《汽車構(gòu)造》教案

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造教案

第01講汽車總論

?汽車類型

?汽車總體構(gòu)造及布置形式

?國(guó)內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展

?國(guó)產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號(hào)編制規(guī)則

?一、汽車類型

汽車是由自身動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，通常是指具有4個(gè)或4個(gè)以上車輪的非軌道無架線的車

輛。

轎車：按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積分級(jí)

運(yùn)輸汽車客車：按照車輛總長(zhǎng)度分級(jí)

貨車：按照汽車的總質(zhì)量分級(jí)

特種用途汽車：如商業(yè)售貨車、醫(yī)療救護(hù)車、公安消防車、環(huán)衛(wèi)

按用途分

環(huán)保作業(yè)車、市政建設(shè)工程作業(yè)車、農(nóng)牧副漁作業(yè)車、石油地質(zhì)

特種運(yùn)輸汽車作業(yè)車、機(jī)場(chǎng)作業(yè)車等

競(jìng)賽汽車：F1方程式賽車、拉力賽車等

娛樂汽車：旅游汽車、高爾夫球場(chǎng)專用車、海灘游玩汽車等

活塞式內(nèi)燃機(jī)汽分為汽油車、柴油車，代用燃料車（代用燃料包括：合成液體石

車油、液化石油氣（LPG）、壓縮天然氣（CNG）,醇類等）

電動(dòng)汽車以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)機(jī)械，以蓄電池為能源的車輛

有發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄能器兩套動(dòng)力源，克服了電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程短和車速

復(fù)合車

按動(dòng)力裝低的缺點(diǎn)以及內(nèi)燃機(jī)汽車油耗大和排放污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)

置類型分1964年燃?xì)廨啓C(jī)汽車以648.71km/h創(chuàng)造當(dāng)時(shí)陸上車輛（靠車輪

燃?xì)廨啓C(jī)汽車

驅(qū)動(dòng)）速度最高世界記錄（不依靠噴氣驅(qū)動(dòng)）

依靠航空發(fā)動(dòng)機(jī)或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及特殊燃料，并以噴氣反作用力驅(qū)

噴氣式汽車動(dòng)的輪式汽車，1997年以1227.73（超過聲速）創(chuàng)造陸上車輛速

度最高世界記錄

公路用車適用于公路和城市道路上行駛的汽車

按行使道

一類是只能在礦山、機(jī)場(chǎng)、工地、專用道路等非公路地區(qū)使用

路條件分非公路用車

另一類是能在無路地面上行駛的高通過性的越野汽車

按行駛機(jī)輪式汽車分為非全輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)兩種類型。汽車驅(qū)動(dòng)型式一般用符號(hào)

構(gòu)的特征“nxm”(車輪總數(shù)x驅(qū)動(dòng)輪數(shù))表示：

4x2非全輪驅(qū)動(dòng)，如普通轎車及大多數(shù)汽車

4x4全輪驅(qū)動(dòng)輕型越野汽車，如BJ2020型

6x6中型越野汽車，如EQ2080型

其它型式的車輛如履帶式、雪橇式、氣墊式、步行機(jī)械式車輛等

1.運(yùn)輸汽車根據(jù)GB3730.1-88的規(guī)定，按照汽車的主要特征參數(shù)分級(jí)，如表0-1所示。

表0T運(yùn)輸汽車分級(jí)

(1)轎車：載送2?9個(gè)乘員，主要供私人用的汽車

分級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積/L示例

微型0.0奧拓、夏利TJ7100、福萊爾

普通級(jí)>1.0?WL6捷達(dá)王、富康988、羚羊7130

中級(jí)>1.6?<2.5桑塔納2000、奧迪100、紅旗CA7220

中高級(jí)>1,5?W4.0豐田皇冠、奔馳300、別克新世紀(jì)

高級(jí)>4.0卡迪拉克、林肯、奔馳S600、奧迪A6

(2)客車：載送9個(gè)以上乘員，供公共服務(wù)用汽車

分級(jí)車輛總長(zhǎng)度/m示例

微型W3.5松花江HF6350、天津大發(fā)

