汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理第1章發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理1.四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.四沖程柴油機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理3.二沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理4.發(fā)動(dòng)機(jī)的分類5.發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)：將燃料在氣缸內(nèi)部燃燒產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械。有活塞式和旋轉(zhuǎn)式兩大類。本書所提汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，如無特殊說明，都是指往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)特點(diǎn)：?jiǎn)螜C(jī)功率范圍大()、熱效率高(汽油機(jī)略高于，柴油機(jī)達(dá)左右)、體積小、質(zhì)量輕、操作簡(jiǎn)單，便于移動(dòng)和起動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于汽車、火車、工程機(jī)械、拖拉機(jī)、發(fā)工程機(jī)械、拖拉機(jī)、發(fā)電機(jī)、船舶、坦克、排灌機(jī)械和眾多其它機(jī)械的動(dòng)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-2四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-氣缸2-活塞3-連桿4-曲軸5-氣缸蓋6-進(jìn)氣門7-進(jìn)氣道8-電控噴油器9-火花塞10-排氣門四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)(圖1-2)2.四沖程汽油機(jī)基本工作原理(圖1-2)表1-1四沖程汽油機(jī)工作過程行行程名稱活塞行向進(jìn)氣門排氣門↓開關(guān)縮↑關(guān)關(guān)↓關(guān)關(guān)排氣↑關(guān)開3.工作過程分析 (1)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)移動(dòng)四個(gè)行程(相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周)，完成進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)就稱為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。四個(gè)行程中，只有一個(gè)行程作功，造成曲軸轉(zhuǎn)速不均勻，工作振動(dòng)大。所以在曲軸后端安裝了一個(gè)質(zhì)量較大的飛輪，作功時(shí)飛輪吸收儲(chǔ)存能量，其余三個(gè)行程則依靠飛輪慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2)沖程與活塞行程：V=幾D2S式中Vs——工作容積(m3)；D——?dú)飧字睆?mm)；S——活塞行程(mm)。V=Vi式中Vst——發(fā)動(dòng)機(jī)的排量(L)；i——?dú)飧讛?shù)。 (3)壓縮行程的作用一是提高進(jìn)入氣缸內(nèi)混合氣的壓力和溫度(壓縮終了的氣缸內(nèi)氣體壓力可達(dá)~，溫度達(dá)600K~700K)，為混合氣迅速著火燃燒創(chuàng)造條件；二是可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒熱效率η。由熱力學(xué)第一定律Tn=12T1當(dāng)混合氣被壓縮程度提高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣燃燒所達(dá)到的最高溫度(T)升高，1而排氣的溫度(T)降低，導(dǎo)致熱效率提高。21860年，法國人Lenoir(勒努瓦)研制成功的世界第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)，沒有壓縮行程，熱效率僅%；1876年，德國人奧托(Otto)制造出第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)，采用壓縮行程，雖然壓縮比只有，但熱效率卻提高到12%，有力地證明了科學(xué)是第一生產(chǎn)力這個(gè)真理。。V=aVca式中V——?dú)飧卓側(cè)莘e(活塞處于下止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部以上的氣缸容a積)；V——?dú)飧兹紵胰莘e(活塞處于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部以上的容c積)。代汽油機(jī)壓縮比一般為7~11，如廣州本田雅閣i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比為，而發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比則為10。