发动机总体构造-ppt课件

1、上海工程技术大学上海工程技术大学汽车工程学院汽车工程学院蔡家明蔡家明2019，2汽车发动机构造汽车发动机构造总论一、国内外汽车工业概略一、国内外汽车工业概略1、汽车工业的历史、特点和开展概述、汽车工业的历史、特点和开展概述2、当今世界汽车工业的现状和特点、当今世界汽车工业的现状和特点3、我国汽车工业的开展、现状和开展趋势、我国汽车工业的开展、现状和开展趋势二、汽车的类型二、汽车的类型(一一)、按用途分类：普通运输汽车、公用汽车、按用途分类：普通运输汽车、公用汽车1、运输汽车、运输汽车(1)、轿车根据发动机任务容积、轿车根据发动机任务容积(排量排量)分级：分级：轿车分级轿车分级发动机排量发动机排

2、量(L)微型轿车微型轿车1.0普及型轿车普及型轿车1.0 1.6中级轿车中级轿车 1.6 2.5中高级轿车中高级轿车 2.5 4.0高级轿车高级轿车 4.0汽车的类型汽车的类型(2)、客车根据车辆总长度分级：客车分级车辆总长度(m)微型客车3.5轻型客车3.5 7中型客车7 10大型客车10 12特大型客车铰接式大客车(18)双层客车汽车的类型汽车的类型(2)、货车根据车辆总质量分级：货车分级汽车总质量(T)微型货车1.8轻型货车1.8 6.0中型货车6 14重型货车 14汽车的类型汽车的类型2、公用汽车、公用汽车(1)、运输型公用汽车冷藏车，油罐车，挂车，半挂车，、运输型公用汽车冷藏车，油罐

3、车，挂车，半挂车，集装箱货车，大平板车。集装箱货车，大平板车。(2)、作业型公用汽车售货车，救护车，消防车，市政工、作业型公用汽车售货车，救护车，消防车，市政工程作业车，电视广播车，机场作业车等。程作业车，电视广播车，机场作业车等。3、特殊用途汽车、特殊用途汽车(1)、文娱汽车、文娱汽车“流动住房，高尔夫球场公用汽车流动住房，高尔夫球场公用汽车(2)、竞赛汽车、竞赛汽车F1汽车的类型汽车的类型(二二)、按动力安装分类：、按动力安装分类：1、内燃机汽车、内燃机汽车(1)、活塞式内燃机：、活塞式内燃机：(2)、燃气轮机汽车、燃气轮机汽车2、电动汽车、电动汽车(1)、蓄电池式电动汽车、蓄电池式电动汽

4、车(2)、燃料电池式电动汽车、燃料电池式电动汽车(3)、复合车复合动力电动汽车、复合车复合动力电动汽车3、喷气式汽车、喷气式汽车(三三)、按行驶道路条件分类：、按行驶道路条件分类：1、公路用车、公路用车2、非公路用车、非公路用车(四四)、按行驶机构特征分类：、按行驶机构特征分类：1、轮式汽车、轮式汽车2、其他类型行驶机构的车辆、其他类型行驶机构的车辆如：履带车，雪橇式车等。如：履带车，雪橇式车等。三、汽车产品型号编制规那么三、汽车产品型号编制规那么首部：首部：2 23 3个拼音字母个拼音字母企业称号代号企业称号代号例如：例如：CACA代表一汽代表一汽EQEQ代表二汽代表二汽NJNJ南京汽车厂南

5、京汽车厂BJBJ北京汽车厂北京汽车厂1234中部：主参数代号中部：主参数代号4 4个数字个数字1 1汽车类别汽车类别2 2、3 3主要特征参数主要特征参数4 4企业自定产品序号企业自定产品序号尾部：尾部：企业自定代号企业自定代号( (用拼音字母或数字用拼音字母或数字) )汽车类别汽车类别主要特征参数主要特征参数末位数字末位数字1载货汽车载货汽车2越野汽车越野汽车3自卸汽车自卸汽车4牵引汽车牵引汽车5专用汽车专用汽车代表汽车总质量代表汽车总质量(T)6客车客车车辆总长度车辆总长度(0.1m)7轿车轿车发动机排量发动机排量(L)8（暂缺）（暂缺）9半挂车或半挂车或专用牵引车专用牵引车汽车总质量汽车

