发动机原理及汽车构造-柴油机部分.ppt

发动机原理 汽车构造 柴油机部分 主要内容 o汽车构造 o汽油发动机与柴油发动机的 不同工作原理 o柴油发动机的供给系统 一、汽车构造 汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 汽车发动机 发动机是汽车的动力装置。由机体，曲柄连杆机构，配气机构，冷却系， 润滑系，燃料系和点火系(柴油机没有点火系)等组成。 o四冲程发动机的工作过程： 四冲程发动机是活塞往复四个行程完成一个工作 循环，包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程柴油机和汽油机一样经历进 气、压缩、作功、排气的过程。冷却系：一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温 器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却 。一般汽车发动机多采用水冷却。 o润滑系：发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油 表、感压塞及油尺等组成。 o燃料系：汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化 油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 o化油器：是将汽油与空气以一定的比例混合为一种雾化气体的装置，这种雾化 气体叫可燃混合气，及时适量供入气缸。 一、汽车构造 汽车的底盘 o传动系：主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 o行驶系：由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。它的基本功用是支持全 车质量并保证汽车的行驶。 o 钢板弹簧与减震器：钢板弹簧的作用是使车架和车身与车轮或车桥之间 保持弹性联系。减震器的作用是当汽车受到震动冲击时使震动得到缓和。减震 器与钢板弹簧并联使用。 o转向系：由方向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆、直拉杆等组成 ，作用是转向。 o手制动器：手制动器是一种使汽车停放时不致溜滑，在特殊情况下，配合 脚制动的装置。 o液压制动构造：液压制动装置由制动踏板、制动总泵、分泵、鼓式(车轮) 制动器和油管等机件组成。 o气压制动装置：由制动踏板、空气压缩机、气压表、制动阀、制动气室、 鼓式制动器和气管等机件组成。 一、汽车构造 电气设备 o汽车电气设备主要由蓄电池、发电机、调节器、起动机、点火 系、仪表、照明装置、音响装置、雨刷器等组成。 o蓄电池：蓄电池的作用是供给起动机用电，在发动机起动或低 速运转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转 时发电机发电充足，蓄电池可以储存多余的电能。蓄电池上每个单 电池都有正、负极柱。其识别方法为：正极柱上刻有“+”号，呈深 褐色；负极 柱上刻有“-”号，呈淡灰色。 o起动机： 其作用是将电能转变成机械能，带动曲轴旋转，起动 发动机。起动机使用时，应注意每次起动时间不得超过5秒，每次 使用间隔不小于10-15秒，连续使用不得超过3次。若连续起动时 间过长，将造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒烟，极易损坏 机件。 首位数字 表示车辆 种类 中间两位数字 表示各类汽车的主要特征参数 最末位数字 表示 载货汽车1 表示汽车的总质 量（t）数值 企业自定产品序号 越野汽车2 自卸汽车3 牵引汽车4 专用汽车5 客车6 表示汽车的总长 度（0.1m）数值 轿车7 表示发动 机的工作容积（0.1L）数值 8 半挂车及专用 半挂车 9 表示汽车的总质 量（t）数值 车型代码含义 厂家名称 车型代码（轿车） 排气量（1.3L） 厂家自定 6代表NBC系列 U 代表三箱 Z 代表自动档 在有的汽车上还有T这 个字母，T是Turbo的 意思，代表涡轮增压 二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理 一个工作循环包括有四个活塞行程：进气 行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。 进气行程 这个过程中，发动机的进气门开启，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点 移动，活塞上方的气缸容积增大，从而使气缸内的压力将到大气压力以下，即在气 缸内造成真空吸力，这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸，同时喷油嘴喷 出雾化的汽油与空气充分混合。在进气终了时，气缸内的气体压力约为0.075 0.09MPa。而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。 二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理 压缩行程 为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发 出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升 高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下 止点向上止点移动一个行程，即压缩行程。此时混合气压力会增加到0.6-1.2MPa ，温度可达600-700K。 在这个行程中有个很重要的概念，就是压缩比。所谓压缩比，就是压缩前气缸 中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。一般压缩比越大，在压缩终了时混合 气的压力和温度便愈高，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈 好。一般轿车的压缩比在8-10之间，不过现在最新上市的Polo就达到了10.5。 二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理 膨胀行程 在这个过程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止 点时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可 燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，此时燃气的压力和 温度迅速增加。