汽車發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)與工作原理

1、11. 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 沒有火沒有火花塞，花塞，設(shè)設(shè)噴油器噴油器 1-氣缸 2-活塞 3-連桿 4-曲軸 5-氣缸蓋 6-進氣門 7-進氣道 8-噴油器 9-排氣門 10-排氣道 2（1）進氣行程進入氣缸的是純空氣；（2）著火方式屬于壓燃式。 2.工作原理工作原理34性 能汽 油 機柴 油 機著火方式點燃壓燃燃油消耗高低熱效率30%左右40%左右工作平穩(wěn)性柔和粗暴5發(fā)動機轉(zhuǎn)速高低升功率大小起動性易難制造維修成本低高比質(zhì)量小大使用壽命短長排放CO 、HC大，NOX、黑煙少CO 、HC小，NOX、黑煙多6 二沖程發(fā)動機：指活塞在上、下止點間往復(fù)移動兩個行程（相當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)了一周），完成進氣、壓縮、

2、作功、排氣一個工作循環(huán)的發(fā)動機。 71.1.二沖程汽油機結(jié)構(gòu)特點二沖程汽油機結(jié)構(gòu)特點 與四沖程汽油機比較：沒有進、排氣門及驅(qū)動機構(gòu)，設(shè)進、排氣孔和掃氣孔，由活塞控制開閉。1-氣缸 2-掃氣孔 3-活塞 4-連桿 5-曲軸箱 6-曲軸 7-進氣孔 8-排氣孔 9-火花塞8（1）第一行程（換氣-壓縮行程） （2）第二行程（膨脹-換氣行程） 910性 能二沖程汽油機四沖程汽油機結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜質(zhì)量功率比小大燃油消耗高低11升功率大小起動性易難制造維修成本低高比質(zhì)量小大使用壽命短長排放CO 、HC大，NOX、黑煙少CO 、HC小，NOX、黑煙多121.1.二沖程柴油機結(jié)構(gòu)特點二沖程柴油機結(jié)構(gòu)特點 1-活塞

3、 2-缸套上的空氣進氣孔 3-排氣門 4-泵-噴嘴 5-傳動輪（由柴油機驅(qū)動） 6-單向傳動離合器 7-廢氣排出口 8-排氣渦輪葉輪 9-離心式風(fēng)機 10-排水口 11-增壓空氣冷卻器 12-進水口 13-集流箱132.2.二沖程柴油二沖程柴油機工作原理機工作原理 （1）第一行程（換氣-壓縮行程） （2）第二行程（膨脹-換氣行程）14往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式活塞式內(nèi)燃機燃氣輪機內(nèi)內(nèi) 燃燃 機機按熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的方式分按熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的方式分15內(nèi)內(nèi) 燃燃 機機16 點燃式點燃式 壓燃式壓燃式內(nèi)內(nèi) 燃燃 機機17液化石油氣 沼氣氣體燃料發(fā)動機柴油機汽油機液體燃料發(fā)動機醇類柴油甲醇多種燃料發(fā)動機天

4、天燃燃氣氣內(nèi)燃機內(nèi)燃機18非增壓非增壓內(nèi)內(nèi) 燃燃 機機增壓增壓19水冷水冷內(nèi)內(nèi) 燃燃 機機風(fēng)冷風(fēng)冷20（1）單缸內(nèi)燃機：只有一個氣缸的內(nèi)燃機。（2）多缸內(nèi)燃機：具有兩個或兩個以上氣缸的內(nèi)燃機。（3）立式內(nèi)燃機：氣缸布置于曲軸上方且氣缸中心線垂直于水平面的內(nèi)燃機。（4）臥式內(nèi)燃機：氣缸中心線平行于水平面的內(nèi)燃機。（5）直列式內(nèi)燃機：具有兩個或兩個以上直立氣缸，并呈一列布置的內(nèi)燃機。21l 具 有 兩 個或兩列氣缸，其中心線夾角呈V形，并共用一根曲軸輸出功率的內(nèi)燃機。（8）斜置式內(nèi)燃機：氣缸中心線與水平面呈一定角度(不是直角)的內(nèi)燃機。按用途分類：有汽車用、機車用、船用（7）對置氣缸式內(nèi)燃機：兩個

5、或兩列氣缸分別排列在同一曲軸的兩邊呈1800夾角的內(nèi)燃機。（6）V形內(nèi)燃機：22地方、企業(yè)代號系列符號換代標(biāo)志首 部結(jié)構(gòu)特征符號用途特征符號區(qū)分符號后 部尾部沖程符號（E表示二沖程，四沖程不標(biāo)）缸徑（以直徑mm整數(shù)表示）氣缸布置形式缸數(shù)符號中 部無符號-多缸直 列及單缸V-型P-平臥形無符號-水冷F-風(fēng)冷N-凝氣冷卻S-十字頭式Z-增壓ZL-增壓中冷DZ-可倒轉(zhuǎn)無符號-通用型T-拖拉機用M-摩托車用G-工程機械Q-車用J-鐵路機車D-發(fā)電機組C-船用主機， 右機基本型CZ-船用主機， 左機基本型Y-農(nóng)用運輸車L-林業(yè)機械23動力性能指標(biāo) 經(jīng)濟性能指標(biāo)運轉(zhuǎn)性能指標(biāo) 可靠性、耐久性能指標(biāo) 1.4.