6、总质量(T)企业自定序号企业自定序号例如：例如：CA1090CA1090，EQ1090EEQ1090EBJ2020BJ2020，TJ7100TJ7100，CA6440CA6440第一章第一章 发动机的构造原理和总体构造发动机的构造原理和总体构造第一节第一节 汽车发动机的分类汽车发动机的分类热力发动机热机：将热能转变为机械能的发动机。 活塞式内燃机 往复活塞式 内燃机 燃气轮机 旋转活塞式 热机 外燃机如蒸气机，气轮机发动机的分类(1) 按活塞运动方式：往复活塞式，旋转活塞式按活塞运动方式：往复活塞式，旋转活塞式(2)按燃料分类：汽油机，柴油机，气体燃料发动机按燃料分类：汽油机，柴油机，气体燃料

7、发动机代用燃料发动机甲醇、乙醇、氢气等代用燃料发动机甲醇、乙醇、氢气等(3)按冷却方式：水冷式，风冷式按冷却方式：水冷式，风冷式(4)按进气压力：增压式，非增压式按进气压力：增压式，非增压式(5)按任务循环：按任务循环： 四冲程发动机活塞往复四个行程完成一个任务循环。四冲程发动机活塞往复四个行程完成一个任务循环。 二冲程发动机活塞往复二个行程完成一个任务循环。二冲程发动机活塞往复二个行程完成一个任务循环。一个任务循环发动机每次将热能转化为机械能，都必需经一个任务循环发动机每次将热能转化为机械能，都必需经过空气吸入、紧缩和输入燃料，使之熄灭作功，再将废气排过空气吸入、紧缩和输入燃料，使之熄灭作功

8、，再将废气排出一系列过程，称为发动机一个任务循环。出一系列过程，称为发动机一个任务循环。按气缸数：单缸发动机，多缸发动机按气缸数：单缸发动机，多缸发动机第二节第二节 往复活塞式内燃机的根本构造往复活塞式内燃机的根本构造一、根本构造一、根本构造1凸轮轴凸轮轴2气门弹簧气门弹簧3进气门进气门4排气门排气门5气缸盖气缸盖6气缸气缸7机体机体8活塞活塞9连杆连杆10曲轴曲轴11曲轴齿形带轮曲轴齿形带轮12张紧轮张紧轮13齿形带齿形带14凸轮轴齿形带凸轮轴齿形带轮轮二、根本概念和术语二、根本概念和术语1、任务循环、任务循环2、上、下止点：、上、下止点： 上止点活塞顶离曲轴回转中心最远处；上止点活塞顶离曲

9、轴回转中心最远处； 下止点活塞顶离曲轴回转中心最近处；下止点活塞顶离曲轴回转中心最近处；3、活塞行程、活塞行程S：上下止点之间的间隔：上下止点之间的间隔S。 曲轴的回转半径曲轴的回转半径R称为曲柄半径，称为曲柄半径，S=2R;4、气缸任务容积、气缸任务容积(气缸排量气缸排量)Vs： 上下止点间所包容的气缸容积；上下止点间所包容的气缸容积； D气缸直径气缸直径mm，S活塞行程活塞行程mm，5、内燃机排量：、内燃机排量： VL = i VsL 多缸发动机一切气缸任务容积的总和。多缸发动机一切气缸任务容积的总和。式中式中Vs气缸任务容积，气缸任务容积， i 气缸数气缸数6、熄灭室容积、熄灭室容积 V