輕型>3.5?W7解放CA6440、金杯RZH114L

中型>7?W10四平SPK6900、金華BK6820LPG

大型>10?<12黃海DD6112H、上海SK6115KHp2

特大型較接式客車與雙層客車上海SK6142較接式客車、金陵JLY6121雙層客車

(3)貨車：載送貨物的運(yùn)輸汽車

分級(jí)汽車總質(zhì)量/t示例

微型W1.8福田微卡、小卡、輕卡

輕型>1.8^^6北京BJ1041、躍進(jìn)NJ1060、江鈴JX1030DS

中型>6?W14解放1091、1092、東風(fēng)1090E

重型>14黃河1171、斯太爾重型汽車

2.部分車型示例

轎車

?二、汽車總體構(gòu)造及布置形式

1.汽車總體構(gòu)造

發(fā)動(dòng)機(jī)：一般由機(jī)體、曲柄連桿

機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系、冷卻

系、潤(rùn)滑系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系等

部分組成。

底盤：接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽

車運(yùn)動(dòng)并按駕駛員的操縱正常

行駛。包括：傳動(dòng)系、行駛系、

轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系。

車身：是駕駛員工作及容納乘客

和貨物的場(chǎng)所，由本體、內(nèi)外裝

飾和車身附件等組成。

電器設(shè)備：由電源、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)

系和點(diǎn)火系、照明和信號(hào)裝置、

空調(diào)、儀表和報(bào)警系統(tǒng)、輔助電

器及現(xiàn)代汽車電子技術(shù)等組成

2.汽車的總布置形式

按發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于各總成的位置，

汽車有下列幾種布置形式：

發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)(FR)：

飛2片—口^一

傳統(tǒng)布置形式，大多數(shù)貨車、部

分轎車和客車采用。

廣聲WFF方式，發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)(FF)：

期—.

大多數(shù)轎車盛行。

發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)(RR)：

大、中型客車盛行，少數(shù)轎車也

1采用。

一

發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)(MR)

砥力式中、、

i彳一/發(fā)動(dòng)機(jī)中：1飛

方程式賽車和大多數(shù)跑車采用，

少數(shù)大、中型客車也采用。

全輪驅(qū)動(dòng)(nWD)

越野汽車特有的布置形式，通常

1聲工/4WD方式發(fā)動(dòng)機(jī)前置，在變速器之后的分

動(dòng)器將動(dòng)力分別輸送給全部驅(qū)

動(dòng)輪

三、國(guó)內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展

(-)汽車發(fā)展史話

?1769~1918告別馬車和蒸汽車，汽車時(shí)代開始

?1769年，2缸蒸汽機(jī)動(dòng)力車，排量62升，最高車速4km/h

1886年，從德國(guó)人卡爾.本茨制造的以汽油為動(dòng)力的三輪車開始，人類真正進(jìn)入汽車時(shí)代。同時(shí),

戴姆勒展示了自己的第一輛4輪車。

?1919~1945汽車史的黃金時(shí)代，汽車進(jìn)入工業(yè)化大生產(chǎn)階段

?1946~1969經(jīng)歷了戰(zhàn)后恢復(fù)期，汽車成為工業(yè)國(guó)家的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，加速了汽車的平民化

?1970?1989石油危機(jī)，廢氣污染，導(dǎo)致小型車的大發(fā)展

?1990?至今安全、環(huán)保成為主題，汽車更多應(yīng)用電子技術(shù)，信息時(shí)代的e人類仍離不開汽車

(二)汽車工業(yè)概況

1.全球汽車工業(yè)狀況

?汽車誕生在歐洲。

?20世紀(jì)初至70年代，美國(guó)汽車工業(yè)一直遙遙領(lǐng)先。

?1980?1993年，日本汽車工業(yè)后來追上，躍居世界第一。

?目前，全球汽車年產(chǎn)量超過5000萬輛，其中日、美兩國(guó)的產(chǎn)量約占50%,歐洲各國(guó)總計(jì)占30%。

2.全球汽車保有量及普及率

?目前，全世界汽車保有量已超過6億輛。

?汽車普及率最高的是美國(guó)，平均1.3人擁有一輛；

?西歐、北歐、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，平均2?3人擁有一輛；

?東歐、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)家，平均約10人擁有一輛。

3、近代汽車工業(yè)發(fā)展模式

?美、日、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展汽車工業(yè)的特點(diǎn)是：

資本集中壟斷，利用高科技優(yōu)勢(shì)進(jìn)行自主開發(fā)，采取大批量和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式。例如美國(guó)

