发动机基础课件

1、汽车基础模块-发动机部分长春汽车高等专科学校长春汽车高等专科学校 汽车工程学院汽车工程学院概述概述润滑系润滑系冷却系冷却系配气机构配气机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构发动机基础发动机基础燃料供给系燃料供给系启动系启动系点火系点火系概述概述发动机的基本发动机的基本结构与工作原结构与工作原理理学习内容学习内容电喷发动机的电喷发动机的组成及控制内组成及控制内容容发动机基本结构和原理发动机基本结构和原理v按使用燃料分类按使用燃料分类 ：v按着火方式分类按着火方式分类 ：v按冷却方式分类按冷却方式分类 ：v按进气状态分类按进气状态分类 ：v按气缸数分类按气缸数分类 ：v按气缸的布置分类按气缸的布置分类 ：v

2、按工作循环不同分类：按工作循环不同分类：发动机基本结构和原理发动机基本结构和原理发动机基本结构和原理发动机基本结构和原理发动机基本结构和原理发动机基本结构和原理基本术语基本术语发动机工作原理发动机工作原理进气行程：进气行程：活塞从上止点向下运动，活塞从上止点向下运动，进气门打开，排气门关进气门打开，排气门关闭。活塞到达下止点时，闭。活塞到达下止点时，进气冲程结束。进气冲程结束。 进排气门均关闭，进排气门均关闭，活塞从下止点上行，压活塞从下止点上行，压缩气缸内的气体，当活缩气缸内的气体，当活塞到达上止点时，压缩塞到达上止点时，压缩冲程结束。冲程结束。发动机工作原理发动机工作原理 在压缩冲程末，接

3、近上在压缩冲程末，接近上止点时，火花塞点火（汽油止点时，火花塞点火（汽油机），气体燃烧，推动活塞机），气体燃烧，推动活塞下行，产生动力。当活塞位下行，产生动力。当活塞位于下止点时，作功冲程结束。于下止点时，作功冲程结束。发动机工作原理发动机工作原理 排气门打开，进气门排气门打开，进气门关闭，活塞从下止点上行，关闭，活塞从下止点上行，趋赶燃烧废气，当活塞位趋赶燃烧废气，当活塞位于上止点时，排气冲程结于上止点时，排气冲程结束。下一循环进气冲程即束。下一循环进气冲程即将开始。发动机周而复始将开始。发动机周而复始进行这样的循环，从而产进行这样的循环，从而产生动力。生动力。发动机工作原理发动机工作原理柴

4、油机 汽油机发动机工作原理发动机工作原理发动机特性曲线发动机特性曲线卡罗拉卡罗拉发动机特性曲线发动机特性曲线速腾速腾1.4TSI+DSG1.4TSI+DSG发动机特性曲线发动机特性曲线曲柄连杆机构曲柄连杆机构功用：将气体作用在功用：将气体作用在活塞顶上的压力，转活塞顶上的压力，转变为能使曲轴旋转运变为能使曲轴旋转运动而对外输出的动力。动而对外输出的动力。组成：机体组、活塞连杆组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。组、曲轴飞轮组。 机体组机体组曲柄连杆机构曲柄连杆机构活塞连杆组活塞连杆组曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲轴飞轮组曲轴飞轮组曲柄连杆机构曲柄连杆机构组成组成v气门组：气门组：v气门传动组：气

5、门传动组：配气机构配气机构顶置式配气机顶置式配气机构构配气机构配气机构配气机构配气机构配气机构配气机构冷却系冷却系冷却系冷却系润滑系润滑系润滑系润滑系润滑系润滑系 起动系起动系1 1发动机起动方法发动机起动方法（1 1）发动机起动）发动机起动（2 2）起动过程）起动过程（3 3）起动时间）起动时间由起动到自行运转所需时间，电起动由起动到自行运转所需时间，电起动5s5s、间隔、间隔15s15s，人力起动，人力起动30s30s（4 4）起动转速）起动转速 在 一 定 环 境 条 件 下 起 动 时 ， 必 须 的 最 低 转 速 ， 柴 油 机在 一 定 环 境 条 件 下 起 动 时 ， 必 须

