第二章汽車發(fā)動機原理

汽車構造與工作原理

第一講第一節(jié)汽車的基本構造一、汽車的構成汽車通常由四大系統(tǒng)組成：發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備二、各部分的功能：1、發(fā)動機發(fā)動機的功用是把某一種形式的能量如化學能、電能、核能等，轉換為機械能的一種機器，再經(jīng)過一系列的傳動機構提供給汽車的驅動輪，產(chǎn)生驅動汽車前進的驅動力。2、底盤底盤是汽車的基礎，它接受來自發(fā)動機的動力，促使汽車運動，并保證按駕駛人的操作意圖正常行駛。3、車身汽車車身既具有結構性功能，又具有裝飾性功能，既是駕駛人的空間，也是容納乘客和貨物的場所

4、電氣設備電氣設備主要由汽車電源和用電設備組成，其功能是提供汽車正常運行的電源和信號，保證汽車安全、舒適行駛和娛樂、防盜等功能汽車的基本構造發(fā)動機底盤后懸架前懸架前輪后輪變速箱車身前橋電瓶一、發(fā)動機的分類

汽車的動力來源于發(fā)動機，發(fā)動機是將某種能量轉化為機械能的機械。目前為止，除為數(shù)不多的電動汽車和太陽能、核能汽車外，汽車發(fā)動機都是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉化為機械能的裝置，或簡稱為熱機。現(xiàn)代汽車所用的發(fā)動機都是內燃機，除了個別是轉子式發(fā)動機外，絕大多數(shù)是往復活塞式的發(fā)動機。第二節(jié)汽車發(fā)動機汽車發(fā)動機其他分類1、根據(jù)活塞的運動方式劃分：往復活塞式發(fā)動機；旋轉活塞式發(fā)動機

2、按完成一個工作循環(huán)所需要的行程數(shù)劃分：四行程發(fā)動機；二行程發(fā)動機

3、按所使用的燃料劃分：化油器式汽油發(fā)動機；壓燃式柴油發(fā)動機，其中包括多種燃料的發(fā)動機

4、按配氣機構布置型式劃分：頂置式配氣機構發(fā)動機；側置式配氣機構發(fā)動機

5、按冷卻方式劃分：水液冷卻發(fā)動機；空氣冷卻發(fā)動機

6、按氣缸數(shù)劃分：單缸、雙缸、三缸、四缸、六缸、八缸等多缸發(fā)動機

7、按曲軸連桿軸頸的排列劃分：左式和右式兩種發(fā)動機

8、按氣缸排列布置劃分：立式、臥式及V式發(fā)動機

9、按進氣時是否增壓劃分：增壓式或非增壓式發(fā)動機，以及兩種形式都采用的復合式發(fā)動機

二、、發(fā)動機的構造汽車發(fā)動機的結構復雜，種類繁多，一般由上萬個零件組成，汽車發(fā)電機現(xiàn)在應用比較廣泛的為汽油機和柴油機。但是從總體上看，其結構基本相同，所有的發(fā)動機都是由曲柄連桿結構、配氣結構、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)、和啟動系統(tǒng)組成。汽油機和柴油機的主要區(qū)別是汽油機有點火系統(tǒng)，而柴油機沒有，同時燃料系統(tǒng)也不完全相同。

三、、汽油發(fā)動機的構造

1、四沖程汽油發(fā)動機的基本結構四沖程汽油發(fā)動機按功能可分為：兩大機構五大系兩大機構：曲柄連桿機構配氣機構五大系：燃料供給系潤滑系冷卻系啟動系統(tǒng)點火系統(tǒng)1、曲柄兩機構：汽缸蓋、汽缸體、活塞、連桿總成、曲軸、飛輪、油底殼2、配氣機構：進氣門、排氣門、液力挺桿總成、凸輪軸、凸輪正時齒輪等3、燃料供給系：汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管、空氣濾清器、化油器、進氣支管等4、點火系：蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火開關、點火線圈、火花塞5、冷卻系：水泵、散熱器、風扇、節(jié)溫器、水溫表以及氣缸體和氣缸蓋里鑄造而成的冷卻水套等組成