發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比也不能過高，否則會(huì)導(dǎo)致壓縮終了溫度和壓力升高，汽油機(jī)產(chǎn)生爆震燃燒(參見)，熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷、噪音和振動(dòng)加大，起動(dòng)困可變壓縮比(SVC)發(fā)動(dòng)機(jī)：能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作負(fù)荷變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮比。負(fù)荷減少時(shí)，使壓縮比提高；全負(fù)荷時(shí)，使壓縮比降低?？捎行н_(dá)到防止爆震燃燒，增加功率、降低油耗、減少排放的目的。當(dāng)氣缸、活塞等磨損，氣門不密封時(shí)，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮氣體外泄，熱功率下降。4.多缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的氣缸組成，它們共用一個(gè)機(jī)體，一根曲軸。曲軸的曲柄布置應(yīng)該使各缸作功行程均勻分布在軸(圖1-3)相鄰工作缸的曲柄夾圖1-34缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。5.5.示功圖將四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)里氣缸內(nèi)氣體壓力隨氣缸工作容積或由示功圖可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工圖1-4四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖作循環(huán)里工作狀態(tài)的變化，檢查判斷發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)劣。發(fā)動(dòng)機(jī)特征點(diǎn)參數(shù)隨機(jī)型、結(jié)構(gòu)等有所不同，一般范圍如表1-2所示。表1-2發(fā)動(dòng)機(jī)特征點(diǎn)參數(shù)bbracz缸的高溫高壓作用，柴油迅速著火燃燒，缸的高溫高壓作用，柴油迅速著火燃燒，PP汽油機(jī)TP柴油機(jī)T~~~~~~~~注：P-氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)(MPa)；T-氣缸內(nèi)氣體溫度(K)四四沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：沒有火花塞，噴油器直接安裝在氣缸頂向氣缸內(nèi)噴油(圖1-5)。進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸的是純空氣，而不是可燃混合氣；在壓縮行程末，噴油器向氣缸噴入高壓柴油，由于氣圖1-5四沖程柴油機(jī)基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖使氣體急劇膨脹，推動(dòng)活塞作功。其著火方式屬于壓燃式，而不是汽油機(jī)的點(diǎn)燃式。燃料：柴油，粘度高，不易揮發(fā)，自燃點(diǎn)低，不會(huì)產(chǎn)生爆燃。為了使柴油可靠著火，提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒熱效率，柴油機(jī)的壓縮比汽油機(jī)高得多，一般為16~22，所以其最高燃燒壓力也比汽油機(jī)高，工作也比汽油機(jī)粗暴。柴油機(jī)與汽油機(jī)比較(表1-3)：表1-3柴油機(jī)與汽油機(jī)比較能汽油機(jī)機(jī)著火方式燃燃油消耗高低熱效率30%左右40%左右工作平穩(wěn)性粗暴發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高(4000~6000r/min)低(2500~3000r/min)2.2.二沖程汽油機(jī)工作原理大大易低小短升功率起動(dòng)性制造維修成本使用壽命X小難高大長X柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速也在不斷提高，奔馳V230轎車柴油機(jī)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)6000r/min。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：指活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)移動(dòng)兩個(gè)行程(相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)3600)，完成進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。二二沖程汽油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(圖1-6)沒有進(jìn)、排氣門，代之以進(jìn)、排氣孔7和8，由活塞圓柱面控制其開閉。另外還有掃氣孔2，掃氣時(shí)曲軸箱和氣缸連通。圖1-6二沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu) (1)第一行程(換氣-壓縮行程)：活1-氣缸2-掃氣孔3-活塞4-連桿5-曲軸箱6-曲軸7-進(jìn)孔8-排氣孔9-火花塞排氣孔8和掃氣孔2都關(guān)閉時(shí)，開始?jí)嚎s上一循環(huán)吸入氣缸內(nèi)的汽油與空氣混合氣，同時(shí)在活塞下面的曲軸箱內(nèi)形成真空度(曲軸箱是密封的)。當(dāng)7被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。 (2)第二行程(作功-換氣行程)：活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃被壓縮的混合氣，高溫、高壓氣體急劇膨脹，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)外作功。當(dāng)活塞下行關(guān)閉進(jìn)氣孔7到露出排氣孔8時(shí)，氣缸開始排氣，同時(shí)壓縮活塞下方的可燃混合氣；活塞繼續(xù)下行到露出掃氣孔2時(shí)，受到預(yù)壓的新鮮混合氣自掃氣孔流入缸內(nèi)，并掃除廢氣。為了防止新鮮混合氣大量與廢氣混合并排出氣缸而造成浪費(fèi)，活塞頂做成特殊形狀，使新鮮混合氣的氣流被引向上部，還可以利用新鮮混合氣來掃除廢氣，使排氣更干凈。二沖程與四沖程汽油機(jī)比較(見表1-4)：表1-4二沖程與四沖程汽油機(jī)比較二沖程汽油機(jī)四沖程汽油機(jī)小大燃油消耗高低升功率大小制造維修成本低高小大起動(dòng)性好差使用壽命短長排放大小理理論上二沖程比四沖程汽油機(jī)升功率大一倍，但實(shí)際上由于排氣、換氣占去了1/3行程，使作功行程縮短，導(dǎo)致實(shí)際單位氣缸工作容積的功率只比四沖程汽油機(jī)大氣排不盡，部分新鮮可燃混合氣在掃氣時(shí)隨廢氣外流，造成燃油消耗圖1-7二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)1-活塞2-進(jìn)氣孔3-排氣門4-泵-噴嘴5-傳動(dòng)輪(由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng))6-單向離合器7-廢氣排出口8-排氣渦輪葉輪9-離心式風(fēng)機(jī)同時(shí)，由于作功頻繁，機(jī)械負(fù)荷和10-排水口11-增壓空氣冷卻器12-進(jìn)水口熱負(fù)荷大，潤滑困難，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壽命短。因此，二沖程汽油機(jī)在現(xiàn)代汽車上較少采用，而被廣泛應(yīng)用于摩托車和微型汽車。二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理構(gòu)特點(diǎn)冷卻器11，進(jìn)入集流箱13，再從缸套上的空氣進(jìn)氣孔2進(jìn)入氣缸。2.二沖程柴油機(jī)工作原理(圖1-7) (1)第一行程：活塞自下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，行程開始時(shí)，進(jìn)氣孔2和排氣門3均開啟，利用從離心式風(fēng)機(jī)9壓來的空氣使氣缸換氣?；钊^續(xù)向上移動(dòng)，進(jìn)氣孔被遮蓋，排氣門也關(guān)閉，氣缸內(nèi)的空氣受到壓縮，壓力和溫度上升。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，高壓燃油從泵-噴嘴4噴入氣缸并著火燃燒，使氣缸內(nèi)壓力急劇升高。 (2)第二沖程：高溫高壓氣體急劇膨脹，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)外作功?；钊咏轮裹c(diǎn)時(shí)，排氣門開啟，排出的廢氣沖擊渦輪葉輪8使其旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)9旋轉(zhuǎn)，將空氣加壓，增壓空氣經(jīng)冷卻2進(jìn)入氣缸，進(jìn)行換氣。二沖程柴油機(jī)的工作過程與二沖程汽油機(jī)工作過程不同的是：進(jìn)入柴油機(jī)氣缸的是純空氣，而不是可燃混合氣，而且空氣進(jìn)入氣缸前先經(jīng)過增壓，DGM公司生產(chǎn)的710G3B型二沖程柴油機(jī)功率達(dá)3060kW，燃油消耗率僅kW?h。二沖程柴油機(jī)主要應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)車、低速船用柴油機(jī)上。分類及型號(hào)類內(nèi)燃機(jī)種類繁多，根據(jù)不同特點(diǎn)有不同分類(表1-5)。表1-5內(nèi)燃機(jī)的分類分分類方法類別含義活塞活塞經(jīng)過兩個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)活塞經(jīng)過四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)壓縮氣缸內(nèi)的可燃混合氣，并用外源點(diǎn)火燃燒的內(nèi)燃機(jī)壓縮氣缸內(nèi)的空氣或可燃混合氣，產(chǎn)生高溫，引起燃料著火燃燒液體燃料(汽油、柴油、醇類等)的內(nèi)燃機(jī)燃燒氣體燃料(液化石油氣、天然氣等)的內(nèi)燃機(jī)能夠使用著火性能差異較大的兩種或兩種以上燃料的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)入氣缸前的空氣或可燃混合氣未經(jīng)壓縮的內(nèi)燃機(jī)。對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī)亦稱自吸式內(nèi)燃機(jī)進(jìn)入氣缸前的空氣或可燃混合氣先經(jīng)過壓氣機(jī)壓縮．藉以增大充量密度的內(nèi)燃機(jī)用水冷卻氣缸和氣缸蓋等零件的內(nèi)燃機(jī)用空氣冷卻氣缸和氣缸蓋等零件的內(nèi)燃機(jī)只有一個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上氣缸的內(nèi)燃機(jī)。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(jī)。