10、C (也称为紧缩容积也称为紧缩容积) 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖以下所活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖以下所构成的空间称为熄灭室，其容积称为熄灭室容积；构成的空间称为熄灭室，其容积称为熄灭室容积；7、气缸总容积：、气缸总容积：VaVS+VC 气缸任务容积与熄灭室容积之和；气缸任务容积与熄灭室容积之和；8、紧缩比、紧缩比： 气缸总容积与熄灭室容积之比气缸总容积与熄灭室容积之比排 气 门上 止 点下 止 点连 杆曲 柄曲 轴 回转 中 心活塞行程S进 气 门气 缸)(10462LSDVscVVa9、工况：内燃机在某一时辰的运转情、工况：内燃机在某一时辰的运转情况；况；10、负荷率：简

11、称负荷、负荷率：简称负荷 内燃机在某一转速下发出的有效功率内燃机在某一转速下发出的有效功率与一样转速下所能发出的最大有效功率与一样转速下所能发出的最大有效功率的比值；的比值；第三节第三节 往复活塞式内燃机的任务原理往复活塞式内燃机的任务原理一、四冲程汽油机任务原理一、四冲程汽油机任务原理 四冲程往复活塞式内燃机包括四个活塞行程：四冲程往复活塞式内燃机包括四个活塞行程：1、进气行程；、进气行程；2、紧缩行程；、紧缩行程；3、膨胀行程、膨胀行程(作功行程作功行程)；4、排气行、排气行程；程；四四冲冲程程汽汽油油机机的的示示功功图图二、四冲程柴油机任务原理二、四冲程柴油机任务原理 柴油粘度大，不易蒸

12、发，但其自燃温度比汽油低，采用压燃方式，任务循环与汽油机一样。特点：紧缩比高 1622，汽油机紧缩比：691、进气行程；2、紧缩行程；3、膨胀行程(作功行程)；4、排气行程；三、二冲程汽油机的任务原理三、二冲程汽油机的任务原理1、概念：二冲程发动机的任务循环是在两个活塞行程内完成一次作功、概念：二冲程发动机的任务循环是在两个活塞行程内完成一次作功曲轴旋转一周曲轴旋转一周360o。2、二冲程发动机的一个任务循环包括两个行程：、二冲程发动机的一个任务循环包括两个行程： 第一行程：活塞从下止点上移，完成紧缩、进气两个行程。第一行程：活塞从下止点上移，完成紧缩、进气两个行程。 第二行程：活塞从上止点下

13、移，完成作功、排气两个行程。第二行程：活塞从上止点下移，完成作功、排气两个行程。3、二冲程发动机的特点：、二冲程发动机的特点：p29四、四冲程汽油机与柴油机比较四、四冲程汽油机与柴油机比较(一)、四冲程汽油机与柴油机的共同点：1、每个任务循环都包括进气、紧缩、作功、排气四个活塞行程行程；每个行程各占1800曲轴转角，曲轴旋转两周完成一个任务循环。2、四个活塞行程行程中，只需一个作功行程，在发动机一个任务循环中，曲轴的转速是不均匀的。(二)、四冲程汽油机与柴油机的不同点1、汽油机的可燃混合气在气缸外部开场构成，并延续到进气和紧缩终了，时间较长。柴油机的可燃混合气在气缸内部构成，从紧缩行程接近终了

14、时开场，并占小部分做功行程，时间很短。2、汽油机的可燃混合气用火花点燃，柴油机那么是自燃。第四节第四节 发动机总体构造发动机总体构造一、四冲程汽油机的普通构造一、四冲程汽油机的普通构造1、机体组及曲柄连杆机构、机体组及曲柄连杆机构 气缸盖、气缸体、油底壳。气缸盖、气缸体、油底壳。活塞、连杆、曲轴。活塞、连杆、曲轴。2、配气机构：、配气机构： 进进/排气门、凸轮轴、正时齿排气门、凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂。轮、挺柱、推杆、摇臂。3、燃油系统：油箱、汽油泵、燃油系统：油箱、汽油泵、汽油汽油/空气虑淸器、化油器、进空气虑淸器、化油器、进/排气管排气管4、进排气系统及排气净化安装：、进排气系统

