發(fā)動機總體構造

汽車發(fā)動機構造與維修發(fā)動機總體構造2024/1/311目錄往復活塞式內(nèi)燃機的根本結構和工作原理發(fā)動機總體構造發(fā)動機主要性能指標和特性2024/1/312目標掌握汽車發(fā)動機的類型、總體構造和根本工作原理；掌握發(fā)動機根本術語、主要技術參數(shù)和國產(chǎn)發(fā)動機的編號規(guī)那么；掌握發(fā)動機主要性能指標的定義和作用。2024/1/3132024/1/314根本術語四沖程發(fā)動機工作原理二沖程發(fā)動機工作原理發(fā)動機的幾種分類發(fā)動機的總體構造目錄2024/1/3152.1根本術語活塞行程(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)VL=Vh×iVh=πD2S×10-6/4〔L〕D——氣缸直徑〔mm〕S——活塞行程〔mm〕2024/1/3162024/1/3172024/1/3182024/1/3192024/1/31102024/1/31112024/1/31122024/1/3113四沖程發(fā)動機的簡單工作原理 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2024/1/3114進氣行程排氣門關閉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。2024/1/3115壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉活塞壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，壓力600~1500kPa2024/1/3116作功行程進氣門關閉排氣門關閉活塞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

2024/1/3117排氣行程進氣門關閉排氣門翻開活塞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2024/1/3118二、四沖程柴油機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：溫度800~1000K壓力105~400kPa2024/1/3119思考四沖程汽油機和柴油機的一個工作循環(huán)當中有什么相同之處？2024/1/3120相同點：每個工作循環(huán)中曲軸都轉兩周，每一行程曲軸都轉半周。只有在作功行程產(chǎn)生動力。2024/1/3121思考四沖程汽油機和柴油機的一個工作循環(huán)當中有什么不同呢？2024/1/3122不同點2024/1/3123二沖程發(fā)動機的工作原理二沖程汽油發(fā)動機工作原理二沖程柴油發(fā)動機工作原理2024/1/3124一、二沖程汽油機工作原理1、結構第一行程：活塞從下止點向上止點運動，事先已充滿活塞上方氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣又從化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。

第二行程：活塞從上止點向下止點運動，活塞上方進行作功過程和換氣過程，而活塞下方那么進行可燃混合氣的預壓縮。

2024/1/3125二、二沖程柴油機工作原理第一行程：活塞從下止點向上止點運動，行程開始前不久，進氣孔和排氣門均以開啟，利用從掃氣泵流出的空氣使氣缸換氣。當活塞繼續(xù)向上運動進氣孔被關閉，排氣門也關閉，空氣受到壓縮，當活塞接近上止點時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室，燃油和空氣混合后燃燒，使氣缸內(nèi)壓力增大。第二行程：活塞從上止點向下止點運動，開始時氣體膨脹，推動活塞向下運動，對外作功，當活塞下行到大約2/3行程時，排氣門開啟，排出廢氣，氣缸內(nèi)壓力降低，進氣孔開啟，進行換氣，換氣一直延續(xù)到活塞向上運動1/3行程進氣孔關閉結束。

2024/1/3126思考二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何不同點？理論上它的功率應等于四沖程發(fā)動機的二倍。由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機的運轉比較均勻平穩(wěn)。構造簡單，質量較小。易受磨損和經(jīng)常需要修理的運動部件數(shù)量較少。2024/1/31272.4發(fā)動機的分類冷卻方式水冷發(fā)動機風冷發(fā)動機氣缸數(shù)燃燒的燃料工作行程數(shù)四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機排列方式單列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機2024/1/3128為了便于內(nèi)燃機的生產(chǎn)管理和使用，國家標準(GB725－82)?內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)那么?中對內(nèi)燃機的名稱和型號作了統(tǒng)一規(guī)定。1.內(nèi)燃機的名稱和型號內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)字和漢語拼音字母組成。內(nèi)燃機型號由以下四局部組成：首部：為產(chǎn)品系列符號和換代標志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應字母表示，但需主管部門核準。中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：結構特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進等原因需要區(qū)分時，由制造廠選用適當符號表示。2024/1/3129內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義規(guī)定如下：2024/1/31303.型號編制舉例(1)汽油機1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號(2)柴油機195：表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號2024/1/31312.5發(fā)動機的總體構造2024/1/3132單缸發(fā)動機結構示意圖2024/1/3133連桿飛輪曲軸活塞進氣門排氣門推桿挺柱正時齒輪■

配氣機構■曲柄連桿機構2024/1/3134搖臂凸輪軸2024/1/3135桑塔納發(fā)動機結構示意圖2024/1/3136桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖2024/1/3137桑塔納發(fā)動機潤滑系示意圖2024/1/3138壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用ε表示。ε=Va/Vc現(xiàn)代化油器式發(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。2024/1/3139壓縮比過大的不良后果

2024/1/3140四沖程發(fā)動機工作狀態(tài)2024/1/3141柴油機工作時各行程狀態(tài)參數(shù)2024/1/3142發(fā)動機的性能指標是用來衡量發(fā)動機性能好壞的標準。發(fā)動機的主要性能指標有：動力性能指標，經(jīng)濟性能指標和排放性能指標。(1)動力性能指標動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉速。a.有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Me表示，單位為N·m。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。b.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。2024/1/3143式中：Me－有效扭矩，單位為N·m；

n－曲軸轉速，單位為r/min。c.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。2024/1/3144(2)經(jīng)濟性能指標通常用燃油消耗率來評價內(nèi)燃機的經(jīng)濟性能。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；2024/1/3145

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。(3)排放性能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。

2024/1/31462.特性發(fā)動機的主要性能指標有效扭矩Te，有效功率Pe，有效耗油率隨其運轉工況(負荷、轉速)變化而變化的關系稱為發(fā)動機的特性。其性能指標隨發(fā)動機曲軸轉速變化的關系稱為發(fā)動機的速度特性，而性能指標隨負荷變化的關系稱為發(fā)動機的負荷特性。用曲線來表示這些關系，稱為發(fā)動機的特性曲線。發(fā)動機特性是對發(fā)動機性能進行全面評價和鑒定的依據(jù)。在發(fā)動機特性中，其速度特性最為常用，下面僅介紹發(fā)動機的速度特性。2024/1/31472024/1/31482024/1/3149速度特性發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標Me，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。速度特性可以在發(fā)動機試驗臺上測得。當節(jié)氣門開度保持不變時，同時用測功器對發(fā)動機曲軸施加一定數(shù)值的阻力矩。當發(fā)動機運轉穩(wěn)定時即阻力矩和發(fā)動機發(fā)出的有效扭矩相等時，可用轉速表測出此時的穩(wěn)定轉速，同時在測功器上測出該轉速下的有效扭矩Me，計算出有效功率Pe，另外可測出消耗一定量汽油所經(jīng)