汽车发动机原理 前言

1、汽车发动机原理 课程简介 n专业必修课程。 n课程内容： 1、提高发动机性能指标作为主要研究目标； 2、分析影响发动机性能指标的主要因素， 为提高指标指明方向和提出措施。 学习本课程的方法及特点 n明确课程的主要线索； n以基本公式为研究和分析基础，明确各章 节的作用和目的； n学习中，除掌握基本理论、概念外，还应 该重视对实验技能的训练。 n课程安排： 总共40学时，理论课32学时，实验8学时。 推荐教材、参考书： n吴建华编，汽车发动机原理，机械工业出 版社，2005； n董敬主编，汽车拖拉机发动机，机械工业 出版社； n周龙保编著，内燃机学，机械工业出版社； n期刊：内燃机工程、国外内燃

2、机等。 前 言 n发动机简史 n发动机分类 n各种发动机的典型结构 热热 机机 各种变热能为机械能的机器的统称。各种变热能为机械能的机器的统称。 燃料在机器内部燃烧释放热能推动活塞对外做功的热机燃料在机器内部燃烧释放热能推动活塞对外做功的热机。 点燃式发动机（汽油及其代用燃料）点燃式发动机（汽油及其代用燃料） 压燃式发动机（柴油及其代用燃料）压燃式发动机（柴油及其代用燃料） 内燃机内燃机 u1860 1860 莱诺依尔莱诺依尔 大气压力式内燃机大气压力式内燃机 u1876 1876 奥托奥托 四冲程点燃式内燃机四冲程点燃式内燃机 u1890 1890 奔驰奔驰 二冲程内燃机二冲程内燃机 u18

3、92 1892 狄塞尔狄塞尔 四冲程压燃式内燃机四冲程压燃式内燃机 u1957 1957 汪克尔汪克尔 转子发动机转子发动机 第一节 发动机简史 18851885年德国工程师卡尔奔驰年德国工程师卡尔奔驰(1844(1844一一 l929)l929)在曼海姆制成在曼海姆制成 德国工程师戈特利布戴姆勒德国工程师戈特利布戴姆勒(1834(1834一一l900) l900) six-horsepower, four-cycle models used for stationary power six-horsepower, four-cycle models used for stationary p

4、ower Cummins in 1919 Cummins in 1919 发动机控制发动机控制 汽油机电控三效催化后处理汽油机电控三效催化后处理 柴油机电控（电控高压共轨）柴油机电控（电控高压共轨） 现代发动机现代发动机 发动机燃烧发动机燃烧 缸内直喷式汽油机（缸内直喷式汽油机（GDIGDI） 均质混合气压缩燃烧（均质混合气压缩燃烧（HCCIHCCI）发动机）发动机 煤气。煤气。 19001900年之后，原油中的轻镏分汽油。年之后，原油中的轻镏分汽油。 威廉威廉伯尔顿（伯尔顿（William Burton,1865-1954William Burton,1865-1954年）发明了将重年）发明

5、了将重 油在压力下加热裂解成易挥发的轻镏分油的技术。油在压力下加热裂解成易挥发的轻镏分油的技术。 通用汽车公司发明了四乙铅抗爆添加剂，通用汽车公司发明了四乙铅抗爆添加剂，19231923年美国开始年美国开始 用作汽油抗爆添加剂。用作汽油抗爆添加剂。 尤金尤金荷德莱（荷德莱（Eugene HoudryEugene Houdry）发明了催化裂化法，既提）发明了催化裂化法，既提 高了汽油的产量，同时使汽油获得越来越好的抗爆性。高了汽油的产量，同时使汽油获得越来越好的抗爆性。 第二节 发动机分类 n按所用燃料分类： 汽油机、柴油机、天然气发动机、液化石油气发动机、 酒精发动机、双燃料发动机、灵活燃料发

6、动机。 n按缸内着火方式分： 压燃式、点燃式。 n按冲程数分： 四冲程、二冲程。 n按活塞运动方式分： 往复活塞式、旋转活塞式。 第二节 发动机分类 n按气缸冷却方式分： 液体冷却、空气冷却。 n按气缸数目分： 单缸机、多缸机。 n按转速分： 低速（1000r/min）。 n按气缸排列方式分： 立式、卧式、直列式、V形、W形；对置气缸或对置活 塞式。 第二节 发动机分类 n按增压程度分： 非增压（自然进气） 增压：低增压（增压比3.6） n按混合气准备方式分： 化油器式、进气管或进气道喷射、缸内直接喷射、分层 充量。 n按燃烧室设计分： 开式燃烧室，分隔式燃烧室。 n按用途分： 农用、船用、汽

7、车用、工程机械用、拖拉机用、发电用、 内燃机车用。 第三节 各种内燃机的典型结构 n一、点燃式发动机 n1、四冲程发动机 2、二冲程发动机 结构简单、零件 数少，做功次数为四 冲程机一倍，升功率 高。但有扫气损失。 n3、汪克尔转子发 动机 结构简单、紧 凑，零件数少，平 衡性好，噪声振动 小，高的升功率和 单位质量功率，高 速性能好。 缺点：燃油消 耗率高，燃烧室面 容比大，HC排放较 高，低速低负荷性 能较差。 n二、压燃式发动机 广泛应用于载货汽车、机车、船舶和发 电。 压缩比比汽油机大。 废气涡轮增压：降低单位输出功率发动 机的尺寸和质量。 n三、分层充量发动机 目的：1、燃油直接喷入

8、缸内，避免爆燃； 2、可燃混合气由火花塞点燃，避免 受燃油着火性能影响； 3、通过改变喷油量调节功率，避免 泵气损失。 混合气浓度分布要求：在火花塞附近较浓、 易于点燃；在火花塞下游较稀。 World Top 10 EnginesWorld Top 10 Engines20022002 北美北美20032003公布公布20022002年评选推出年评选推出1010大大 最佳内燃机，在此作一介绍，以反映世最佳内燃机，在此作一介绍，以反映世 界内燃机工业的先进水平。界内燃机工业的先进水平。 世界世界top 10 top 10 发动机介绍发动机介绍 世界世界top 10 top 10 发动机介绍发动机介绍 世界世界top 10 top 10 发动机介绍发动机介绍 世界世界top