15、及排气净化安装： 进排气管，消声器和排气净化进排气管，消声器和排气净化安装；安装；5、冷却系：、冷却系： 水泵、散热器、风扇、水套。水泵、散热器、风扇、水套。6、光滑系：机油泵、集滤器、光滑系：机油泵、集滤器、机油虑淸器、光滑油道、限压阀。机油虑淸器、光滑油道、限压阀。 7、点火系：蓄电池、发电机、点火系：蓄电池、发电机、分电器、点火线圈、火花塞。分电器、点火线圈、火花塞。8、起动系：起动机及附属安装。、起动系：起动机及附属安装。EQ6100-1汽油机汽油机第五节第五节 发动机的性能目的发动机的性能目的一、动力性目的；一、动力性目的； 动力性目的表征发动机作功才干的大小，主要包括有效转动力性目

16、的表征发动机作功才干的大小，主要包括有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力；矩、有效功率、转速和平均有效压力；1、有效转矩、有效转矩(Te)：发动机经过飞轮对外输出的转矩；：发动机经过飞轮对外输出的转矩；(N m)2、有效功率、有效功率(Pe)：发动机在单位时间对外输出的功；：发动机在单位时间对外输出的功；(KW) 用台架实验方法测定，也可用测功器测定，用台架实验方法测定，也可用测功器测定， 按右式计算；按右式计算； n发动机曲轴转速发动机曲轴转速 r/min3、发动机转速、发动机转速 (n)：发动机曲轴每分钟转数转：发动机曲轴每分钟转数转n r/min；4、平均有效压力：、平均有效压力：pm

17、e (MPa) 单位气缸任务容积发出的有效功；单位气缸任务容积发出的有效功；)(9550106023kwnTnTPeee二、经济性目的；二、经济性目的； 主要包括有效热效率和有效燃油耗费率；1、有效热效率(e )： 熄灭所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率；2、有效燃油耗费率(be)： 发动机每输出1KW.h有效功所耗费的燃油质量每千瓦 小时的油耗B发动机每单位时间的耗油量kg/h,由实验测定；Pe发动机的有效功率，KW。hKWgPBbee/103三、强化目的三、强化目的 强化目的是指发动机接受热负荷和机械负荷才干的评价目的，包括升功率和强化系数。1、升功率：PL 发动机在标定工况下

18、，单位发动机排量输出的有效功率；升功率大，阐明每升气缸任务容积发出的有效功率大，发动机的热负荷和机械负荷都高。2、强化系数 (Pme Cm) 平均有效压力Pme与活塞平均速度Cm的乘积称为强化系数；活塞平均速度发动机在标定转速下，活塞往复运动速度的平均值，它与发动机转速的关系为：S活塞行程n发动机标定转速31030Sncm四、紧凑性目的四、紧凑性目的 紧凑性目的是用来表征发动机总体构造紧凑程度的目的； 1：比容积发动机外廓体积与其标定功率的比值； 2、比质量发动机的干质量与其标定的功率的比值； 干质量是指未加注燃油、机油和冷却液的发动机质量五、环境目的指发动机的排放和噪声程度。六、可靠性目的 是表征发动机在规定的运用条件下，正常继续任务才干的目的。评价方法有多种，如首发缺点行驶里程，平均缺点间隔里程，主要零部件的损坏率等。七、耐久性目的： 耐久性目的是指发动机主要零部件磨损到不能继续正常任务的极限时间。通常用发动机的大修里程数来衡量。八、工艺性目的： 工艺性目的是指评价发动机制造工艺性和维修工艺性好坏的目的。九、内燃