汽車發(fā)動機工作原理及總體構造

第一篇汽車發(fā)動機第一章汽車發(fā)動機的任務原理及總體構造

§1-1發(fā)動機類型發(fā)動機的定義：將某一種方式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器。內(nèi)燃機：混合氣在機器內(nèi)部熄滅而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變成機械能。外燃機：混合氣在機器外部熄滅而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變成機械能。車用內(nèi)燃機：活塞式--往復活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式燃氣輪機內(nèi)燃機的分類:1〕燃料：柴油機、汽油機、燃氣機2〕沖程數(shù)：二沖程、四沖程3〕氣缸數(shù)：單缸機、多缸機4〕氣缸陳列方式：直列立式、直列臥式、V型等5〕冷卻方式：水冷、風冷6〕進氣方式：增壓式、非增壓式〔自然吸氣式〕7〕著火方式：壓燃式、點燃式8〕用途：固定式、挪動式§1-2往復活塞式內(nèi)燃機的根本構造及根本術語一、根本構造發(fā)動機由“兩大機構五大系統(tǒng)〞組成兩大機構：曲柄連桿機構、配氣機構。五大系統(tǒng)：冷卻系、光滑系、燃料供應系、點火系、起動系1．曲柄連桿機構功用：是往復活塞式發(fā)動機實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的主要安裝。組成：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。2.配氣機構作用：使可燃混合氣及時充入氣缸并及時從氣缸中排出廢氣。組成：它由進氣門、排氣門、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸、正時齒輪等組成3.冷卻系作用：把受熱零件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動機正常任務。組成：它由水泵、散熱器、風扇、分水管、水套等組成。4.光滑系作用：光滑、冷卻、清洗、密封、防腐等。組成：由機油泵、濾清器、限壓閥、油道等組成。5.燃料供應系功用：向發(fā)動機提供燃料和空氣、并排除缸內(nèi)廢氣。組成：燃料供應安裝和進、排氣安裝。二、內(nèi)燃機的根本名詞定義1〕上止點〔TDC,TopDeadCenter〕2〕下止點〔BDC,BottomDeadCenter〕3〕曲柄半徑〔mm)：R4〕活塞行程〔mm)：S=2R5〕氣缸任務容積(L)：(D——氣缸直徑〕6〕熄滅室容積〔余隙容積〕(L)：Vc7〕氣缸最大容積〔L〕：Va8〕內(nèi)燃機排量(L)：VL=Vh?i9〕緊縮比：=Va/Vc動畫§1-2四沖程內(nèi)燃機任務原理

一、四沖程內(nèi)燃機任務循環(huán) 四沖程內(nèi)燃機——活塞上、下共四個行程，曲軸旋轉(zhuǎn)二周〔720〕，完成一個任務循環(huán)的內(nèi)燃機。 四沖程內(nèi)燃機由下述四個沖程組成一個任務循環(huán) 1.進氣沖程 2.緊縮沖程 3.作功沖程 4.排氣沖程 (動畫：四沖程內(nèi)燃機任務原理)四沖程內(nèi)燃機任務循環(huán)表示圖四沖程發(fā)動機的簡單任務原理四沖程汽油機的任務原理

1、進氣行程2、緊縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機的任務過程進氣行程示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。排氣門封鎖進氣門開啟活塞溫度370~440K，壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點緊縮行程進氣門封鎖排氣門封鎖活塞緊縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，壓力600~1500kPa作功行程進氣門封鎖排氣門封鎖活塞PVra示功圖大氣壓力線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300~500kPa排氣行程進氣門封鎖排氣門翻開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點溫度900~1200K壓力105~125kPa剩余廢氣四沖程發(fā)動機任務形狀狀態(tài)行程溫度(K)壓力進氣行程370~44075~90kPa壓縮行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)3~5MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程900~1200105~125kPa四沖程柴油機的任務原理噴油器噴油泵吸氣行程緊縮行程作功行程排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300~370K壓力800~900kPa溫度800~1000K壓力3~5MPa瞬時：溫度1800~2200K壓力5~10MPa溫度800~1000K壓力105~400kPa終了：溫800~1000K壓力105~400kPa1〕運用的燃料不同2〕混合氣構成過程不同柴油機進氣沖程吸入氣缸的是純空氣，柴油以霧狀直接噴入熄滅室，并與空氣邊混合邊熄滅。汽油機混合氣是在氣缸外的化油器和進氣管構成的。3〕緊縮比高低不同柴油機緊縮比普通15～22，汽油機緊縮比為7～10。4〕點燃方式不同柴油機緊縮比高，緊縮終了時混合氣溫度超越柴油的自燃溫度，混合氣自行著火，稱為壓燃式發(fā)動機；而汽油機必需依托火花塞進展強迫點火，又稱為點燃式發(fā)動機。柴油機和汽油機主要區(qū)別柴油機與汽油機的性能比較1、動力性：轉(zhuǎn)速，汽油機，5000~6000r/min柴油機，2500~3