其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应 的温度则高达2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞由 上止点向下止点运动，通过连杆使曲柄旋转并输出机械能 ，除了维持发动机本身继续运转外，其余即用于对外做功 。在活塞的运动过程中，气缸内容积增加，气体压力和温 度都迅速下降，在此行程终了时，压力降至0.3-0.5MPa ，温度则为1300-1600K。 二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理 排气行程 当膨胀行程接近终了时，排气门开启，考废气的压力进 行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，强制 降废气强制排到大气中，这就是排气行程。在此行程中， 气缸内压力稍微高于大气压力，约为0.105-0.115MPa。 当活塞到达上止点附近时，排气行程结束，此时的废气温 度约为900-1200K。 由此，我们已经介绍完了发动机的一个工作循环，这 期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲 轴旋转了两周。 二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理 二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理 柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动 机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、 作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料 是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自 燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及 点火方式都与汽油机不同。 二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理 柴油机的可燃混合气形成 在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩 行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到 10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时 间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合 气。 二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理 柴油机点火方式 由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以 压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时 温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力 会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大超过 柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时 间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气 压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。 在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而 作功，废气同样经排气管排入大气中。 二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理 相比起汽油机，柴油机具有燃油消耗率 低（平均比汽油机低30），而且柴油价格较 低，所以燃油经济性较好；同时柴油机的转速 一般比汽油机来得低，扭距要比汽油机大，但 其质量大、工作时噪音大，制造和维护费用高 ，同时排放也比汽油机差。但随着现代技术的 发展，柴油机的这些缺点正逐渐的被克服，现 在的不是高级轿车都已经开始使用柴油发动机 了。 二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理 三、 柴油发动机供给系统 本章主要内容： 1、柴油机供给系的组成和燃料 2、燃烧室和喷油器 第一节 柴油机供给系的组成及燃料 一、组成 1、空气的供给：空滤器、进气管道、消声器（小轿车）等。 2、燃油的供给： 1）柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成 2）分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成 3、废气的排出：排气道、排气管、消声器等。 二、燃料柴油 1、主要成分：C：87；H：12.6；O：0.4 2、主要性能指标 1）发火性：衡量燃油的自燃能力，又叫自燃性。用“十六烷值” 大小来表示。 一般车用柴油机的十六烷值常为4050左右。 2）蒸发性：蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来衡量。 3）粘度：衡量柴油的流动性能。不能太高也不能太低。 4）凝点：指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。我国柴油牌号是用凝点来规 定的。 如：柴油凝点为0 ，则此柴油牌号为0。 第一节 柴油机供给系的组成及燃料 第二节 燃烧室和喷油器 二、燃烧室 作用:合理组织气体运动，促进气与油更好地混合，以 保证燃烧过程更加完善。 1、直喷式燃烧室 燃烧室位于活塞顶与缸盖的底平面之间。 燃烧室结 构紧凑，散热面积小，动力性、经济性好，热效率高，冷 启动性能好；但是由于油与气的混合要求速度快，所以对 喷油系统产生的喷油压力要求高，工作比较粗暴，排放较 差。 2、分开式燃烧室 由主、副燃烧室构成： 主燃烧室：位于活塞顶与缸盖的底平面之间。 副燃烧室：在缸盖中加工而成。有通道与主燃烧室相通。喷 油器设置在副燃烧室。 由于在压缩过程能形成较强的压缩涡流，有利于油气的 混合，所以燃烧室对喷油系统的喷压要求较低；发动机工作 柔和，燃烧噪音小，排放较好；但是启动性较差，有节流损 失存在。 三、喷油器 安装在气缸盖上，头部伸在燃烧室内。 1、作用 将来自喷油泵的高压柴油喷射雾化，并分布在燃烧室中。 2、要求 要有一定的喷射压力，一定的射程，有合适的喷柱锥角， 停油干脆，不产生滴油、漏油现象。 3、车用喷油器类型 1）孔式喷油器 孔径：0.20.8mm 喷油压力：1722MPa 喷射压力较高，燃油的雾化质量很好，主要用于对