{教育管理}清华大学讲义汽车构造汽车发动机基本知识优质

1、教育管理清华大学讲义汽车构造汽车发动机基本知识卓越精品管理案例您可以自由骗事，值得悠下我拥有主要内容和学时安排汽车发动机基本知识（4 学时）发动机机体（2学时） 曲柄连杆机构（3学时）气门机构（3学时） 进排气、增压系统及排放 控制装置（3学时） 汽油机燃油供给系统（4 学时）柴油机燃油供给系统（4 学时）汽油机点火系统（2学时） 发动机冷却系统（2学时） 发动机润滑系统（2学时） 发动机起动系统与电源（1学时）发动机管理系统（2学时）汽车发动机基本知识汽车及其动力概况汽车总体结构汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造发动机的主要性能指标与特性 内燃机产品名称和型号编制规则汽车发动

2、机的分类一一活塞运动方式按活塞运动方式往复活塞式Reciprocating engine)旋转活塞式(Rotary engine/Wankel engineMAZDA公司转子发动机用于运动型轿车汽车发动机的分类一一燃料按燃料种类汽油机(Gasoline engine )柴油机(Diesel engine)其它燃料发动机(Alternative engine)工作特征备注“火力式混合气形成方法汽油机“花点火化油器供油，缸外混合趋于淘汰进气道汽油喷射，缸外混合当前主流缸内汽油喷射趋向发展柴油机X缩自然缸内柴油喷射其它燃 料发动 机“花点火缸外混合或缸内喷射在结构上与汽油 机不同之处只在 于燃料供给

3、系统少量柴油引缸外混合或缸内喷射有柴油和气体燃 料两套燃料供给 系统汽油机柴油机 12* cylinder VH=5Jl P± = 150 kW (gasoline; 240 kW) H2- liquid tank (LH2, -253, 140 I) Operating range: ca. 400 km E箕turn昌I mixtur& formation with sequential fuel injection,(1- 4 bar. gaseous) X > 2 (no water injection) n6rmx=35%氢燃料发动机BMW汽油、氢双燃料发动机

4、汽车发动机的分类一一冲程二冲程(Two stroke)按行（冲）程四冲程(Four stroke)四行程二行程曲轴箱扫气式二冲程发动机二冲程发动 机按扫气方 式分为曲轴箱扫气 式，用于小 型汽油机 扫气泵式， 用于大型柴 油机扫气泵式二冲程汽油机（1）第一冲程活塞由下止点运动到上止点；扫气：下止点时，进气阀关闭； 排气口和扫气口开启；曲轴箱内 的可燃混合气经扫气口进入气 缸，将废气经排气口扫出；活塞继续向上止点运动，活塞头 部将扫气口关闭，停止扫气；但 排气口未关闭，废气和部分混合 气继续排出；压缩：活塞将排气口关闭，缸内 可燃混合气被压缩，直至上止点。 进气：活塞到达上止点之前时， 曲轴箱容

5、积随活塞上移增大，形 成真空度，进气阀开启，混合气 进入曲轴箱。二冲程汽油机(2)第二冲程活塞由上止点运动到下止点；燃烧：压缩过程终了时，火花 塞点火，可燃混合气燃烧，燃 烧气体膨胀作功。此时，进气 阀仍开启，混合气继续进入曲 轴箱。随着活塞下移，进气阀关闭。 此后向下止点运动使曲轴箱容 积变小，其中混合气被预压缩。排气：活塞打开排气口，废气 排出，作功过程结束；扫气：继而活塞又将扫气口开 启，可燃混合气经扫气口进入 气缸，扫除废气(扫气)。直 至下一活塞行程扫气口被关闭。二冲程汽油机(3)二冲程柴油机（1）第一冲程活塞由下止点运动到上止点； 扫气：当活塞还处于下止点 时，进气口和排气门均已开