氣缸中心線平行于水平面的內(nèi)燃機(jī)。具有兩個(gè)或兩個(gè)以上直立氣缸，并呈一列布置的內(nèi)燃機(jī)。軸輸出功率的內(nèi)燃機(jī)(圖1-8a)兩個(gè)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(jī)(見圖1-8b)氣缸中心線與水平面呈一定角度(不是直角)的內(nèi)燃機(jī)機(jī)械用等內(nèi)燃機(jī)。二沖程內(nèi)燃機(jī)四沖程內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)壓燃式內(nèi)燃機(jī)液體燃料內(nèi)燃機(jī)氣體燃料內(nèi)燃機(jī)多種燃料內(nèi)燃機(jī)非增壓內(nèi)燃機(jī)增壓內(nèi)燃機(jī)水冷式內(nèi)燃機(jī)風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)多缸內(nèi)燃機(jī)立式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)直列式內(nèi)燃機(jī)對(duì)置氣缸式內(nèi)燃機(jī)斜置式內(nèi)燃機(jī)有汽車用、機(jī)車用、按沖程數(shù)分按著火方按使用燃料種類分按進(jìn)氣狀按冷卻方按氣缸數(shù)及布置分按用途分類根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB725-91規(guī)定，我國內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由以下四個(gè)部分組成：首部部后部尾部系列符號(hào)缸數(shù)符號(hào)系列符號(hào)缸數(shù)符號(hào)mm整數(shù)表示)換代標(biāo)志地方、企業(yè)代號(hào)沖程符號(hào)(E表示二沖程，四沖程不標(biāo))氣缸布置形式含義多缸直列及單缸平臥形結(jié)構(gòu)特征符號(hào)符號(hào)無符號(hào)VP符號(hào)無符號(hào)FNSZZLDZ含義水冷風(fēng)冷凝氣冷卻十字頭式增壓增壓中冷可倒轉(zhuǎn)區(qū)分符號(hào)用途特征符號(hào)符號(hào)無符號(hào)TMGQJDCCZYL含義通用型拖拉機(jī)用摩托車用工程機(jī)械車用鐵路機(jī)車發(fā)電機(jī)組右機(jī)基本型左機(jī)基本型農(nóng)用運(yùn)輸車林業(yè)機(jī)械型號(hào)示例m發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)評(píng)價(jià)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)好壞，需要有一批性能指標(biāo)來衡量。常見的性能指標(biāo)有動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)和可靠性、耐久性能指標(biāo)等。動(dòng)力性能指標(biāo)有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的平均轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，以Te表示，單位為N?m。有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的阻力矩相平衡，可以用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試2.平均有效壓力的有效功，以Pme表示，單位為kPa。平均有效壓力越大，動(dòng)力性能越好。3.有效功率發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的功率稱為有效功率，用Pe表示。它等于有效轉(zhuǎn)矩與P=T103=e式中Te——有效轉(zhuǎn)距(N?m)；n——曲軸轉(zhuǎn)速(r/min)。有效功率也可以由下式計(jì)算：=mes=mes式中Pme——平均有效壓力(kPa)；Vs——?dú)飧坠ぷ魅莘e(m3)； (kW) (kW)1.燃油消耗率n——曲軸轉(zhuǎn)速(r/min)；i——?dú)飧讛?shù)；發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠按國家規(guī)定標(biāo)定的有效功率，稱為標(biāo)定功率。標(biāo)定功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速稱標(biāo)定轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)名稱牌上標(biāo)明的功率就是標(biāo)定功率。標(biāo)定功率是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)用途、使用特點(diǎn)以及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來確定的，各個(gè)國家有所不同，我國內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定分以下四級(jí)(表1-6)：表1-6我國內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定含含義在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機(jī)能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)15min時(shí)的最大有效功