發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介powerpoint

1、發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介1發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作機(jī)理21.發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán)是將非常復(fù)雜的實(shí)際工作過程加以抽象簡(jiǎn)化，忽略一些因素，以便于作簡(jiǎn)易的定量處理。通過對(duì)理論循環(huán)的研究，可以清楚的確定影響性能的某些重要因素，從而找到提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的基本途徑。最簡(jiǎn)單的理論循環(huán)是空氣標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)其簡(jiǎn)化條件為：1）假設(shè)工質(zhì)是理想氣體，其物理常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣物理常數(shù)相同。2）假設(shè)工質(zhì)是在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)。3）假設(shè)工質(zhì)的壓縮及膨脹是絕熱等熵過程。4）假設(shè)燃燒是外界無(wú)數(shù)個(gè)高溫?zé)嵩炊ㄈ莼蚨▔合蚬べ|(zhì)加熱，工質(zhì)放熱為定容放熱。3三種基本空氣標(biāo)準(zhǔn)循環(huán) 根據(jù)加熱方式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)有三種基本空氣標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，即1)定容加熱循

2、環(huán)2)定壓加熱循環(huán)3)混合加熱循環(huán).習(xí)慣上的處理方式為：汽油機(jī)混合氣燃燒迅速，近似為定容加熱循環(huán)；高增壓和低速大型柴油機(jī)，由于受燃燒最高壓力的限制，大部分燃料在上止點(diǎn)以后燃燒，燃燒時(shí)氣缸壓力變化不顯著，所以近似為定壓加熱循環(huán)；高速柴油機(jī)介于兩者之間，其燃燒過程視為定容、定壓加熱的組合，近似為混合加熱循環(huán)。4四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程就是實(shí)際循環(huán)不斷重復(fù)進(jìn)行的過程。發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過程所組成。5進(jìn)氣行程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)，此時(shí)，隨活塞的下移，汽缸容積增加，在汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空度，因此吸入混合氣。進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。6壓縮行程 活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

3、，此時(shí)，已進(jìn)入汽缸內(nèi)的混合氣被壓縮，混合氣的壓縮程度越高，燃燒后爆發(fā)壓力就越大，則作用在活塞頂上的壓力也就越強(qiáng)。進(jìn)排氣門均關(guān)閉。7作功行程 已壓縮的可燃混合氣被點(diǎn)燃而燃燒。燃燒所產(chǎn)生的爆發(fā)壓力推動(dòng)活塞作功?；钊缮现裹c(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)。進(jìn)排氣門均關(guān)閉。8排氣行程 當(dāng)作功行程結(jié)束時(shí)，排氣門打開，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，將汽缸內(nèi)的廢氣排除。9汽油機(jī)汽油機(jī)是將汽油和空氣的可燃混合氣獲得的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種動(dòng)力機(jī)械。汽油噴射的作用就是測(cè)量進(jìn)入汽缸的實(shí)際空氣量，并供給與此相適應(yīng)的汽油量，控制空氣和汽油的混合比（空燃比）。10發(fā)動(dòng)機(jī)一般分為汽油機(jī)和柴油機(jī) 汽油機(jī)采用的是點(diǎn)燃方式，柴油機(jī)采用的是壓燃方式。

4、 11發(fā)動(dòng)機(jī)五大系統(tǒng)兩大機(jī)構(gòu) 點(diǎn)火系、潤(rùn)滑系、冷卻系、燃油供給系、起動(dòng)系和曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)組成 12工作循環(huán)一個(gè)工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，720度 13發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作術(shù)語(yǔ) 14上止點(diǎn) 活塞頂離曲軸中心最遠(yuǎn)處，即活塞最高位置 15下止點(diǎn) 活塞頂離曲軸中心最近處，即活塞最低位置 16活塞行程 上下止點(diǎn)之間的距離稱為活塞行程 17氣缸工作容積（也叫氣缸排量） 活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積稱為氣缸工作容積。V=D2/4103SI D-氣缸直徑，S-活塞行程，I-氣缸數(shù) 18空燃比 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣量和燃料量的質(zhì)量比。汽油完全燃燒的理論空燃比是14.7，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，功率最大的功率空燃比是1

5、2.5。19怠速 發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)荷定常狀態(tài)，即不踩油門踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作而汽車不行駛的狀態(tài)。20排放 由發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有害物質(zhì)，主要有：CH化合物CO、化合物等。 21噴油器 根據(jù)ECU所發(fā)出的噴射信號(hào)進(jìn)行燃油噴射的電磁閥。工作速度是ms級(jí)，可精密的控制給發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量。單點(diǎn)噴射方式采用1-2個(gè)噴油器，多點(diǎn)噴射則每缸用一個(gè)噴油器。22三效催化劑 在理論空燃比附近，CO、CH的氧化反應(yīng)和Nox還原反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的催化劑。其需要根據(jù)氧傳感器的反饋，對(duì)空燃比進(jìn)行精確的控制。23爆震控制 在氣缸體上安裝一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器，當(dāng)發(fā)生爆震時(shí)推遲點(diǎn)火定時(shí)的控制。推遲點(diǎn)火定時(shí)的方法，有所有氣缸同時(shí)推遲和按各氣缸分別推

6、遲兩種方式。24加速不穩(wěn) 在加速中產(chǎn)生的功率明顯下降的現(xiàn)象，是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)性的評(píng)價(jià)項(xiàng)目之一。原因是由于空燃比過稀造成的一時(shí)性扭矩下降。25功率空燃比 指輸出功率最大的空氣質(zhì)量與燃料質(zhì)量之比。對(duì)汽油機(jī)約為12.5，比理論空燃比稍濃些。雖然輸出功率大，但因空氣不足所以熱效率下降。26理論空燃比 使燃料完全燃燒所必要的最小空氣量與燃油的質(zhì)量之比。汽油的理論空燃比約為14.7。除冷態(tài)時(shí)，啟動(dòng)和加速等工況需要將空燃比加濃以外，用三效催化劑來(lái)進(jìn)行排氣凈化的發(fā)動(dòng)機(jī)均將空燃比控制在理論空燃比上。27氧傳感器 由二氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)構(gòu)成的氧濃度電池。在理論空燃比附近其輸出信號(hào)有突變。比理論空燃比濃時(shí)輸出電壓約為0.