6、启。 扫气泵将纯净的空气增压到 0.120.14 MPa后，经空气室 和进气口送入气缸，扫除其中 的废气。废气经气缸顶部的排 气门排出。压缩：当活塞上移将进气口关 闭的同时，排气门也关闭，进 入气缸内的空气开始被压缩。 活塞运动至上止点，压缩过程 结束。二冲程柴油机(2)第二冲程活塞由上止点运动到下止点；作功：压缩行程结束后，高压 柴油经喷油器喷入气缸，弁自 行着火燃烧。高温高压的燃烧 气体推动活塞作功。排气：当活塞下移2/3行程时, 排气门开启，废气经排气门排 出。扫气：活塞继续下移，进气口 开启，来自扫气泵的空气经进 气口进入气缸进行扫气。NewSulzerDieselRTA-series

7、Low-speedTwo-stroke Diesel Engines 1480-48600 kW 2000-66120 bhp196-54 rpm四冲程vs.二冲程工作循环换气时间结构复杂性四冲程曲轴每转二圈一 个工作循环，作 功一次。进、排气持续时 间长，重叠期小 换气质量好。有进、排气门, 结构复杂二冲程曲轴每转一圈一 个工作循环，作 功一次。旋转角速度比较 均匀换气时间短(1/3),进、排气过程几乎同 时进行，换气质 量差无进、排气门， 结构简单(曲轴 箱扫气式)按着火方式汽车发动机的分类-着火火花点火(Spark Ignition )压缩着火(pression Ignition )火花

8、塞汽车发动机的分类-冷却(Air cooling )(Water cooling )过热蒸气风扇双速热敏开关进水软管排气管出水软管电动风扇散热器膨胀箱盖膨胀箱一膨胀箱管水冷Santana 2000缸盖水套 次修缸体水套 筑修；水泵,水套排气I装置节气门热水管风冷汽车发动机的分类-进气方式非增压/自然吸气TurbochArasd Airflow涡轮增压Twin Cams/Ss. / IntercoolerPHton & ringbTURBINE WHEELExhaustTurboExhaust gas flowEngine汽车发动机的分类一一气缸排列按气缸排列直列(In-line)V型(

9、V-type )对置(Box engineW 型(W-type )V engineIn-lineRadial engineDouble piston engineOpposed piston engineH engineBoxer engine or 180° V engineW engineTriangle engineW型duoatti汽车发动机的分类-归纳活塞运动方式着火方式冷却方式气缸数气缸排列燃料种类行（冲）程进气状态汽车发动机的分类主流汽油机-火花点火柴油机一压缩着火自然吸气增压水冷多缸(316)直列(3 6)V型(6 16)汽车发动机基本知识汽车及其动力概况汽车总体结构

10、汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造发动机的主要性能指标与特性内燃机产品名称和型号编制规则发动机的总体构造（1）发动机的总体构造（2)缸盖机体活塞飞轮曲柄连杆机构气门机构IllI供给系统油管汽油机燃油系统节气门组件进气歧管空气流量计汽油机进气系统Santana 2000柴油机燃油系统li I润滑系统冷却系统曲轴位置和 转速传感器氧传感器水温传感器BOSCH点火系统蓄电池ECU带集成驱动级点火开关起动系统发动机的总体构造（3)汽车发动机基本知识汽车及其动力概况汽车总体结构汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造发动机的主要性能内燃机产品名称和型号编制规则发动机的主要性能动

11、力性指标表征发动机作功 能力大小工况负荷特性 速度特性 负荷特性环境性能指标指发动机排放品 质和噪声水平燃油经济性指标发动机热效率和 燃油消耗率强化指标指发动机承受热 负荷和机械负荷 的能力发动机的主要性能动力性指标（1）动力性指标有效转矩Te指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的转矩，通常用 Te表 示，单位为N mo有效转矩是作用在活塞顶部的气体压 力通过连杆、传给曲轴产生的转矩，并克服了摩擦，驱动 附件等损失之后从曲轴对外输出的净转矩。动力性指标有效功率Pe指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用 P漾 示，单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。 它等于有效转矩和曲轴转速的乘积。

12、发动机的有效功率可 以在专用的试验台上用测功器测定，测出有效扭矩和曲轴 转速，然后用下面公式计算出有效功率。P. = T e2-60n10 =Te9550(kW)式中：Te 一有效转矩（N m） n曲轴转速 （r/min）。发动机的主要性能动力性指标(3)动力性指标平均有效压力pme单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，单位 MPa。Pme可以看作是一个假想的、平均不变的压力作用在 活塞顶上，使活塞移动一个冲程所作的功，即每循环所作 的有效功。平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。发动机的主要性能一一经济性指标（3）经济性指标有效热效率 e燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为

