发动机构造工作原理

1、第一章第一章 汽车发动机的总体构造和汽车发动机的总体构造和工作原理工作原理主要内容 概述 发动机的结构与基本术语 往复活塞式内燃机工作原理四冲程发动机二冲程发动机 内燃机产品名称与型号编制规则 发动机的性能指标与特性发动机的发展第一次重大突破：往复活塞式四冲程汽油机1876 年德国人奥托 发明并使用。由于采用进气、压缩、作功和排气四冲程，发动机的热效率从大气压力式发动机的 11%提高到 14%，发动机的质量却降低了 70%。第二次重大突破：发明了压燃式发动机(即柴油机)1892 年德国工程师狄塞尔发明了柴油机。由于采用高压缩比和膨胀比，热效率又提高了1 倍。第三次重大突破：废气涡轮增压1926

2、 年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了废气涡轮增压理论，利用发动机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压，使发动机性能有很大提高。 1956年，德国人汪克尔发明了转子式发动机，使发动机转速有大幅度提高。第四次重大突破：汽油喷射系统1967 年德国博世公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统，使发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低，改善了动力性能。第一节 概述发动机的分类 发动机作为汽车的动力源大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工作介质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 热力机分内燃机和外燃机两种。 直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工作介质的热机称为内燃机，反

3、之则为外燃机。内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、质量轻和容易起动等优点。 内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。内燃机尤其是活塞式内燃机被广泛地用作汽车的动力装置。活塞式发动机的分类 按活塞运动方式 ：往复活塞式、旋转活塞式 按着火方式:压燃式、点燃式 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 按冷却方式:水冷式、风冷式 按冲程数:四冲程、二冲程 按进气状态 ：增压式、非增压式 按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式 第二节第二节 发动机的结构与基本术语发动机的结构与基本术语1.发动机的总体结构曲柄连杆机构 热能机械能，是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。

4、组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组 配气机构 功用：定时开关气门，吸入新鲜气体，排除废气 组成：气门组、气门传动组曲柄连杆机构、配气机构动画燃料供给系统 汽油机供给系功用供入一定数量和浓度的混合气，排出燃烧后的废气。 柴油机燃料供给系功用把柴油和空气分别供入气缸，并排出的废气。 组成：汽油/柴油供给装置，空气供给装置、进气管、排气管、排气消声器等。供给系供给系点火系统 汽油机气缸盖上装有火花塞，其头部伸入燃烧室内。 点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。冷却系统 功用：将受热零件吸收部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。 组成：冷却水套、水泵、风扇、

5、水箱等。冷却系统润滑系统 功用：润滑零件，减轻磨损。同时有清洗、冷却作用。 组成：润滑油道、机油泵、滤清器、和阀门等组成起动系统 功用：起动发动机 曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。 组成：起动机及其附属装置 2.单缸发动机的基本结构3.基本术语发动机常用术语工作循环上止点、下止点活塞行程气缸工作容积发动机排量燃烧室容积气缸总容积压缩比工况负荷率 工作循环进气行程：压缩行程：作功行程：排气行程： 上止点、下止点活塞顶面离曲轴回转中心最远时的止点称为上止点；活塞顶面离曲轴回转中心最近时的止点称为下止点。 活塞行程上、下止点间的距离s为活塞行程。对应一个

6、活塞行程，曲轴旋转180。曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径R，通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即S=2R。 气缸工作容积上、下止点间所包容的气缸容积 ，用Vs表示 。 发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和，用VL表示。 燃烧室容积活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积，用Vc表示 。 气缸总容积活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va Vs Vc。 压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比。一般用表示。 工况 内燃机在某一时

7、刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。 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称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。1asccVVVV 第三节第三节 往复活塞式内燃机工作原理往复活塞式内燃机工作原理 四冲程汽油机的工作原理 四冲程柴油机的工作原理 二冲程汽油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理四冲程汽油机的工作原理整个工作过程的示功图曲轴箱扫气扫气泵工作原理柴油机与汽油机性能比较 柴油机优点：压缩比高热效率高燃油消耗率低，价格较低，燃料经济性能好排气污染少，排放性能较好 主要缺点：转速低，质量大噪声大，振动大制造和维修费用高

8、汽油机优点：转速高质量轻体积小噪声小起动性能好制造和维修成本低 主要缺点：燃油消耗率高，燃料经济性差第四节第四节 内燃机产品名称与型号编制规则内燃机产品名称与型号编制规则第五节第五节 发动机的性能指标与特性发动机的性能指标与特性 动力性能指标 经济性能指标 环境指标 发动机速度特性动力性能指标 有效转矩Te发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为Nm 。有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。 有效功率Pe发动机在单位时间内对外输出的有效功称为有效功率，单位为kW 。它是有效转矩与曲轴角速度的乘积 。 曲轴转速n发动机曲轴每分钟回转的次数称为发动机转速，单位为r/min。转速高低

9、，关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小。9550106023nTnTPtqtqe经济性能指标 燃油消耗率be发动机每输出1kWh的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率 ，单位为g/(kWh)。有效燃油消耗率越小，其经济性越好。发动机的有效功率耗油量发动机在单位时间内的eeePBPBb310环境指标 排放品质有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒 噪声水平刺激神经、使人烦躁、反映迟钝发动机速度特性 速度特性曲线燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转矩、功率、燃料消耗率）随转速改变而变化的曲线。如何得到曲线：在一定转速下，用测功器对曲轴施加阻力矩，获取曲线的位置，依此类推。 发动机外特性：（图）燃料供给调节机构位置达到最大时获得的曲线重要性能指标：最大