6、潤滑系：油底殼、機油集濾器、機油泵、限壓閥、潤滑油道及油管、油溫與油壓傳感器、油溫與油壓表、油標尺等

7、起動系：起動機、冷起動加熱器及其附屬裝置

2、汽油機基本組成

發(fā)動機結構解剖圖汽車發(fā)動機總體構造

活塞飛輪連桿總成曲軸主軸承曲軸火花塞曲軸正時齒輪正時帶傳動機構凸輪軸油底殼汽缸蓋汽缸體進氣門排氣門汽車發(fā)動機基本結構進氣管進氣門排氣門火花塞化油器活塞活塞銷連桿曲軸飛輪汽缸蓋汽缸油底殼曲軸箱單缸四沖程汽油發(fā)動機基本結構

3、四沖程發(fā)動機的工作示意圖

進氣門排氣門汽缸活塞連桿曲軸曲軸中心上止點下止點活塞行程1)、上止點——活塞頂部離曲軸中心最遠位置。

2)、下止點——活塞頂部離曲軸中心最近位置。

3)、活塞行程S——活塞在氣缸內由一個止點移到另一個止點間的距離；曲軸每轉半周（180度），相當于一個活塞行程，亦稱沖程，以S表示。

4)、工作容積Vh——活塞在氣缸內由上止點移到下止點時，所讓出來的空間，即稱為氣缸的工作容積，以Vh表示。

4、發(fā)動機的基本術語5）、壓縮容積Vc——當活塞在氣缸內位于上止點時，在活塞頂上的全部空間，稱為壓縮容積或稱燃燒室容積，以Vc表示。

6）、氣缸總容積Va——活塞在下止點時，在活塞頂上的全部容積，也就是壓縮容積（Vc）和工作容積（Vh）的總和，以Va表示。

7）、發(fā)動機排量Vπ——多缸發(fā)動機全部氣缸的工作容積的總和，稱為發(fā)動機的排量，單位為L,以Vπ表示。

8）、壓縮比ε——氣缸總容積與壓縮容積的比值，稱為壓縮比，以ε表示。

5、四沖程發(fā)動機的工作原理

作功沖程排氣沖程活塞由上止點向下止點移動，即曲軸由00沿順時針方向轉到1800。此時，進氣門開啟，排氣門關閉?；钊上轮裹c向上止點移動，即曲軸由1800轉到3600，進、排氣門都關閉。進氣沖程壓縮沖程作功沖程（燃燒和膨脹）。進、排氣門關閉。

排氣沖程。曲軸由5400旋轉到7200?；钊上轮裹c向上止點移動。四沖程發(fā)動機是在活塞四個行程內完成進氣、壓縮、做功和排氣四個過程的發(fā)動機。在四個沖程中，活塞上下運動兩次，曲軸轉兩周，發(fā)生一次做功過程。6、四沖程發(fā)動機的工作原理

進氣沖程在這個沖程中，發(fā)動機的進氣門開啟，排氣門關閉?；钊麖纳现裹c向下止點移動，活塞上方的汽缸容積增大，從而使汽缸內的壓力小于外界大氣壓，這樣空氣和汽油的混合物通過進氣門被吸入氣缸。。壓縮沖程為使吸入氣缸內的可燃混合氣能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力，從而使發(fā)動機發(fā)出較大的功率。必須在燃燒前將可燃氣壓縮，溫度升高。進氣沖程結束后，進排氣門關閉，曲軸帶動活塞由上止點向下止點運動，活塞移動一個沖程。做功沖程

在此過程中，進、排氣門仍關閉，當活塞接近上止點時，火花塞放出電火花，點燃被壓縮的混合可燃氣，放出大量的熱能，此時燃氣的壓力和溫度迅速增加。高溫高壓的氣體推動活塞由上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉并輸出機械能。排氣沖程：

當做功沖程接近結束時，排氣門開啟，利用廢棄的壓力進行自由排氣，活塞由曲軸帶動由下止點向上止點運動，強制將廢氣排出到大氣中。此時，活塞完成一個工作循環(huán)。7、發(fā)動機主要性能指標一、動力性指標：1、有效扭矩Me

：曲軸輸出端所測得的扭矩就發(fā)動機的有效扭矩Me，其單位為N?m。2、有效功率Ne

：有效功率就是由發(fā)動機曲輸出端輸出到車輛傳動系統(tǒng)的功率。

根據(jù)我國國家標準（GB1105—74）規(guī)定，發(fā)動機根據(jù)不同用途可以采用四種不同的標定功率的方法：15min功率；1h功率；12h功率；24h功率（又稱持續(xù)功