汽車(chē)構(gòu)造(上)第一章

汽車(chē)構(gòu)造（上）一、目的和要求1、掌握車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理與構(gòu)造。2、掌握車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)的檢查、調(diào)整方法和維護(hù)使用技能。3、為后繼專(zhuān)業(yè)課程和在今后的工作中從事汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、修理打下基礎(chǔ)。二、學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)常用發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理、組成結(jié)構(gòu)、工作條件、材料要求及材料處理、調(diào)整原理及方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。一、總論汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)代汽車(chē)類(lèi)型汽車(chē)的總體構(gòu)造汽車(chē)的主要技術(shù)參數(shù)汽車(chē)的行駛原理§1汽車(chē)發(fā)展1、什么是汽車(chē)？汽車(chē)是指無(wú)軌道、無(wú)架線，自帶動(dòng)力裝置，具有4個(gè)或4個(gè)以上車(chē)輪，主要用于載人或貨物，或者牽引載送人員或貨物的輪式車(chē)輛。2、國(guó)外汽車(chē)發(fā)展1885年德國(guó)人卡爾·本茨發(fā)明世界上第一輛三輪內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。1886年哥德里普·戴姆勒發(fā)明世界上第一輛四輪內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。3、我國(guó)汽車(chē)發(fā)展(1)建國(guó)初期，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)集中資金建成了第一、第二汽車(chē)制造廠兩個(gè)中型貨車(chē)生產(chǎn)基地，1956年結(jié)束了中國(guó)不能制造汽車(chē)的歷史。（2）改革開(kāi)放后15年，為了發(fā)展轎車(chē)生產(chǎn)，我國(guó)確定了“一汽”、“二汽”、上海、天津、廣州等轎車(chē)生產(chǎn)基地。（3）新的發(fā)展時(shí)期，我國(guó)汽車(chē)企業(yè)逐步取得重大發(fā)展，涌現(xiàn)出許多汽車(chē)企業(yè)，我國(guó)將步入世界汽車(chē)工業(yè)強(qiáng)國(guó)的行列。中國(guó)二汽上海大眾天津汽車(chē)北京吉普躍進(jìn)集團(tuán)解放車(chē)紅旗轎車(chē)東風(fēng)車(chē)富康轎車(chē)桑塔納桑塔納2000帕薩特夏利轎車(chē)依維柯一汽§2現(xiàn)代汽車(chē)類(lèi)型1）轎車(chē)

3）貨車(chē)2）客車(chē)5）特種車(chē)4）牽引車(chē)和汽車(chē)列車(chē)7）農(nóng)用汽車(chē)6）工礦自卸車(chē)8）競(jìng)賽汽車(chē)、娛樂(lè)汽車(chē)根據(jù)原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3730.1---1988的規(guī)定，按用途不同汽車(chē)可分為普通運(yùn)輸汽車(chē)、專(zhuān)用汽車(chē)和特殊用途汽車(chē)等類(lèi)型。普通用途汽車(chē)專(zhuān)用汽車(chē)特殊用途汽車(chē)轎車(chē)的分類(lèi)類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）車(chē)型微型≤1.0夏利、奧拓普通型＞1.0~≤1.6富康、捷達(dá)中級(jí)＞1.6~≤2.5桑塔納、奧迪100中高級(jí)＞2.5~≤4.0皇冠、奔馳300高級(jí)＞4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔馳500系列1、按排量分類(lèi)2、按發(fā)動(dòng)機(jī)布置和驅(qū)動(dòng)方式分發(fā)動(dòng)機(jī)布置和驅(qū)動(dòng)型式示意圖發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)前置、后驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后驅(qū)客車(chē)的分類(lèi)1、按汽車(chē)的長(zhǎng)度分類(lèi)：類(lèi)型

車(chē)輛長(zhǎng)度（m）微型

＜3.5輕型

3.5~7中型

7~10大型

10~12超大型

＞12（鉸接式）

10~12（雙層）2、按車(chē)身型式分類(lèi)：長(zhǎng)（短）頭客車(chē)箱形客車(chē)流線型客車(chē)鉸接式客車(chē)雙層客車(chē)貨車(chē)的分類(lèi)1、按駕駛室總成結(jié)構(gòu)型式分類(lèi)長(zhǎng)頭車(chē)短頭車(chē)平頭車(chē)貨車(chē)的分類(lèi)2、按貨箱型式分類(lèi)欄板式罐式自卸式平臺(tái)式箱式篷式貨車(chē)的分類(lèi)3、按汽車(chē)質(zhì)量分類(lèi)：類(lèi)型