的通用、福特、克萊斯勒三大汽車公司壟斷了美國(guó)90%以上的汽車生產(chǎn)；西方八大集團(tuán)(通用、

福特、豐田、大眾/奧迪、日產(chǎn)、菲亞特、標(biāo)志/雪鐵龍、雷諾)的轎車產(chǎn)量，占世界轎車產(chǎn)量

將近70%o

?一些新興工業(yè)國(guó)家(韓國(guó)、西班牙)或發(fā)展中國(guó)家(巴西、中國(guó)、墨西哥)發(fā)展汽車工業(yè)的

特點(diǎn)是：

優(yōu)惠政策吸引外資，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和裝備，進(jìn)口全拆散(CKD)或半拆散(SKD)零件裝車，

逐步提高零件的國(guó)產(chǎn)化率，在逐步增強(qiáng)自主開發(fā)能力之后，再打入國(guó)際市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng)。

4.中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

?建國(guó)初期25年(1953?1978)“缺重少輕,轎車基本空白”，文革使汽車工業(yè)連續(xù)8年(1970—

1977)停滯不前，1978年汽車產(chǎn)量為14.9萬輛。

?改革開放后15年(1978?1993)汽車工業(yè)進(jìn)入大發(fā)展階段，1985年提出要把汽車工業(yè)作為

支柱產(chǎn)業(yè)的方針，1987年確定了發(fā)展轎車工業(yè)來振興我國(guó)汽車工業(yè)的戰(zhàn)略，確定了轎車一汽、

二汽、上海三大基地及天津、北京、廣州三小基地。1993年汽車產(chǎn)量為129.7萬輛躍居世界第

12位。

?新的發(fā)展時(shí)期(1994年以后)1994年頒布《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》，作為指導(dǎo)我國(guó)汽車工業(yè)

發(fā)展的綱領(lǐng)，汽車工業(yè)的目標(biāo)：2010年汽車產(chǎn)量達(dá)600萬輛，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)；從與國(guó)

外聯(lián)合開發(fā)逐步走向成熟的自主開發(fā)；制定政策鼓勵(lì)個(gè)人購買汽車，為轎車的普及做好準(zhǔn)備。

屆時(shí)，我國(guó)將步入世界汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)的行列。

(=)著名汽車公司、名牌

?通用汽車公司

美國(guó)最大也是世界最大的汽車制造商，1908年9月威廉.杜蘭特創(chuàng)建，主要品牌有凱迪拉克、別

克、雪佛蘭、旁蒂克等。

?福特汽車公司

美國(guó)第二大汽車公司，世界十大汽車公司中名列前茅，1908年開發(fā)了舉世聞名的T型車，把汽

車從富人的專用品變成了普通百姓的交通工具，首創(chuàng)了汽車的大規(guī)模的流水生產(chǎn)方式。主要品

牌有福特、美洲獅、林肯、雷鳥等。

?戴姆勒一克萊斯勒汽車公司

克萊斯勒美國(guó)第三大汽車公司，1998年4月合并為戴姆勒一克萊斯勒汽車公司，主要品牌有道

奇、順風(fēng)、克萊斯勒、鷹.吉普等。

?豐田汽車公司

日本最大的汽車公司，僅次于通用汽車公司，和福特汽車公司爭(zhēng)雄的世界有名的世界十大汽車

公司之一。主要品牌花冠、凌志、皇冠等。

?日產(chǎn)汽車公司

日本第二大汽車公司（又稱尼桑），世界十大汽車公司之一。還特別重視汽車生產(chǎn)裝備的更新,

在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和應(yīng)用機(jī)器人方面，一直處于世界領(lǐng)先水平。主要品牌有藍(lán)鳥、公爵、

