一A發(fā)動機基礎知識

一切為了學生為了學生一切為了一切學生汽車發(fā)動機構造與維修

第一章發(fā)動機工作原理發(fā)動機：是將其他形式的能量轉變?yōu)闄C械能的一種機械裝置。內(nèi)燃機：是燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒的一種熱力機。內(nèi)燃機每實現(xiàn)一次熱功轉換，都要經(jīng)歷一系列連續(xù)的工作過程，

構成一個工作循環(huán)，否則就不能實現(xiàn)熱功的轉換。連桿飛輪曲軸活塞進氣門排氣門化油器挺柱正時齒輪分電器濾清器§1.2發(fā)動機的總體構造兩大機構曲柄連桿機構配氣機構燃料供給系五大系統(tǒng)點火系冷卻系潤滑系起動系曲柄連桿機構

由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。

配氣機構

配氣機構的功用是根據(jù)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(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。燃料供給系統(tǒng)汽油機燃料供給系的功用是根據(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)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。潤滑系統(tǒng)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(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。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。冷卻系統(tǒng)

冷卻系的功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。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成。點火系統(tǒng)

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)生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。動畫起動系統(tǒng)

作用：使靜止的發(fā)動機起動并自行運轉。組成：起動機和附屬電器組成。動畫有效功率

指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉速的乘積。發(fā)動機的有效功率可以在專用的試驗臺上用測功器測定，測出有效扭矩和曲軸轉速，然后用下面公式計算出有效功率。

式中：Te

－

有效扭矩，單位為N·m；

n－

曲軸轉速，單位為r/min。

轉速

指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機產(chǎn)品銘牌上標明的功率及相應轉速稱為額定功率和額定轉速。按照汽車發(fā)動機可靠性試驗方法的規(guī)定汽車發(fā)動機應能在額定工況下連續(xù)運行300～1000小時。

燃油消耗率

是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kW·h，計算公式如下

式中：GT

－

每小時的燃油消耗量，kg/h；

Pe

－

有效功率，kW。

很明顯，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動機曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟性越好。通常發(fā)動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。

排放性能指標包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。

如果把汽油發(fā)動機CO排放量當作1的話，則液化氣發(fā)動機的CO排放量為1/2，而柴油發(fā)動機的CO排放量為1/100?？梢钥闯觯裼桶l(fā)動機與其有發(fā)動機相比，其CO排出量要小得多。而且，柴油發(fā)動機的HC排出量也較少，但NOx排出量則和汽油機差不多，且會排出令人討厭的黑煙。

速度特性

發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標Te，Pe，ge，隨發(fā)動機轉速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。

發(fā)動機的外特性：節(jié)氣門全開時的速度特性；

部分特性：節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性。發(fā)動機的外特性代表了發(fā)動機所具有的最高動力性能。

一般轎車發(fā)動機的最大輸出扭矩多在3千至4千轉/分之間的轉速中產(chǎn)生。因此選擇汽車時，要注意最大扭矩指標，數(shù)字愈大愈好，同時也要考慮最大扭矩輸出時的轉速值，轉速越高的汽車對路面的適應性就越強，換檔次數(shù)越少發(fā)動機工作原理和總體構造基本術語四沖程發(fā)動機工作原理和總體構造二沖程發(fā)動機工作原理和總體構造發(fā)動機的分類愛拼才會贏單缸發(fā)動機結構示意圖§1.3基本術語Vh=πD2·S×10-6/4（L）VL=Vh×iD——氣缸直徑mmS——活塞行程mm上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動機排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總容積(Va)工作循環(huán)壓縮比定義：氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。用ε表示。ε=Va/Vc

現(xiàn)代發(fā)動機壓縮比一般為6～9(轎車有的達9～11)。上海桑塔納轎車汽油機壓縮比為8.2,用93號汽油（92-95號）。桑塔納2000為9.5，用95（95-100號）§1.4四沖程發(fā)動機的工作原理一、四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機的工作過程

1、進氣行程排氣門關閉進氣門開啟溫度370~440K，壓力75~90kPa示功圖大氣壓力線PVra上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。 2、壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，壓力600~1500kPa3、作功行程進氣門關閉排氣門關閉V示功圖Pra大氣壓力線cZb上止點下止點瞬時最高：溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，壓力300~500kPaPVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點4、排氣行程進氣門關閉排氣門打開溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣

進氣門

排氣門

活塞位置

曲軸角度

開

180

開關上→下180180180下→上上→下下→上關

關關關關進氣沖程壓縮沖程作功行程排氣沖程二、四沖程柴油機的工作原理吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程四沖程發(fā)動機的工作特點：

1．

每個發(fā)動機工作循環(huán)，曲軸轉兩周，每個沖程曲軸轉半周，進氣沖程是進氣門開排氣沖程是排氣門開，其余沖程均關閉。2四個沖程中只有作功沖程產(chǎn)生動力，其余沖程是為作功沖程做準備工作的輔助沖程。3在發(fā)動機運轉的第一循環(huán)時，必須使曲軸旋轉完成進氣，壓縮行程，著火后，完成作功行程，并依靠曲軸和飛輪貯存的能量便可完成以后的行程。思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么相同之處呢？共同特點：

每個工作循環(huán)曲軸轉兩周，每一行程曲軸轉半周。只有作功行程產(chǎn)生動力。不同點

汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進入可燃混合氣進入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系無噴油器有噴油器§1.5二沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機二沖程汽油發(fā)動機工作原理二沖程柴油發(fā)動機工作原理物竟天擇，適者生存一、二沖程汽油機工作原理1-進氣孔2-排氣孔3-換氣孔A圖、活塞