總質(zhì)量（t）微型

＜

1.8輕型

1.8~6中型

＞1.6~≤2.5重型

＞

14牽引車(chē)

EQ4166G型牽引車(chē)采用武之6×4驅(qū)動(dòng)方式，裝備東風(fēng)康明斯6BTA5.9型增壓、中冷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，

φ380mm離合器，先進(jìn)的平衡懸掛系統(tǒng)，HFB52型整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，9噸級(jí)中、后橋。特種用途車(chē)

防彈高級(jí)迎賓車(chē)檢閱車(chē)銀行運(yùn)款專(zhuān)用車(chē)改裝車(chē)消防車(chē)灑水車(chē)救護(hù)車(chē)掃雪車(chē)殯喪車(chē)?yán)b運(yùn)車(chē)清掃車(chē)混凝土攪拌車(chē)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T3730.1---2001）《汽車(chē)和掛車(chē)類(lèi)型的術(shù)語(yǔ)和定義》將汽車(chē)分為乘用車(chē)和商用車(chē)。所謂乘用車(chē)是指在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上主要用于載運(yùn)乘客及隨身行李和臨時(shí)物品的汽車(chē)，包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過(guò)9個(gè)座位，它也可以牽引一輛掛車(chē)。（轎車(chē)、越野車(chē)、防彈車(chē)等）所謂商用車(chē)是指在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上用于運(yùn)送人員和貨物的汽車(chē)，并可以牽引掛車(chē)。（客車(chē)、貨車(chē)等）§3 汽車(chē)的總體構(gòu)造1）發(fā)動(dòng)機(jī)

2）底盤(pán) 3）車(chē)身 4）電氣設(shè)備汽車(chē)各組成部分功用：

1.發(fā)動(dòng)機(jī)：使供入其中的燃料發(fā)出動(dòng)力。2.底盤(pán)傳動(dòng)系：將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。行駛系：將汽車(chē)各總成及部件連成一個(gè)整體并對(duì)全車(chē)起支承作用，保證汽車(chē)正常行駛轉(zhuǎn)向系：保證汽車(chē)能按照駕駛員選擇的方向行駛制動(dòng)系：使汽車(chē)能減速或停車(chē)，保證人離去后能可靠停駐。3.車(chē)身：是駕駛員工作和裝載乘客貨物的場(chǎng)所。4.電氣設(shè)備：是汽車(chē)所有用電設(shè)備的供能裝置?！?國(guó)產(chǎn)汽車(chē)產(chǎn)品型號(hào)編制首部中部尾部企業(yè)名稱(chēng)代號(hào)車(chē)輛類(lèi)別代號(hào)汽車(chē)主要特征參數(shù)企業(yè)自定產(chǎn)品序號(hào)專(zhuān)用汽車(chē)分類(lèi)代號(hào)企業(yè)自定代號(hào)CA1091XA舉個(gè)例子：TJ7100天津汽車(chē)廠生產(chǎn)的排量為1.0L的轎車(chē)客車(chē)長(zhǎng)度*10客車(chē)轎車(chē)排量*10轎車(chē)載貨汽車(chē)載重汽車(chē)質(zhì)量CA1091一汽廠生產(chǎn)的載貨汽車(chē)，總質(zhì)量為9t。TJ6481天津汽車(chē)廠生產(chǎn)的長(zhǎng)度為4.8m的客車(chē)首位數(shù)字中間兩位數(shù)字最末位數(shù)字載貨汽車(chē)1表示汽車(chē)總質(zhì)量（t）*數(shù)值企業(yè)自定產(chǎn)品序號(hào)越野汽車(chē)2自卸汽車(chē)3牽引汽車(chē)4專(zhuān)用汽車(chē)5客車(chē)6表示汽車(chē)總長(zhǎng)度（0.1m）*數(shù)值轎車(chē)7表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積（0.1L）數(shù)值