王子。

?大眾汽車公司

德國(guó)最大也是歐洲最大的汽車公司，是世界十大汽車公司之一。主要品牌有甲殼蟲、高爾夫、

帕薩特、捷達(dá)、奧迪等。

?梅賽德斯一奔馳汽車公司

世界十大汽車公司之一，1926年，戴姆勒一奔馳股份公司合并成立，下屬的子公司有：德國(guó)通

用電器公司、MTV航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司、道尼飛機(jī)制造公司、專門生產(chǎn)軍工產(chǎn)品的MBB公司，所以

就把專門生產(chǎn)汽車的子公司成為“梅賽德斯一奔馳汽車公司”，梅賽德斯是戴姆勒公司早期著

名的名牌轎車。

?寶馬汽車公司

世界著名的名牌轎車公司，1994年收購英國(guó)羅孚汽車公司，”座奔馳，開寶馬”。

?標(biāo)志一雪鐵龍汽車公司

法國(guó)第一大汽車公司，是世界十大汽車公司之一。

?雷諾汽車公司

法國(guó)第二大汽車公司，是世界十大汽車公司之一，已成為法國(guó)汽車業(yè)的領(lǐng)袖。

?菲亞特汽車公司

意大利最大的汽車公司，是世界十大汽車公司之一。

?四、國(guó)產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號(hào)編制規(guī)則

?按照國(guó)標(biāo)9417-88,國(guó)產(chǎn)汽車型號(hào)應(yīng)能表明汽車的廠牌、類型和主要特征參數(shù)等。該型號(hào)由拼

音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，包括首部、中部、尾部。

?首部——企業(yè)代號(hào)，如CA代表一汽，EQ代表二汽，SH代表上海等。

?中部一一由4位數(shù)字組成，分為首位、中間兩位和末位數(shù)字三部分。其含義見表0-2所示。

?尾部—專用汽車分類或變型車與基本型的區(qū)別，如X表示廂式汽車、G表示罐式汽車等。

表0-2國(guó)產(chǎn)汽車型號(hào)中部4位數(shù)字含義

首位數(shù)字（1-9）中間兩位數(shù)字

末位數(shù)含義

表示車輛類別表示汽車主要特征參數(shù)

1-載貨汽車

2-越野汽車企

業(yè)

3-自卸汽車汽車的總質(zhì)量②

自

4-牽引汽車定

5-專用汽車①產(chǎn)

品

6-客車數(shù)字x0.1m表示車總長(zhǎng)度③

序

7-轎車數(shù)字xO.lL表示發(fā)動(dòng)機(jī)排量號(hào)

8-半掛車或?qū)Ｓ冒霋燔嚻嚨目傎|(zhì)量

①專用汽車指專用貨車或特種作業(yè)汽車

②汽車總質(zhì)量大于100t時(shí)允許用3位數(shù)字

③汽車長(zhǎng)度大于10m時(shí)，計(jì)算單位為m

,示例:

?CA1092：一汽貨車，總質(zhì)量9t,末位2表示在原車型CA1091上改進(jìn)型。

?CA7226L：一汽轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)排量2.2升，6表示安裝5缸發(fā)動(dòng)機(jī)的車型，L表示加長(zhǎng)型。

第02講發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和類型

?發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語

?發(fā)動(dòng)機(jī)的分類

?發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造

?一、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語（視頻）

燃燒室容積（余隙容活塞位于上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上

積）Vc方的容積

活塞位于下止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上

氣缸最大容積V.方的容積

Va=Vs+Vc

所有氣缸的工作容積之和

內(nèi)燃機(jī)排量％

VL=ixVs

氣缸最大容積vt與燃燒室容積

VC之比

壓縮比ee=1+Vs/Vc

e越大,循環(huán)熱效率越高

汽油機(jī)7?9,柴油機(jī)14?22

發(fā)動(dòng)機(jī)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和

工作循環(huán)

排氣四個(gè)過程叫一個(gè)工作循環(huán)

曲軸轉(zhuǎn)兩圈（720°）,活塞上

四行程發(fā)動(dòng)機(jī)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次，完成一個(gè)工作

循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)

曲軸轉(zhuǎn)一圈（360°）,活塞上

二行程發(fā)動(dòng)機(jī)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，完成一個(gè)工作

循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)

