第1章发动机总体构造(动画2个)

1、第一章发动机总体构造第一节发动机总体构造 热机：是一种将热能转变为机械能并输出动力的机械。 内燃机：将燃料直接放在汽缸内燃烧(如活塞式发动和燃气轮机等)一、车用往复活塞式发动机的分类 往复活塞式和旋转活塞式两种。往复活塞式按以下方式进行分类:(1)按每工作循环的活塞行程数分类四冲程发动机; 二冲程发动机。(2)按燃料、燃烧方式及供油方式分类其中,按燃料可分为汽油机、柴油机和代用燃料发动机三类;按燃烧方式可分为点燃式(如汽油机及两用燃料发动机)与压燃式(如柴油机及混合燃料发动机)。在点燃式发动机中,还可按供油方式分为化油器式与喷射式两种。(3)按冷却方式分类有水冷式和风冷式两种。(4)按进气状态

2、分类有自然吸气式和增压进气式两类。 目前应用最广、数量最多的车用内燃机(包括汽油机及柴油机)大多为水冷式四冲程往复活塞式发动机。由于内燃机的热效率较高,且结构紧凑、质量轻、体积小,起动容易等特点,因而被现代车辆广泛应用。外燃机：将燃料放在汽缸外燃烧(如蒸汽机、汽机和热气机等),二、四冲程往复活塞式发动机的总体结构 四冲程往复活塞式发动机的总体构造除了机体之外,还包括 两大机构(曲柄连杆机构、配气机构) 五大系统(供油系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、起动系统)。 其中,点火系统仅用于点燃式发动机;现代电控发动机还包括有电控系统。 四冲程汽油机构造1-节气门体;2-喷油器;3-汽缸盖;4-汽缸

3、盖罩;5-凸轮轴;6-摇臂;7-气门;8-气门间隙调节件;9-排气通道;10-上止点位置传感器;11-曲轴转速传感器;12-集滤器;13-油底壳;14-信号盘;15-曲轴;16-连杆;17-曲轴箱;18-缸体;19-活塞销;20-活塞;21-火花塞;22-进气通道;23-进气歧管第一章发动机总体构造第一节发动机总体构造三、往复活塞式发动机中的基本术语 往复活塞式发动机示意图1-进气门;2-排气门;3-汽缸;4-活塞;5-连杆;6-曲轴;7-曲柄1.发动机的工作循环： 每个工作循环包括进气、压缩、做功、排气四个过程。2.发动机的压缩比：0 = Va/Vc= 1 + Vs/Vc3.发动机的排量：V

4、L = (d2/4106) si (L)。第一章发动机总体构造第一节发动机总体构造第一章发动机总体构造第二节往复活塞式内燃机的工作原理一、四冲程往复活塞式内燃机的理论循环四冲程1.四冲程往复活塞式汽油机的理论循环2.四冲程往复活塞式柴油机的理论循环 图示行程曲轴转角 气 门 活塞 运动 压力(mpa) 温度(0C)进气排气汽油机柴油机汽油机柴油机 a进气01800开关向下0.080.090.850.95801304070 b压缩18003600关关向上0.81.535300400500700 c作功36005400关关向下3.06.5692000270018002200 d排气54007200

5、关开向上0.1050.110.1050.12500800430680第一章发动机总体构造第二节往复活塞式内燃机的工作原理图示 四冲程往复活塞式汽油机的工作原理 a)进气行程; b)压缩行程; c)做功行程; d)排气行程 四冲程往复活塞式柴油机的工作原理a)进气行程;b)压缩行程;c)做功行程;d)排气行程1-压气机;2-进气腔;3-进气孔;4-喷油嘴;5-排气门;6-空气;7-废气;8-燃油一、四冲程往复活塞式内燃机的理论循环四冲程 汽油机与柴油机的比较(1)混合气形成方式不同均匀的混合气 不均匀的混合气(2)压缩对象不同均匀可燃混合气 无油纯空气,(3)燃烧方式不同电火花点燃方式 压缩自燃

6、方式(4)负荷调节方式不同改变吸入混合气的数量 改变喷油嘴的供油量第一章发动机总体构造第二节往复活塞式内燃机的工作原理二、往复活塞式内燃机的机械损失及热平衡 有效热效率： 汽油机25% 30%, 柴油机30% 45%。在汽油机的热损失中, 1.冷却系损失约占25%、 2.废气损失约占35%、 3.其余损耗(如换气损失、机械摩擦损失、泄漏损失、驱动附件损失等) 约占5%。而在机械摩擦损失中,活塞、活塞环与汽缸壁的摩擦损失占一半以上。第一章发动机总体构造第二节往复活塞式内燃机的工作原理第一章发动机总体构造第三节发动机的性能指标与工作特性2.经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率e(%) 有效燃

7、油消耗率geg/ (kWh)。一、发动机的性能指标1.动力性指标(1)有效输出转矩Me(Nm) 决定着汽车的牵引能力、爬坡能力和加速能力。(2)有效输出功率Pe(kW) 有效输出转矩Me(Nm)与发动机转速n(r/ min)的乘积,Pe =Men/9550 。 发动机产品标牌额定功率值： 车用发动机在额定工况下能连续运行300 1000h 以上。二、发动机的工作特性1 发动机的速度特性 在一定负荷下(保持油门开度不变),发动机性能指标(如有效输出功率Pe、有效输出转矩Me、有效比油耗率ge)随发动机转速n 而变化的规律。Pe=F(n) Me =F(n) ge =F(n)测功器阻力矩变化，使转速

8、的变化。发动机的外特性：部分负荷速度特性： 发动机的速度特性1-外特性(100%);2,3,4-部分负荷(25%、50%、75%)特性最大输出转矩Memax 最大输出功率Pemax最低比油耗gemin第一章发动机总体构造第三节发动机的性能指标与工作特性2 发动机的负荷及负荷特性 发动机的负荷特性：在一定转速下,发动机的燃料消耗量Ge 或发动机的燃油消耗率ge随发动机负荷率而变化的规律,它通常用以反映发动机的燃油经济性。 发动机负荷(或负荷率)：在一定转速下,在部分节气门开度下发动机输出功率Pe与全节气门开度下发动机最大功率Pemax 的比值。 区别 ：负荷， 功率与节气门开度概念。 选用较小排

9、量或较小功率的发动机,以适当增大发动机的实际负荷率,而且在汽车日常使用中还应尽可能保持发动机在中速运转。某发动机负荷率在某转速下的负荷特性第一章发动机总体构造第三节发动机的性能指标与工作特性1 什么是热机、外燃机与内燃机、热机工作循环、二冲程与四冲程发动机?2 试述四冲程往复活塞式发动机的基本结构及主要部件。3 什么是发动机的理论压缩比与实际压缩比?4 什么是发动机的排量?5 发动机的有效热效率与比油耗是什么关系?6 为什么柴油机的有效热效率比汽油机的有效热效率高?7 试述四冲程往复活塞式汽油机与四冲程往复活塞式柴油机的工作原理。8 试述柴油机与汽油机的差别。9 试述车用往复活塞式内燃机的机械损失及热平衡。10 发动机的性能指标有哪些?11 什么是发动机的负荷? 它与节气门开度有何不同?12 什么是发动机的速度特性与负荷特性? 各有什么用途?思考题人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