8

半掛車(chē)及專(zhuān)用半掛車(chē)9表示汽車(chē)總質(zhì)量（t）**數(shù)值§5汽車(chē)的主要技術(shù)參數(shù)1.整車(chē)整備質(zhì)量：汽車(chē)完全裝備好的質(zhì)量，完整的發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、全部電器設(shè)備和車(chē)輛正常行駛所需要地輔助設(shè)備質(zhì)量。2.最大總質(zhì)量：汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的總質(zhì)量。3.最大裝載質(zhì)量：最大總質(zhì)量和整車(chē)整備質(zhì)量之差。4.最大軸載質(zhì)量：汽車(chē)單軸所承載的最大總質(zhì)量。5.車(chē)長(zhǎng)：垂直與車(chē)輛縱向?qū)ΨQ(chēng)平面并分別抵靠在汽車(chē)前、后最外短突出部位的兩垂面間的距離。6.車(chē)寬：平行與車(chē)輛縱向?qū)ΨQ(chēng)平面并分別抵靠車(chē)輛兩側(cè)固定突出部位的兩平面之間的距離。7.車(chē)高：車(chē)輛支撐面與車(chē)輛最高突出部位抵靠的水平面之間的距離。8.軸距：汽車(chē)直線行駛位置時(shí)，同側(cè)相鄰兩軸的車(chē)輪落地中心點(diǎn)到車(chē)輛縱向?qū)ΨQ(chēng)平面的兩條垂線間的距離。9.輪距：在支撐面上，同軸左右車(chē)輪兩軌跡中心間的距離。10.前懸：在直線行駛時(shí)，汽車(chē)前端剛性固件的最前點(diǎn)到通過(guò)兩前輪軸線的垂面間的距離。11.后懸:汽車(chē)后段剛性固定件的最后點(diǎn)到通過(guò)最后車(chē)輪軸線的垂面間的距離。10.最小離地間隙：滿(mǎn)載時(shí)，車(chē)輛支承平面與車(chē)輛最低點(diǎn)之間的距離。11.接近角:汽車(chē)前端突出點(diǎn)向前輪引的切線與地面的夾角。12.離去角：汽車(chē)后端突出點(diǎn)向后輪引的切線與地面的夾角。13.轉(zhuǎn)彎直徑：外轉(zhuǎn)向輪的中心平面在車(chē)輛支承平面上的軌跡圓直徑?！?汽車(chē)的行駛原理一、驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生示意圖汽車(chē)行駛所受阻力：滾動(dòng)阻力Ff、空氣阻力Fw、坡度阻力Fi、加速阻力Fj。行駛阻力ΣF=Ff+Fw+Fi+FjFt二、行駛阻力與驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系驅(qū)動(dòng)力=行駛阻力Ft=ΣF三、驅(qū)動(dòng)力與附著力附著力F?F?=G??=附著系數(shù)第一章發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造基本術(shù)語(yǔ)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

§2.1基本術(shù)語(yǔ)1．上止點(diǎn):

活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置2．下止點(diǎn):活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置3．活塞行程S：上下止點(diǎn)之間的距離4．曲柄半徑R：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷(xiāo)中心的距離5．氣缸工作容積VS（單位L)

活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),活塞頂部所掃過(guò)的容積，VS=(π/4)D2·S×10-36．燃燒室容積（余隙容積）VC

：活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部上方的容積7．氣缸最大容積Va

活塞位于下止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上方的容積Va=VS+VC8．內(nèi)燃機(jī)排量VL

所有氣缸的工作容積之和VL=i·VS9．壓縮比ε：

氣缸最大容積Va與燃燒室容積VC之比

ε=Va/Vcε越大，循環(huán)熱效率越高汽油機(jī)ε=6～9有轎車(chē)9~11

柴油機(jī)ε=16～22

壓縮比過(guò)大的不良后果

名稱(chēng)成因現(xiàn)象后果爆燃由于氣體壓力和溫度過(guò)高，在燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒?；鹧嬉詷O高的速率向外傳播，形成壓力波，以聲速向前推進(jìn)。當(dāng)壓力波撞擊燃燒室壁時(shí)就發(fā)出尖銳的敲缸聲。還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣門(mén)燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。表面點(diǎn)火由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處(如排氣門(mén)頭，火花塞電極，積炭處)點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。伴有強(qiáng)烈的較沉悶敲擊聲。產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件負(fù)荷增加，壽命降低。§2.2發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)即是將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種動(dòng)力裝置。

①內(nèi)燃機(jī)：可燃混合氣在機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)為機(jī)械能。

②外燃機(jī)：燃料在機(jī)器外部的鍋爐內(nèi)燃燒，將鍋內(nèi)的水加熱，使之變?yōu)楦邷馗邏旱乃魵?，然后送至機(jī)器內(nèi)部，使所含熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。