?二、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類

1.根據(jù)所用燃料分類

?柴油機(jī)：以柴油為燃料，進(jìn)氣過程中進(jìn)入

汽缸的是純空氣，壓縮終了時(shí)噴入柴油，柴

油與空氣在汽缸內(nèi)混合，由于空氣經(jīng)壓縮后

所達(dá)到的溫度能引起柴油的自燃，這種內(nèi)燃

機(jī)也稱為壓燃式內(nèi)燃機(jī)

?汽油機(jī)：以汽油為燃料，空氣與汽油在氣

缸外混合，形成可燃混合氣后進(jìn)入氣缸，經(jīng)

壓縮后依靠火花塞產(chǎn)生電火花引起燃燒

?煤氣機(jī)：汽油機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)

2.按照沖程數(shù)分類

四?二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)

行

3.按氣缸數(shù)分類

程

內(nèi)?單缸發(fā)動(dòng)機(jī)、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)

燃

4.按氣缸排列方式分類

機(jī)

?直列立式、直列臥式、V型發(fā)動(dòng)機(jī)

5.按冷卻方式分類

?風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)、水冷發(fā)動(dòng)機(jī)

二6.按進(jìn)氣方式分類

行

?增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)

程

內(nèi)

7.按著火方式分類

燃

機(jī)?點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)

8.按用途分類

?固定式發(fā)動(dòng)機(jī)、移動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造

1.機(jī)體與氣缸蓋

機(jī)體：骨架作用，安裝各個(gè)機(jī)構(gòu)和系

統(tǒng)，包括氣缸體、油底殼、曲軸箱

氣缸蓋：組成燃燒室，布置各零件

2.曲柄連桿機(jī)構(gòu)

組成：活塞、連桿、曲軸三部分，包

括活塞連桿組和曲軸飛輪組

作用：將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)——曲

軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)外輸出動(dòng)力

3.供給系統(tǒng)

組成：燃油供給系統(tǒng)和進(jìn)、排氣系統(tǒng)

作用：將燃油和空氣及時(shí)地供給氣缸,

并將燃燒后的廢氣及時(shí)排除

凸輪軸-

凸輪軸正時(shí)懵形帶艙液壓祖桿

J配氣機(jī)構(gòu)

?7,j4rl4.

*7門

張緊輪3，

正時(shí)但形常功用：定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)排氣門

主要部件：氣門組、傳動(dòng)組

曲軸正時(shí)齒形帶輪

配氣機(jī)構(gòu)

高伍雄點(diǎn)火系統(tǒng)

分電d5.點(diǎn)火系統(tǒng)

功用：汽油機(jī)和煤氣機(jī)所采用，點(diǎn)燃

點(diǎn)火城圈

混合氣

主要部件：火花塞、點(diǎn)火線圈、斷電

器、分電器

點(diǎn)火控制M點(diǎn)火開關(guān)

6.冷卻系

功用：防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，及時(shí)散發(fā)熱

分類：風(fēng)冷系、水冷系

水冷系主要部件：水泵、風(fēng)扇、水箱、

節(jié)溫器

7.潤(rùn)滑系

功用：潤(rùn)滑、冷卻、清潔、密封、防

腐

潤(rùn)滑方式：

飛濺潤(rùn)滑：靠曲軸等旋轉(zhuǎn)部件飛濺起

的油滴潤(rùn)滑

壓力潤(rùn)滑：靠潤(rùn)滑系統(tǒng)建立起的油壓

經(jīng)過各個(gè)油道潤(rùn)滑各零部件油霧

主要部件：集濾器、機(jī)油泵、濾清器、

各種閥體等

第03講發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單工作原理

?四沖程汽油機(jī)工作原理

?四沖程柴油機(jī)工作原理

?二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

?一、四沖程汽油機(jī)工作原理

1.四沖程汽油機(jī)工作原理

（視頻）

?四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞行程

內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排

火a才夕

氣四個(gè)過程，即在一個(gè)活塞行

程內(nèi)只進(jìn)行一個(gè)過程，因此，

活塞行程可分別用四個(gè)過程

命名。

2.四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)