7、8V，稀時(shí)為0.1 V。除了二氧化鋯氧傳感器之外，還有由二氧化鈦構(gòu)成的氧傳感器。28發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 29五大自制件 缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、連桿 30主要外協(xié)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1）活塞：共晶硅鋁合金材料，裙部鑲防脹鋼片，頭部和裙部為橢圓，頭部為錐形，裙部為桶形。2）活塞環(huán)：共有三道環(huán)，第一、二道為氣環(huán)，第三道為組合油環(huán)。組合油環(huán)由上下刮片和襯環(huán)組成。3）活塞銷：半浮式結(jié)構(gòu)（與連桿小為過盈配合，與活塞銷孔為間隙配合）。 31主要外協(xié)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)油泵：轉(zhuǎn)子式，殼體為鋁合金，速比1：1，瀉壓閥在機(jī)油泵內(nèi) 32其他其他：軸瓦、飛輪、進(jìn)氣歧管、排氣歧管、油底殼、水泵、調(diào)溫器、火花塞、正時(shí)皮帶等。33現(xiàn)生

8、產(chǎn)我們現(xiàn)在生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)主要有SQR480EC、SQR480ED兩種。EC發(fā)動(dòng)機(jī)匹配摩托羅拉的電噴系統(tǒng)，ED發(fā)動(dòng)機(jī)匹配瑪瑞利的電噴系統(tǒng)。EC發(fā)動(dòng)機(jī)與奇瑞轎車自動(dòng)擋相匹配，ED發(fā)動(dòng)機(jī)與奇瑞轎車手動(dòng)檔相匹配。34發(fā)展歷程我廠發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展是從化油器發(fā)動(dòng)機(jī)、單點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)、多點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī) 35關(guān)于電控燃油噴射系統(tǒng) 36電噴系統(tǒng)組成根據(jù)其組成電噴系統(tǒng)可分為空氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等3個(gè)系統(tǒng)。 37空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)：其作用是計(jì)量和控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所必需的空氣量 38燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng)的作用是供給缸內(nèi)燃燒所必需的汽油 39控制系統(tǒng) 其作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車的運(yùn)行狀態(tài)，確定最佳的汽油供給量。供給發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油量是通過噴

9、油器的噴射持續(xù)時(shí)間來(lái)控制，而噴射持續(xù)時(shí)間是由ECU計(jì)算確定的。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的傳感器有水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和氧傳感器等。40瑪瑞利多點(diǎn)電噴系統(tǒng)組成 1）進(jìn)氣歧管總成2）TMAP(進(jìn)氣溫度和壓力)傳感器3）節(jié)流閥體總成4）節(jié)氣門位置傳感器5）怠速步進(jìn)電機(jī)6）水溫傳感器7）碳罐電磁閥總成8）油軌9）噴油器總成10）曲軸位置與轉(zhuǎn)速傳感器11)電動(dòng)燃油泵12）點(diǎn)火線圈總成13）氧傳感器14）三元催化器15）爆震傳感器16）ECU控制單元。41SQR480系列發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作參數(shù) 1. 缸徑：79.96mm 2. 沖程：79.52mm3. 缸數(shù)：直列四缸4. 排

10、量：1596mm35. 壓縮比：9.75：16.燃燒室形狀：半求形 42SQR480系列發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作參數(shù)7. 氣門數(shù)：2個(gè)/缸8. 最大扭矩：125Nm/3000-3500rpm9. 最大功率：65kw/5500rpm10. 點(diǎn)火順序：1-3-4-243一、 未來(lái)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)展望44內(nèi)燃機(jī)所面臨的挑戰(zhàn)和危機(jī) 1）對(duì)油耗和排放越來(lái)越嚴(yán)格的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)2）來(lái)自電動(dòng)汽車和只排水蒸汽的燃料電池汽車的威脅豐田汽車公司于2002年12月2日電動(dòng)汽車研發(fā)成功 45內(nèi)燃機(jī)進(jìn)一步改進(jìn)所遇到的三大主要難題 1）稀薄燃燒的排放處理技術(shù)（三元催化劑在稀薄燃燒狀態(tài)下無(wú)法正常工作，空燃比在14.7附近三元催化劑工作最好）NoxPM(碳粒)2）直噴汽油機(jī)的燃燒系統(tǒng)和排氣處理低負(fù)荷軸效率Nox（LNT）46內(nèi)燃機(jī)進(jìn)一步改進(jìn)所遇到的三大主要難題均勻混合壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（HCCI）的控制技術(shù)工作范圍的擴(kuò)大瞬態(tài)工況變化的控制47未來(lái)柴油機(jī)和汽油機(jī)的比例 全球總體汽油機(jī)仍然占主導(dǎo)，80%以上。柴油機(jī)在西歐的比例將持續(xù)增長(zhǎng)，北美柴油機(jī)占2%，