內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：熱效率高、體積小、重量輕、廣泛應(yīng)用。但由于使用的是石油燃料，因而污染較大。城市的大氣污染相當(dāng)部分來(lái)至內(nèi)燃機(jī)所排出的廢氣。根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)的不同，可將內(nèi)燃機(jī)分為好多種類(lèi)1．根據(jù)所用燃料的不同

柴油機(jī)：

以柴油為燃料，進(jìn)氣過(guò)程中進(jìn)入汽缸的是純空氣，壓縮終了時(shí)噴入柴油，柴油與空氣在汽缸內(nèi)混合由于空氣經(jīng)壓縮后所達(dá)到的溫度能引起柴油的自燃，這種內(nèi)燃機(jī)也稱(chēng)為壓燃式內(nèi)燃機(jī)。汽油機(jī)：

以汽油為燃料，空氣與汽油在氣缸外混合，形成可燃混合氣后進(jìn)入氣缸，經(jīng)壓縮后依靠火花塞產(chǎn)生電火花引起燃燒。

氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)：

汽油機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。2．按沖程數(shù)

二沖程：

每?jī)蓚€(gè)活塞行程（曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)）完成一個(gè)工作循環(huán)。如摩托車(chē)的多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)。

四沖程：

每四個(gè)活塞行程（曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)）完成一個(gè)工作循環(huán)。絕大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)所采用。3．按氣缸數(shù)

單缸：只有一個(gè)氣缸多缸：由多個(gè)氣缸組成4．按氣缸排列方式直列立式、V型、對(duì)置式對(duì)置式5．按冷卻方式

風(fēng)冷：以空氣為冷卻介質(zhì)，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的冷卻系統(tǒng)如：摩托車(chē)、小型柴油機(jī)、坦克

水冷：以液體為冷卻介質(zhì)，有專(zhuān)門(mén)的冷卻系統(tǒng)6．按進(jìn)氣方式

增壓：在進(jìn)氣過(guò)程中，可燃混合氣或空氣是通過(guò)裝在進(jìn)氣管道上的增壓器提高壓力，然后進(jìn)入氣缸內(nèi)非增壓：也叫自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，靠活塞的抽吸作用7．按著火方式

點(diǎn)燃：靠火花塞點(diǎn)火來(lái)產(chǎn)生燃燒，汽油機(jī)所采用

壓燃：靠燃油的自燃來(lái)產(chǎn)生燃燒，柴油機(jī)所采用其它類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)－星型汪克爾型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)這種發(fā)動(dòng)機(jī)是倫敦的牧師羅巴特斯特林（RobertStirling）于1816年發(fā)明的，所以命名為“斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)”（Stirlingengine）。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是獨(dú)特的熱機(jī)，因?yàn)樗麄兝碚撋系男蕩缀醯扔诶碚撟畲笮剩Q(chēng)為卡諾循環(huán)效率。斯特靈發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產(chǎn)生動(dòng)力的。這是一種外燃發(fā)動(dòng)機(jī)，使燃料連續(xù)地燃燒，蒸發(fā)的膨脹氫氣（或氦）作為動(dòng)力氣體使活塞運(yùn)動(dòng)，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復(fù)地進(jìn)行這樣的循環(huán)過(guò)程。外燃機(jī)是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，有別于依靠燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒獲得動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)。新型外燃機(jī)使用氫氣作為工質(zhì)，在四個(gè)封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì)。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫?zé)崆恢醒杆偌訜?，膨脹做功。燃料在氣缸外的燃燒室?nèi)連續(xù)燃燒，通過(guò)加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換。由于外燃機(jī)避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的震爆做功問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了高效率、低噪音、低污染和低運(yùn)行成本。外燃機(jī)可以燃燒各種可燃?xì)怏w，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽(yáng)能等。只要熱腔達(dá)到700℃，設(shè)備即可做功運(yùn)行，環(huán)境溫度越低，外燃機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。但是，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)還有許多問(wèn)題要解決，例如膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的2-3倍等。所以，還不能成為大批量使用的發(fā)動(dòng)機(jī)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)目前有報(bào)道，已經(jīng)開(kāi)始研究在計(jì)算機(jī)主板的散熱風(fēng)扇上使用，通過(guò)北橋芯片的發(fā)熱來(lái)帶動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，以此來(lái)給硬件降溫，該研究還處于研究階段?！?.3四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理

一、四沖程汽油機(jī)的工作原理1、進(jìn)氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)氣行程排氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟活塞溫度320~380K，

壓力80~90kPa示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)

壓縮行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉活塞壓縮比：ε=Va/Vc溫度600~750K，