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機(jī)能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)1h時(shí)的最大有效在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機(jī)能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)12h時(shí)的最大有效功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機(jī)能長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效應(yīng)用汽車等工程機(jī)械、拖拉機(jī)等部分拖拉機(jī)和電鐵路機(jī)車、船舶和發(fā)電機(jī)組等分級(jí)持續(xù)功率發(fā)動(dòng)機(jī)還常用升功率P比較不同發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能，它是指發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定c工況下每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。升功率越大，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能P(kw/l)Pc(kw/l)s經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，稱為燃油消耗率，用be表示?？砂聪率接?jì)算b=B103g/(kW?h)e式中B——發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)消耗的燃油質(zhì)量(kg/h)；Pe——發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率(kW)。2.有效熱效率燃料中所含的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤Q為有效熱效率，用ηe表示。n=WeeQ1式中We——發(fā)動(dòng)機(jī)有效功(kJ)；Q1——燃料中所含的熱量(kJ)。當(dāng)測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率Pe和每小時(shí)消耗的燃油質(zhì)量B時(shí)，則或e式中Hu——燃料低熱值(kJ/kg)?，F(xiàn)代汽車汽油機(jī)ηe值一般左右，柴油機(jī)左右。運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)主要指排放指標(biāo)、噪聲、起動(dòng)性能等。排放指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中含有多種對(duì)人體有害的物質(zhì)，主要有一氧化碳 (CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、醛類和微粒(含碳煙)等。其主要危害見表1-7。表1-7發(fā)動(dòng)機(jī)主要有害排放及危害有害排放CONO2HC光化學(xué)煙霧有害排放CONO2HC光化學(xué)煙霧微粒無色、無臭、有毒氣體無色、無臭、有毒氣體赤褐色帶刺激性的氣體刺激性的氣體息死亡傷害心、肝、腎。與光化學(xué)反應(yīng)形成臭氧和醛等破壞造血機(jī)能，造成貧血、神經(jīng)衰弱，降低肺對(duì)傳染病的抵抗力。與光化學(xué)反應(yīng)形成臭氧和醛等HC與NO在陽光作用下所形x降低大氣可見度，傷害眼睛、咽喉，影響植物生長x成的煙霧，有刺激性較強(qiáng)的刺激性臭味碳煙等無色、刺激性氣體較強(qiáng)的刺激性臭味碳煙等無色、刺激性氣體2目前世界汽車保有量?jī)|輛,每年排向大氣中的有害物質(zhì)高達(dá)7億多噸，生產(chǎn)的汽油轎車排放必須滿足表1-8的低排放要求：表1-8美國加州汽車排放法規(guī)(2004年實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn))排排放物g/mile (g/km)NMOG () ()CO ()NOx ()烷有機(jī)氣體”NMOG替代了傳統(tǒng)的碳?xì)浠衔颒C，因?yàn)榕艢庵械慕M合物會(huì)隨燃料的改變而改變，而NMOG的不同組成物對(duì)環(huán)境的影響不同，給予不同的加權(quán)后再疊加。②表中指標(biāo)測(cè)試耐久性要求為50000mile。2.噪聲噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的一種聲強(qiáng)和頻率無一定規(guī)律的聲音，主要有燃燒噪聲和機(jī)械噪聲。它不僅損害人的聽覺器官，還傷害神經(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。汽車是城市主要噪聲源之一，發(fā)動(dòng)機(jī)又是汽車的主要噪聲源，應(yīng)該給予控制。我國的噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，小型水冷汽油機(jī)噪聲不大于110dB(A)，轎車的噪聲不大于82dB(A)。3.起動(dòng)性能起動(dòng)性能是表征發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)難易的指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能好，便于汽車起步行駛，同時(shí)減少了起動(dòng)時(shí)的功率消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。