?第一沖程：活塞由上止點(diǎn)移

到下止點(diǎn)，即曲軸由轉(zhuǎn)到

MUM0°

180°,進(jìn)氣門打開，新鮮空

氣被吸入氣缸。

?第二沖程：下止點(diǎn)一上止

點(diǎn)，180°?360°,氣體被壓

縮，進(jìn)排氣門均關(guān)閉。

?第三沖程：上止點(diǎn)一下止

點(diǎn)，360°?540°,氣體膨脹，

進(jìn)排氣門均關(guān)閉。

?第四沖程：下止點(diǎn)一上止

點(diǎn)，540°?720°,廢氣被排

出，排氣門打開。

3.四沖程汽油機(jī)工作過程

（1）進(jìn)氣行程

?指由進(jìn)氣門開啟到進(jìn)氣門

關(guān)閉。

?進(jìn)氣提前角：進(jìn)氣門打開時(shí)

刻與活塞位于上止點(diǎn)之間的

曲軸轉(zhuǎn)角（為了獲得較多的充

氣量，活塞到達(dá)上止點(diǎn)前就開

始開啟）。

?進(jìn)氣晚關(guān)角：活塞到達(dá)下止

點(diǎn)時(shí)刻與進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻之

間的曲軸轉(zhuǎn)角（利用空氣流動(dòng)

的慣性及氣體的動(dòng)量，使更多

的空氣充入氣缸）。

?進(jìn)氣終了時(shí)刻：

氣缸壓力p：0.08~0.09MPa<

大氣壓

氣缸溫度T：320-380K

（2）壓縮行程

?指由進(jìn)氣門關(guān)閉到活塞移

到上止點(diǎn)（成為壓縮上止點(diǎn)）

為止。

?進(jìn)排氣門都關(guān)閉。

?活塞上行，氣缸內(nèi)氣體被壓

縮，缸內(nèi)壓力溫度都升高

-壓縮終了時(shí)刻：

氣缸壓縮壓力p：0.8~1.5MPa

氣缸溫度T：600-750K

（3）作功行程（燃燒及膨脹

行程）

?在壓縮上止點(diǎn)前

10~15℃A,火花塞跳火，點(diǎn)

燃可燃混合氣，形成火焰中

心。

?高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下

行，對(duì)外作功。

?進(jìn)排氣門都關(guān)閉。

?作功行程中：

燃?xì)庾畲髩毫：3.0~6.5MPa

最高溫度T：2200-2800K

?作功行程結(jié)束時(shí)：

氣缸壓力p：0.35~0.5MPa

氣缸溫度T：1200-1500K

（4）排氣行程

?從排氣門開啟到排氣門關(guān)

閉的時(shí)刻

?排氣提前角：在活塞到達(dá)下

止點(diǎn)之前與下止點(diǎn)之間的曲

軸轉(zhuǎn)角。

?排氣晚關(guān)角：在上止點(diǎn)與排

氣門關(guān)閉這一時(shí)期曲軸所轉(zhuǎn)

過的角度。

?在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前

30~80℃A,膨脹行程還沒有

結(jié)束的時(shí)刻就將排氣門打開。

（原因：氣門有一定的開啟時(shí)

間，利用壓差,使排氣徹底，

利用氣流的慣性多排出一部

分廢氣，減少殘余廢氣）

?氣門重疊角：在排氣門關(guān)閉

之前，進(jìn)氣門就已打開，進(jìn)排

氣門同時(shí)開啟時(shí)期所對(duì)應(yīng)的

曲軸轉(zhuǎn)角

?排氣終了時(shí)：

氣缸壓力p：0.105~0.12MPa

氣缸溫度T：900-1100K

4.四沖程汽油機(jī)示功圖

?ra段曲線：進(jìn)氣行程

?ac段曲線：壓縮行程

?czb段曲線：作功行程

?br段曲線：排氣行程

?二、四沖程柴油機(jī)工作原理

1.四沖程柴油機(jī)工作原理

(視頻)

(1)進(jìn)氣行程

?在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中，被

吸入氣缸的只是純凈空氣。

由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較

小，殘余廢氣的溫度較低，

因此進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)

氣體的壓力較高，約為

0.085~0.095Mpa,溫度約為

310-340K.