壓力800~1500kPaPVra示功圖大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)作功行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉活塞瞬時(shí)最高：溫度2200~2800K，

壓力3~6.5MPaPVra示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)作功終了：溫度1200~1500K，

壓力350~500kPa

排氣行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)打開(kāi)活塞溫度900~1100K壓力105~120kPa殘余廢氣PVr示功圖大氣壓力線cb上止點(diǎn)二、四沖程柴油機(jī)的工作原理噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)純空氣溫度310~340K壓力850~950kPa溫度750~1000K壓力3~5MPa瞬時(shí)：溫度1800~2200K壓力6~9MPa溫度700~900K壓力105~120kPa終了：溫度1000~1200K壓力200~500kPa（1）進(jìn)氣行程

在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中，被吸入氣缸的只是純凈空氣。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小，殘余廢氣的溫度較低，因此進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓力較高，約為0.085－0.095Mpa(相對(duì)于汽油機(jī)而言)。（2）壓縮行程

因?yàn)椴裼蜋C(jī)的壓縮比大，所以壓縮行程終了時(shí)氣體壓力可高達(dá)3～5Mpa，溫度可高達(dá)750－1000K。

（3）作功行程

在壓縮行程結(jié)束時(shí)，噴油泵將柴油泵入噴油器，并通過(guò)噴油器噴入燃燒室。因?yàn)閲娪蛪毫芨?，噴孔直徑很小，所以噴出的柴油呈?xì)霧狀。細(xì)微的油滴在熾熱的空氣中迅速蒸發(fā)汽化并借助于空氣的運(yùn)動(dòng)，迅速與空氣混合形成可燃混合起。由于氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃點(diǎn)，因此柴油隨即自行著火燃燒。燃燒氣體的壓力、溫度迅速升高，體積急劇膨脹。在氣體壓力的作用下，活塞推動(dòng)連桿，連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。在做功行程中，燃燒氣體的最大壓力可達(dá)6～9Mpa，最高溫度可達(dá)1800～2200K。做功結(jié)束時(shí)壓力約為0.2～0.5Mpa，溫度約為1000～1200K。（4）排氣行程

排氣行程與汽油機(jī)類(lèi)似，排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)殘余廢氣壓力約為0.105～0.12Mpa，溫度為700～900K。不同點(diǎn)

汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系無(wú)噴油器有噴油器四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較汽油機(jī)：（優(yōu)點(diǎn)）ε較小，體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)力性好。制造維修成本低，噪聲小，起動(dòng)容易。主要用于轎車(chē)、微型車(chē)（客車(chē)、貨車(chē)）、軍用越野車(chē)。

（缺點(diǎn)）燃料經(jīng)濟(jì)差，排污大（HC、N0x、CO）柴油機(jī)：（優(yōu)點(diǎn)）

ε較大，燃料燃燒完全，經(jīng)濟(jì)性好。

（缺點(diǎn)）由于ε較大P、T較高，所以體積大、重量大，轉(zhuǎn)速較低，制造維修成本高（噴油泵、噴油器加工精度要求高）。常用于中、重型貨車(chē)。（對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求高，動(dòng)力性要求較低）。§2.4二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理一、二沖程汽油機(jī)工作原理壓縮混合氣進(jìn)氣點(diǎn)火燃燒排氣掃氣孔進(jìn)氣孔排氣孔火花塞1、結(jié)構(gòu)二、二沖程柴油機(jī)工作原理?yè)Q氣燃燒排氣壓縮噴油器空氣掃氣泵廢氣排氣門(mén)1．特點(diǎn)

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在兩個(gè)活塞行程即曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)完成的。經(jīng)過(guò)兩個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)，包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程；沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的配氣機(jī)構(gòu)。2．換氣機(jī)構(gòu)

沒(méi)有進(jìn)排氣門(mén)，換氣是通過(guò)三個(gè)孔（進(jìn)氣孔、排氣孔、掃氣孔）來(lái)實(shí)現(xiàn)，混合燃?xì)庠谇S箱內(nèi)完成混合。3．工作過(guò)程

以采用曲軸箱掃氣的單缸二沖程汽油機(jī)為例：

上行沖程：活塞上移，三個(gè)孔均關(guān)，開(kāi)始?jí)嚎s氣體，同時(shí)，活塞上移使曲軸箱出現(xiàn)真空，上行到進(jìn)氣孔打開(kāi)時(shí)，新鮮混合氣進(jìn)入曲軸箱。