6、1 1.4.1 動力性能指標(biāo)動力性能指標(biāo)1.有效轉(zhuǎn)距（Te）：發(fā)動機曲軸輸出的平均轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩 。2.平均有效壓力（ Pme ）：單位氣缸工作容積所輸出的有效功。243.有效功率（Pe）：發(fā)動機曲軸輸出的功率稱為有效功率。 9550106023nTnTPeeeTe-有效轉(zhuǎn)距（N m）n-曲軸轉(zhuǎn)速（r/min）Pme-平均有效壓力（kPa）Vs-氣缸工作容積（m3）i-氣缸數(shù) -沖程數(shù)（二沖程2，四沖程4） 30niVPPsmee25(1)標(biāo)定功率：發(fā)動機制造廠按國家規(guī)定標(biāo)定的有效功率（發(fā)動機產(chǎn)品名牌上標(biāo)明的功率）。(2)標(biāo)定轉(zhuǎn)速：標(biāo)定功率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。(3)我國內(nèi)燃機功率標(biāo)定分以下四級： 1

7、5min功率：在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機能連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)15min時的最大有效功率 。 1h功率 12h功率 持續(xù)功率26l在標(biāo)定工況下每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。 iVPPsec)/(lkw271.燃油消耗率：每小時單位有效功率消耗的燃油質(zhì)量（以g/kw.h為單位）。B-發(fā)動機每小時消耗的燃油質(zhì)量（kg/h）Pe-發(fā)動機的有效功率（kw） 310eePBb282.有效熱效率：燃料中所含的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤?l 1QWeeBHuPee3106 . 3Q1-燃料中所含的熱量（kJ）We-發(fā)動機有效功（kJ） Hubee.106 . 36Pe-發(fā)動機有效功率（kw）B-發(fā)動機每小時消耗的燃

8、油質(zhì) 量（kg/h）be-燃油消耗率（g/（kw h）Hu-燃料低熱值（kJ/kg） e ：汽油機一般0.30 左右 柴油機一般0.40左右291.4.3 1.4.3 運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)運轉(zhuǎn)性能指標(biāo) 排放指標(biāo) 噪聲 起動性能 可靠性 耐久性 30（1）COl 無色、無臭的有毒氣體，吸入人體后，就能以比氧強210倍的親和力同血液中的血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，阻礙血液向心、腦等器官輸送氧氣，使人會發(fā)生惡心、頭暈、疲勞等缺氧癥狀，嚴(yán)重時窒息死亡。 31（2）Noxl 氮氧化物的總稱，其中NO2毒性較大，它是一種赤褐色帶剌激性的氣體，被人體吸收后會變?yōu)橄跛?，硝酸與血紅蛋白結(jié)合會變成變性血紅蛋白，因而降

9、低了血流的輸氧能力，對心、肝、腎等都有不良影響。l NO2的另一大危害是它參與光化學(xué)反應(yīng)會形成臭氧和醛等。臭氧有一種獨特的臭味，氧化力極強，會使植物變黑，橡膠發(fā)裂。動物在臭氧1PPm濃度環(huán)境中停留4h，就會出現(xiàn)輕微肺氣腫現(xiàn)象。 32（3）HCl 包括未燃和未完全燃燒的燃油，潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化產(chǎn)物，人體內(nèi)吸入較多的HC，會破壞造血機能，造成貧血、神經(jīng)弱，并會降低肺對傳染病的抵抗力。l HC的另一危害是它與NO2經(jīng)光化反應(yīng)后會形成臭氧。 33（4）光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧 l 它是HC與NOx在陽光作用下所形成的煙霧，有刺激性 。l 光化學(xué)煙霧會降低大氣可見度，傷害眼睛、咽喉，影響植物生長

10、34（5 5）醛類）醛類l 是燃料未完全氧化的產(chǎn)物，它包括甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛、丁醛等，它會使排氣產(chǎn)生臭味，具有較強的剌激性。長時間受濃度較大的甲醛的作用，將使眼睛、上呼吸道系統(tǒng)中樞神經(jīng)受到損害。 （6 6）微粒（含碳煙）微粒（含碳煙） 燃用無鉛汽油的汽油機可以認(rèn)為不產(chǎn)生微粒。微粒主要來自柴油機排放物，它被人體吸入呼吸道及肺組織，并在其中沉積，從而引起人體肺組織等的病變。36（7 7）二氧化硫（）二氧化硫（SO2）l 是一種無色的氣體，對人體的呼吸系統(tǒng)具有剌激作用。當(dāng)SO2的濃度達到8ppm時，人開始感到難受，它會使呼吸道內(nèi)腔縮小，呼吸量少，并剌激鼻喉，引起咳嗽。如濃度進一步增大，則會引起