13、有效热 效率。有效热效率越高，发动机的经济性越好。经济性指标有效燃油消耗率geg e =1000G T(g / kWPe燃油消耗率是指单位时间内单位有效功的燃油消耗量，也 就是发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质 量（以g为单位），燃油消耗率通常用g e表示，单位g/kW h.Gt -每小时的燃油消耗量（kg/h）Pe -有效功率（kW）有效燃油消耗率越小，表示发动机曲轴输出净功率所消耗 的燃油越少，其经济性越好。通常发动机铭牌上给出的有 效燃油消耗率ge是最小值。发动机的主要性能一一强化指标环境性能指标排放有害气体CO、HC、NOx颗粒物PM二氧化碳CO2噪声世界各国都有法规限

14、制排放和噪声强化指标升功率Pl发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率称 为升功率，单位kW/Lo升功率越大，发动机的作功能力越 强，热负荷和机械负荷高。发动机的主要性能一一工况和负荷工况发动机在某一时刻的运行状态。以该时刻内燃机输出的有效 功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为发动机转速。负荷率内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出 的最大有效功率的比值，以百分数表示。负荷率通常简称负 荷。发动机的主要性能一特性（1）发动机的特性发动机的主要性能指标（如有效转矩Te,有效功率 Pe,有效耗油率等）随其运 转工况（负荷、转速）变化 而变化的关系称为发动机 的特性。速度特性MBO

15、M611负荷特性发动机的主要性能特性（3）速度特性性能指标随发 动机曲轴转速 变化的关系称 为发动机的速 度特性。转矩汽油机功率堂一占7GMXH 逮 燃油消耗率20n/ (r *min 1)OUIrSMoteur1.8i 16V- 117ch (DIN)LB i 16V engine - 11/hp (DIN)Couple rorquoEW7 J4PuissancePower发动机的主要性能 特性（3）柴油机速度特性功率(归NrJ转矩7(q*MiE/ 燃油消耗率排©宜皮苣R3Moteur 2.0 HDi-138 Ch (DIN)2.0 HDi engine - 138 hp (DIN

16、)Couplerulwance200030004000发动机的主要性能20 3040 51) 60 70 B0 90 户JkW侬畋皿400360320280燃油消耗率7q ,f)s "mzosfs燃油消耗量负荷特性性能指标随负 荷变化的关系 称为发动机的 负荷特性。汽油机排气温度燃油消耗量4D20 m 3的的403M 2 2 2 2 202040 6U 80 100 120兄/kWFW*)巴-金 燃油消耗率柴油机负荷特性动力性指标强化指标工况负荷特性速度特性 负荷特性环境性能指标经济性指标汽车发动机基本知识汽车及其动力概况汽车总体结构汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造

17、发动机的主要性能内燃机产品名称和型号编制规则内燃机产品名称和型号编制规则(布施中国国修1)国家标准(GB725 91)内燃机产品名 称和型号编制规则 中对内燃机的名称 和型号作了统一规 定。*EQ12VE230ZCz ：第二汽车制造厂，12缸，V型，二冲程,缸径230mm水冷，增压，船用主料号炜种臂位入等号*峰F风冷SS十字英式5fftMWZ屈!4*将中冷球，伸出机、左机基本型得片用途人符，通用蒙纳直足而力7想比配讨七军G工戛睥械QJ帆黄帆车D帆祖C船用主机右机鼻华蒙口船用兄机在机事率城L用/拘证符讨内燃机产品名称和型号编制规则（2）型号示例：汽油机1E65F:单缸，二冲程，缸径 65mm风冷，通用型；EQ61001:二汽，六缸，直列，四冲程，缸径 100mm水冷，区分符号1表示 第一种变型产品；BJ492QA: BJ为北京汽车制造厂代号，四缸，直列，四冲程，缸径 92mm水冷, 车用，区分符号A表示变型产品。柴油机YZ6102Q_: YZ为扬州柴油机厂代号，六缸，直列，四冲程，缸径 102mm水冷，