下行沖程：活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，電火花產(chǎn)生點(diǎn)燃可燃混合氣，使其溫度、壓力上升，推動(dòng)活塞下行作功，行致排氣口打開(kāi)，廢氣排出。另外，進(jìn)氣口關(guān)閉，下行活塞使其壓縮，受壓氣體經(jīng)掃氣口進(jìn)入氣缸，完成換氣過(guò)程。二沖程氣油機(jī)工作剖面圖5．二沖程與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較

（1）曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工作循環(huán)，做功一次。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間的做功次數(shù)是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍。由于曲軸每轉(zhuǎn)一周做功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)角速度比較均勻。

（2）二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程時(shí)間短，僅為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的1/3左右。另外，進(jìn)排氣過(guò)程幾乎同時(shí)進(jìn)行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣也不易清除干凈。（3）曲軸箱換氣方式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)闆](méi)有進(jìn)排氣門(mén)，結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。二沖程優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：功率大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單

缺點(diǎn)：作功沖程多、機(jī)件受熱程度增加、經(jīng)濟(jì)性差、燃油消耗率高、潤(rùn)滑條件差§2.5發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造1．機(jī)體與氣缸蓋機(jī)體：骨架作用，安裝各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，包括氣缸體、油底殼、曲軸箱缸蓋：組成燃燒室，布置各種零部件

曲柄連桿機(jī)構(gòu)：進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換，將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)—曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)外輸出動(dòng)力組成：活塞、連桿、曲軸三部分。

配氣機(jī)構(gòu)：控制進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻及延續(xù)時(shí)間，主要部件：氣門(mén)組、傳動(dòng)組

2兩大機(jī)構(gòu)：3、五大系統(tǒng)（包括）：燃料供給系：將燃油和空氣及時(shí)地供給氣缸，并將燃燒后的廢氣及時(shí)排除汽油機(jī)：由化油器向氣缸供給由汽油與空氣混合的混合氣。

柴油機(jī)：由噴油泵提供霧狀柴油，通過(guò)噴油器噴入氣缸。點(diǎn)火系：（汽油機(jī)獨(dú)有）在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系即在火花塞電極間產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃混合氣。主要部件：火花塞、點(diǎn)火線圈、斷電器、分電器冷卻系：降低氣缸及高溫部件的高溫，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。主要部件：水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器潤(rùn)滑系：減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力，減輕磨損。潤(rùn)滑方式：

飛濺潤(rùn)滑：靠曲軸等旋轉(zhuǎn)部件飛濺起的油滴潤(rùn)滑壓力潤(rùn)滑：靠潤(rùn)滑系統(tǒng)建立起的油壓經(jīng)過(guò)各個(gè)油道潤(rùn)滑各零部件油霧

主要部件：集濾器、機(jī)油泵、濾清器、各種閥體等起動(dòng)系：用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以達(dá)到燃燒作功所需的條件。主要部件：起動(dòng)機(jī)、蓄電池、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等小節(jié)

發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)供給系點(diǎn)火系冷卻系潤(rùn)滑系起動(dòng)系§2.6發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)用來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)，并作為評(píng)價(jià)各類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)劣的依據(jù)。一、動(dòng)力性指標(biāo)

1、有效扭矩Te：發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的扭矩。——可在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上測(cè)出。

2、有效功率Pe：發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的功率。即發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間對(duì)外輸出的有效功率。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的輸出功率

Pe=Te（2πn/60）×10-3

（KW）式中：Te—有效扭矩，單位為N·mn—曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

3、發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)速：發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為r/min。

4、平均有效壓力：?jiǎn)挝粴飧坠ぷ魅莘e發(fā)出的有效功稱(chēng)為平均有效壓力。單位MPa。二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

是指內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)成本、運(yùn)轉(zhuǎn)中的消耗以及修理費(fèi)用等各項(xiàng)指標(biāo)。通常用燃油消耗率來(lái)評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能1、有效燃油消耗率be

發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出一千瓦有效功率在一小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油量

be=（B/Pe）×103

（g/kW·h）式中：B—每小時(shí)的燃油消耗量，kg/h

Pe—有效功率，kW

2、有效熱效率：燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為有效熱效率，記作三、強(qiáng)化指標(biāo)

指發(fā)動(dòng)機(jī)承受熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1、升功率：發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下，單位發(fā)動(dòng)機(jī)排量輸出的有效功率為升功率，記作PL。升功率越大，每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率就越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都高。