11、呼吸困難，呼吸道紅腫、腦悶，形成支氣管炎、哮喘病甚至肺氣腫等。 37l 噪聲是發(fā)動機工作時發(fā)出的一種聲強和頻率無一定規(guī)律的聲音。l 它損害人的聽覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)，容易使人性情煩躁，反應(yīng)遲鈍，甚至耳聾，誘發(fā)高血壓和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。l 發(fā)動機進氣、壓縮、燃燒、排氣等都將產(chǎn)生噪聲。我國的噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，小型水冷汽油機噪聲不大于110dB（A），轎車的噪聲不大于82dB（A）。 38l 起動性能是表征發(fā)動機起動難易的指標(biāo)。l 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不采用特殊的低溫起動措施，汽油機在-10、柴油機在-5以下的氣溫條件下起動發(fā)動機，在15s以內(nèi)發(fā)動機要能自行運轉(zhuǎn)。 391.可靠性

12、：是指發(fā)動機在規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件下，具有持續(xù)工作，不至因為故障而影響正常運轉(zhuǎn)的能力。2.耐久性：是指發(fā)動機在規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件下，長期工作而不大修的能力。 40l一個機體上安裝一個機構(gòu)和六大系統(tǒng)一個機體上安裝一個機構(gòu)和六大系統(tǒng)( (汽油機）（柴油機汽油機）（柴油機是五大系統(tǒng)）：是五大系統(tǒng)）：機體組件、曲柄連桿機構(gòu)、換氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)（汽油機）、起動系統(tǒng)。 411-凸輪軸 2-搖臂 3 -排氣門 4-火花塞 5-電控噴油器 6-燃油濾清器 7-電動燃油泵 8-燃油箱 9-點火線圈組件 10-燃油壓力調(diào)節(jié)閥 11-進氣門 12-水溫傳感器 13-爆振傳感器 14-進氣管 15

13、-進氣溫度傳感器 16-節(jié)氣門 17-節(jié)氣門傳感器 18-空氣濾清器 19-空氣質(zhì)量計 20-控制單元（ECU） 21-冷卻水套 22-發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器 23-點火開關(guān) 24-蓄電池 25-起動馬達 26-飛輪 27-油底殼 28-機油 29-曲軸 30-連桿 31-曲軸皮帶輪 32-傳動皮帶 33-氣缸 34-排氣三元催化轉(zhuǎn)化器 35-氧傳感器 36-活塞 37-凸輪軸皮帶輪 421.1.機體組件機體組件: :發(fā)動機的骨架，支承著發(fā)動機的所有零部件。 主要部件 ：機體、氣缸、氣缸蓋、氣缸墊等. 432.2.曲柄連桿曲柄連桿機構(gòu)機構(gòu)： 將活塞頂?shù)娜細鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，輸出機械能。 主要部件

14、 ：活塞、連桿、曲軸、飛輪等 443.3.換氣系統(tǒng)換氣系統(tǒng)：按照發(fā)動機要求，定時開閉進、排氣門， 吸入干凈空氣，排除廢氣 。 主要部件 ：空氣濾清器、進排氣管系、配氣機構(gòu)（氣門組件、凸輪軸、驅(qū)動機構(gòu)）、排氣消音器等。4.4.燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)：按照發(fā)動機要求，定時、定量供給所需要的燃料 。燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)汽油機柴油機化油器式電控燃油噴射461-空氣濾清器 2-化油器 3-主腔浮子室 4-單向閥（怠速斷油閥） 5-油氣管 6-雙向閥 7-汽油箱蓋 8-汽油箱 9-汽油濾清器 10-汽油蒸氣 11-汽油蒸氣儲藏罐 12-汽油泵 13-汽油管 14-進氣管 15-副腔浮子室 4748495.5.點火系統(tǒng)：點火系統(tǒng)：按規(guī)定的時刻，準(zhǔn)時點燃汽油機氣缸內(nèi)的可燃混合氣 。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)：1-電容器 2-斷電器 3-配電器 4-點火線圈 5-附加電阻 6-點火開關(guān) 7-電流表 8-蓄電池 9-起動機 10-高壓導(dǎo)線 11-阻尼電阻 12-火花塞50516.6.潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)：潤滑、減摩、延長壽命、密封、清潔、冷卻、防銹蝕 。1-搖臂軸 2-凸