，燃油經(jīng)濟性差。（2）柴油機的特點進入氣缸的是純空氣，燃油以高壓形式噴入氣缸，在缸內(nèi)形成高溫高壓混和氣后自行著火燃燒，結(jié)構(gòu)上需要提高油壓的燃油泵。壓縮比高于汽油機，油耗低且柴油價格便宜，燃油經(jīng)濟性好，重型貨車多采用柴油機。轉(zhuǎn)速低于汽油機（一般25003000r/min），質(zhì)量大、制

12、造維修費用高。3.汽油機與柴油機的比較汽油機與柴油機的比較（二）發(fā)動機的總體構(gòu)造（二）發(fā)動機的總體構(gòu)造兩兩大大機機構(gòu)構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)五五大大系系統(tǒng)統(tǒng)燃料系燃料系潤滑系潤滑系冷卻系冷卻系點火系點火系起動系起動系兩兩大大機機構(gòu)構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)四四大大系系統(tǒng)統(tǒng)燃料系燃料系潤滑系潤滑系冷卻系冷卻系起動系起動系汽油機由兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成柴油機由兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成。汽油機燃料供給系的功用：根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去。柴油機燃料供給系的功用：是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)

13、形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。燃料 通常由水箱、水泵。節(jié)溫器等組成。它的作用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。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。它的作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(xiàn)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。點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、（分電器）和火花塞等組成。 在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系。柴油機采用壓燃方式，沒有

14、點火系統(tǒng)。起動系統(tǒng)一般由起動機、電磁開關(guān)、起動開關(guān)等組成（三）內(nèi)燃機的名稱和型號編制規(guī)則 國家標準GB72582規(guī)定：內(nèi)燃機型號由由以下四部分組成。國產(chǎn)內(nèi)燃機名稱由所采用的燃料命名，例如汽油機、柴油機等。 首部：為產(chǎn)品特征代號(產(chǎn)品系列符號和換代標志符號)，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。 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)品因改進等原因需要區(qū)分時，由制造廠選用適當符號表示。例：例：EQ6100Q-1汽油機-表示第二汽車制造廠生產(chǎn)、六缸、直列、四沖程、缸徑100mm、水冷、汽

15、車用發(fā)動機，第一種變形產(chǎn)品。6V100Q汽油機-表示六缸、V型、四沖程、缸徑100mm、水冷、汽車用發(fā)動機。8E430Z型柴油機-表示八缸、二沖程、缸徑430mm、水冷、增壓、柴油發(fā)動機。165F型柴油機-表示單缸、四沖程、缸徑65mm、風(fēng)冷、柴油發(fā)動機。二、項目實施二、項目實施任務(wù)一任務(wù)一 汽油機總體結(jié)構(gòu)的認知汽油機總體結(jié)構(gòu)的認知1觀察解剖的四缸汽油機，認知其兩大機構(gòu)五大系統(tǒng)的組成、各部分名稱及作用。2通過觀察，能總結(jié)出其配氣機構(gòu)的特點，曲軸對外動力的傳遞方式；能判斷其冷卻方式；能準確區(qū)別燃油箱、水箱、油底殼；能識別汽油、機油、冷卻液及作用。任務(wù)二任務(wù)二 柴油機總體結(jié)構(gòu)的認知柴油機總體結(jié)構(gòu)的

16、認知1.觀察四缸柴油機實物，認知其兩大機構(gòu)四大系統(tǒng)的組成、各部分名稱及作用。觀察其燃油供給系統(tǒng)，能簡單說出與汽油機的區(qū)別。3.對其進行三液（燃油、機油、冷卻液）檢查。4.上網(wǎng)查閱四缸發(fā)動機（汽油機、柴油機各一款）資料，找出壓縮比、氣缸直徑、百公里油耗、氣門數(shù)量等指標，并進一步理解汽、柴油機的區(qū)別。三三、知識拓展、知識拓展 (一)發(fā)動機主要性能指標1.1.動力性指標動力性指標動力性指標表示發(fā)動機做功能力的大小，用以評價發(fā)動機動力性好壞。有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，記作Te，單位為 Nm。它與外界施加于曲軸上的阻力矩相平衡。有效功率有效功率發(fā)動機在單位時間對外輸出的有

17、效功稱為有效功率，記作Pe（單位：KW）。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。9550=nTPee2.2.經(jīng)濟性指標經(jīng)濟性指標燃油消耗率燃油消耗率發(fā)動機每輸出1kw 的有效功，在1h內(nèi)所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率，用be（單位：g/（kwh）表示。顯然，有效燃油消耗率越低，經(jīng)濟性越好。Te有效轉(zhuǎn)矩(Nm)； n曲軸轉(zhuǎn)速(r/min)項目三發(fā)動機總成拆裝項目三發(fā)動機總成拆裝一、發(fā)動機維修安全知識一、發(fā)動機維修安全知識（一）拆裝安全注意事項1.拆裝作業(yè)前必須使用翼子板布、地板墊和座椅套。2.使用專用維修工具。3.使用千斤頂時，在其底部放置厚木板，頂升時人應(yīng)在汽車的外側(cè)，嚴禁用磚塊等易碎物支墊。當

18、汽車用千斤頂頂起而未用支架墊穩(wěn)時，不準在車上或車底下工作。4.拆裝離合器時禁止搖轉(zhuǎn)發(fā)動機或使用起動機。5.拆裝電氣系統(tǒng)時應(yīng)斷開蓄電池負極。6.斷開蓄電池電線后，應(yīng)重新調(diào)整時鐘音響及其他電器存儲器上的內(nèi)容和信息。斷開前要記錄存儲器內(nèi)容，以防斷電后丟失。7.不準用含鉛汽油清洗零件，嚴禁明火、手機等接近汽油。（二）拆裝規(guī)范注意事項1.保持車輛和場地整潔，拆裝結(jié)束后及時清掃場地。2.不得將工具零件等扔在地上，應(yīng)按要求擺放在工作臺上。3.螺栓螺母應(yīng)按規(guī)定力矩分幾次擰緊，緊固后螺栓端部高出螺母2-3牙。4.所有的油封裝配前應(yīng)在摩擦部位涂潤滑油。5.禁止用錘子直接捶擊機件，應(yīng)墊上銅棒后捶擊。（三）發(fā)動機總成拆裝操作規(guī)范由于當代汽車發(fā)動機的燃料系和點火系多數(shù)采用電子控制裝置，附屬電子元器件多，其連接管、線也較多，拆裝時必須遵守操作規(guī)范。將發(fā)動機從車體上拆下時，要與他人協(xié)同作業(yè)，按規(guī)定程序進行拆