(2)壓縮行程

?因?yàn)椴裼蜋C(jī)的壓縮比大，

所以壓縮行程終了時(shí)氣體壓

力可高達(dá)3~5Mpa,溫度可

高達(dá)750-1000K.

(3)作功行程

?在壓縮行程結(jié)束時(shí)，噴油

器將柴油噴入燃燒室，柴油

霧化迅速與空氣混合形成可

燃混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫

度遠(yuǎn)高于柴油的自燃點(diǎn)，柴

油被壓燃。

?高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下

行，對(duì)外作功。

?在作功行程中，燃燒氣體

的最大壓力可達(dá)6~9Mpa,

最高溫度可達(dá)1800~2200K()

做功結(jié)束時(shí)壓力約為0.2-0.5

Mpa,溫度約為

I000~1200K?

（4）排氣行程

?排氣行程與汽油機(jī)類似，

排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)殘余廢氣

壓力約為0.105~0.12Mpa,

溫度為700~900K。

2.四沖程柴油機(jī)示功圖

?ra段曲線：進(jìn)氣行程

?ac段曲線：壓縮行程

?czb段曲線：作功行程

?br段曲線：排氣行程

三、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

1.曲軸箱掃氣式二沖程汽油機(jī)工作原理3

頻）

?二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在兩個(gè)活塞

行程即曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)完成的。

?結(jié)構(gòu)：沒有進(jìn)排氣門，換氣是通過三個(gè)孔

（進(jìn)氣孔、排氣孔、掃氣孔）來實(shí)現(xiàn)的。

（1）工作過程

1）上行沖程（第一行程）：活塞由下止點(diǎn)

移至上止點(diǎn)，

6,無烯進(jìn)氣（可燃混合氣）

?下止點(diǎn)時(shí)：進(jìn)氣孔被關(guān)閉，排氣孔和掃氣

孔開啟，氣缸掃氣；

?活塞上移，關(guān)閉掃氣孔，停止掃氣，排氣

孔尚未關(guān)閉，繼續(xù)額外排氣；

?活塞關(guān)閉排氣孔，氣缸氣體被壓縮，直至

到上止點(diǎn)；

?活塞到達(dá)上止點(diǎn)前，上行到進(jìn)氣孔打開

時(shí)，新鮮混合氣進(jìn)入曲軸箱（曲軸箱容積增

?）燃燒㈤打氣

大形成真空）O

2）下行沖程（第二行程）：活塞由上止點(diǎn)

移至下止點(diǎn)

?壓縮行程終了時(shí)，點(diǎn)火，溫度、壓力上升,

活塞下行作功；此時(shí)排氣孔和掃氣孔被活塞

關(guān)閉，進(jìn)氣孔開啟，混合氣繼續(xù)進(jìn)氣曲軸箱,

直至活塞關(guān)閉進(jìn)氣孔。

?活塞下移，排氣口先開，作功行程結(jié)束，

進(jìn)行先期排氣；

?掃氣孔打開，曲軸箱被預(yù)壓縮的混合氣進(jìn)

入氣缸，進(jìn)行掃氣。

(2)二沖程汽油機(jī)的示功圖

?a表示排氣孔關(guān)閉

?ac為壓縮過程

,czb為作功過程

?在b點(diǎn)排氣孔打開

?bf為先期排氣階段

?在f點(diǎn)掃氣孔開啟

?fdh段為掃氣過程

?在h點(diǎn)掃氣孔關(guān)閉

?ha為額外排氣階段

2.帶掃氣泵的氣門-氣孔式二沖程柴油機(jī)工

作原理(視頻)

1)上行沖程(第一行程)：活塞由下止點(diǎn)

移至上止點(diǎn)，

?下止點(diǎn)時(shí)：進(jìn)氣孔，排氣門開啟，掃氣泵

掃氣；

?活塞上移，關(guān)閉進(jìn)氣孔同時(shí)排氣門也關(guān)

閉，氣缸氣體被壓縮，直至到上止點(diǎn)；

2)下行沖程(第二行程)：活塞由上止點(diǎn)

移至下止點(diǎn)