起動(dòng)性能一般以一定條件下的起動(dòng)時(shí)間長短來衡量。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不動(dòng)，能在15s以內(nèi)達(dá)到自行運(yùn)轉(zhuǎn)。可靠性與耐久性能指標(biāo)可靠性與耐久性也是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用中的兩個(gè)重要指標(biāo)?？煽啃允侵赴l(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，具有持續(xù)工作，不至因?yàn)楣收隙绊懻＿\(yùn)轉(zhuǎn)的能力。一般以保證期內(nèi)的不停車故障數(shù)、停車故障數(shù)、更換主要零件和重要零件數(shù)等具體指標(biāo)來衡量。按照汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法的規(guī)定，我國汽車發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能在標(biāo)定工況下連續(xù)運(yùn)行300~1000h。2.耐久性耐久性是指發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，長期工作而不大修的性能。一般以發(fā)動(dòng)機(jī)從開始使用到第一次大修前累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間表示。上述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)和可靠性、耐久性等指標(biāo)，對(duì)不同用途的發(fā)動(dòng)機(jī)要求是不同的。各項(xiàng)指標(biāo)之間既相互聯(lián)系又相互制約，往往為了降低排氣污染，而不得不犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)總體組成在一個(gè)機(jī)體上安裝一個(gè)機(jī)構(gòu)(曲柄連桿機(jī)構(gòu))和六大系統(tǒng)(換氣系統(tǒng)、表1-9發(fā)動(dòng)機(jī)總體組成要部件機(jī)體、氣缸、氣缸蓋、氣缸墊等機(jī)的所有零部件將活塞頂?shù)娜細(xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，輸出機(jī)械能按照發(fā)動(dòng)機(jī)要求，定時(shí)開閉氣，排除廢氣按照發(fā)動(dòng)機(jī)要求，定時(shí)、定名稱機(jī)體組件曲柄連桿機(jī)構(gòu)換氣系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)思考釋：調(diào)調(diào)節(jié)器、各種傳感器、電控噴油器、電控單元等；(舊汽油機(jī)采用化油器)柴油機(jī)：柴油箱、輸油泵、濾清器、高壓油泵、調(diào)速器、噴油器等蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈組件、傳感器、電控裝置、火花塞等油底殼、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油壓力表、機(jī)油道等冷卻水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、散熱器、冷卻水道等蓄電池、起動(dòng)開關(guān)、起動(dòng)馬達(dá)等量供給所需要的燃料按規(guī)定的時(shí)刻，準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)燃汽油機(jī)氣缸內(nèi)的可燃混合氣潤滑、減摩、延長壽命、密封、清潔、冷卻、防銹蝕保持發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)1-1-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(dòng)燃油泵8-燃油箱9-點(diǎn)火線圈組件10-燃油壓力調(diào)節(jié)閥11-進(jìn)氣門12-水溫傳感器13-爆振傳感器14-進(jìn)氣管15-進(jìn)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(jì)20-控制單元(ECU)21-冷卻水套22-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器23-點(diǎn)火開關(guān)24-蓄電池25-起動(dòng)馬達(dá)26-飛輪27-油底殼28-機(jī)油29-曲軸30-連桿31-曲軸皮帶輪332-傳動(dòng)皮帶33-氣缸本章小結(jié)34-排氣三元催化轉(zhuǎn)化器1.現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本都采用內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是將燃料在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)35-氧傳感器36-活塞化為機(jī)械能的機(jī)器，它具有熱效率高、體積小、質(zhì)量輕、便于移動(dòng)和起動(dòng)性好等優(yōu)37-凸輪軸皮帶輪2.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是活塞在氣缸內(nèi)上、下止點(diǎn)間往復(fù)移