6、 的 最 低 转 速 ， 柴 油 机100300r/min100300r/min、汽油机、汽油机 5070r/min5070r/min。（5 5）起动方法）起动方法人力起动：手摇转动飞轮，小功率机采用人力起动：手摇转动飞轮，小功率机采用电起动：电起动：蓄电池为电源、串激直流电机蓄电池为电源、串激直流电机 起动系起动系燃料供给系燃料供给系燃料供给系燃料供给系电喷发动机的结构及控制内容电喷发动机的结构及控制内容燃油供给布置燃油供给布置1空气滤空气滤清器清器2节气门节气门体体3进气管进气管4空气流空气流量计量计电喷发动机的结构及控制内容空气供给装置空气供给装置进进排排气气装装置置电喷发动机的结构及控

7、制内容电喷发动机的结构及控制内容【功用】根据发动机运转状况和车辆运行状况确定汽油最佳喷射量、最佳点火提前角、稳定怠速转速、控制进气和排放。该系统由传感器、电子控制装置（ECU）、执行装置三部分组成 。电子控制系统电子控制系统v 常用的传感器主要有：空气流量计（L型）、进气管绝对压力传感器（D型）、发动机转速与曲轴位置传感器、温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆燃传感器、稀空燃比传感器等。另外，还有各类开关、继电器等。常用传感器常用传感器电喷发动机的结构及控制内容v 燃油喷射的控制燃油喷射的控制v 包括喷油正时和喷油量的控制。v 点火控制点火控制v 包括点火正时和导通角的控制。v 其它辅助

8、控制系统其它辅助控制系统v 包括怠速控制、排放控制（油箱通风、废气再循环、二次空气供给）、进气控制（谐振增压、废气涡轮增压、可变进气道、可变进气相位）、故障自诊断、安全保险功能等。 控制内容控制内容电喷发动机的结构及控制内容电喷发动机的结构及控制内容v ECU首先根据发动机的进气量进气量和转速转速确定基本喷油量基本喷油量，再根据发动机的水温水温、进气温度、节气门开度进气温度、节气门开度等工作参数信号对其进行修正，确定出当前工况下的最佳喷油持续时间，从而控制发动机的空燃比。 1、喷油量的控制、喷油量的控制v 电控单元利用发动机转速转速、负荷负荷、曲轴位置、水温、进气曲轴位置、水温、进气温度、爆震

9、、氧传感器温度、爆震、氧传感器等传感器信号，由微机选择或计算点火提前角，并根据结果控制点火线圈中初级电流的通断，从而控制点火系统的工作。2、点火控制、点火控制电喷发动机的结构及控制内容电喷发动机的结构及控制内容3、辅助控制、辅助控制-怠速控制怠速控制电喷发动机的结构及控制内容电喷发动机的结构及控制内容怠速控制内容：起动初始位置的设定 起动控制： 暖车（快怠速）控制: 反馈控制： 发动机转速变化的预控制： 电器负荷增多时的怠速控制： 学习控制： 3、辅助控制、辅助控制-进气控制进气控制可变进气道可变进气道电喷发动机的结构及控制内容谐振增压谐振增压谐振增压工作原理谐振增压工作原理配气相位配气相位

10、用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。 通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示，这种图形称为配气相位图。 气门重叠配气相位配气相位配气相位图配气相位图可变配气相位可变配气相位凸轮轴正时调节凸轮轴正时调节内转子：与凸轮轴刚性联在一起外转子：v 与链轮刚性联在一起。差动销:用于机械锁止InnenrotorAuenrotorDifferenzialdruckbolzen内转子外转子 压力腔差动销可变配气相位可变配气相位滞后调节滞后调节可变配气相位可变配气相位提前调节提前调节可变配气相位可变配气相位控制控制可变配气相位可变配气相位日本本田可变气门升程控制机

11、构日本本田可变气门升程控制机构 可变配气相位可变配气相位可变配气相位可变配气相位废气涡轮增压废气涡轮增压废气涡轮增压3、辅助控制、辅助控制-排放控制控制排放控制控制电控发动机采用了三元催化、燃油蒸发排放控制系统、废气再循环控制系统以及二次空气喷射系统。a. a. 三元催化三元催化 净化：CO、HC、NOx 催化剂：铂、铑、钯 化学反应：CO+O2 CO2 HC+O2 H2O+ CO2 NOx N2+O2 使用温度约为 400800，使用温度的上限为1000。当超过此温度后，催化剂过热会使老化加快，以致于完全丧失催化功能。 电喷发动机的结构及控制内容b、燃油蒸发排放控制系统燃油蒸发排放控制系统电喷发动机的结构及控制内容c、废气再循环废气再循环电喷发动机的结构及控制内容电喷发动机的结构及控制内容c、二次空气供给二次空气供给功率电子带有压力限制阀的汽油滤清