?壓縮行程終了時(shí)，高壓柴油噴入氣缸壓

燃，活塞下行作功；

?活塞下移2/3行程時(shí)，排氣門先開，排氣;

?活塞繼續(xù)下移，進(jìn)氣孔打開，掃氣泵掃氣

直至活塞上移時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣孔

3.二沖程與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較

(1)曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工作循環(huán)，做功一次。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速相同時(shí)，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間

的做功次數(shù)是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍。由于曲軸每轉(zhuǎn)一周做功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)角速度比較均

勻。

(2)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程時(shí)間短，僅為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的1/3左右。另外，進(jìn)排氣過程幾乎同

時(shí)進(jìn)行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣也不易清除干凈。

(3)曲軸箱換氣方式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)闆]有進(jìn)排氣門，結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。

(4)綜上所述，二沖程優(yōu)缺點(diǎn)可概括如下：

?優(yōu)點(diǎn)：功率大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單

?缺點(diǎn)：作功沖程多、機(jī)件受熱程度增加、經(jīng)濟(jì)性差、燃油消耗率高、潤(rùn)滑條件差

第04講發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)

?發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)

?發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性和負(fù)荷

?內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)定

一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)

(1)有效轉(zhuǎn)矩Te：曲軸傳給汽車傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。

單位:N,m

(2)有效功率Pe:發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的輸出功率

3

1.動(dòng)力性指標(biāo)Pe=Te(23tn/60)X10'(KW)

?概念：指內(nèi)燃機(jī)對(duì)?Te一有效扭矩，單位為N?m

外作功能力的指標(biāo),n一曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

(3)曲軸轉(zhuǎn)速：指曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，通常用n表示，

?主要性能指標(biāo)單位為r/min

(發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定

(發(fā)動(dòng)機(jī)的性能功率和額定轉(zhuǎn)速)

指標(biāo)是用來衡量

(D有效燃油消耗率be：發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出一千瓦有效功

發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞

2.經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)率在一小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油量

的標(biāo)準(zhǔn))

?概念：通常用燃油消be=(B/Pe)XIO,(g/(KWh))

耗率來評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)的

經(jīng)濟(jì)性能?B-每小時(shí)的燃油消耗量，kg/h

?Pe一有效功率,kW

(1)有害排放物：對(duì)汽油機(jī)，主要是廢氣中的co和

HC的量；對(duì)柴油機(jī)，主要是廢氣中的NOx和顆粒的排

放量

3.環(huán)保性能指標(biāo)

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲：是汽車噪聲的主要來源，約占城

市噪聲的75%

?二、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性和負(fù)荷

發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)隨工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性，這種關(guān)系以曲線的形式表

示，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線。

1.速度特性

?概念：指發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有效轉(zhuǎn)矩Te、

有效功率Pe、燃油消耗率be隨其轉(zhuǎn)速變化而變化

的關(guān)系。包括發(fā)動(dòng)機(jī)外特性和發(fā)動(dòng)機(jī)部分特性

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)外特性：指節(jié)氣門全開時(shí)的速度特性。

發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性表示了發(fā)動(dòng)機(jī)所具有最高動(dòng)力性能

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)部分特性：指在節(jié)氣門不全開的任意位

置所得到的速度特性

奧迪1001.8L轎車發(fā)動(dòng)機(jī)外特性

2.發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷

?概念：發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速發(fā)出的有效功率與相同

轉(zhuǎn)速下所發(fā)出的最大有效功率的比值，以百分?jǐn)?shù)表

示

?工況a：負(fù)荷為0

?工況b：負(fù)荷

?工況c：負(fù)荷（32/45）X100%

?工況d：負(fù)荷（45/45）X100%（發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷）

?I—外特性

?n一部分特性

?m一部分特性

三、內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品的名稱和型號(hào)編制規(guī)定

氣缸布置形式符號(hào)結(jié)構(gòu)特征符號(hào)

符號(hào)含義符號(hào)結(jié)構(gòu)特征符號(hào)用途

無符號(hào)多缸直列及單缸臥式無符號(hào)水冷無符號(hào)通用型3.固定動(dòng)力

VV形F風(fēng)冷T拖良機(jī)

P平臥形N凝氣冷卻M摩ft車