汽车构造发动机基本知识

1、二、发动机基本知识汽车构造汽车构造主讲：主讲： 张永波张永波学习内容1 1发动机的基本术语发动机的基本术语2. 2. 发动机的工作原理发动机的工作原理3 3发动机的总体构造发动机的总体构造4. 4. 发动机的性能指标发动机的性能指标 5. 5. 发动机的技术现状与发展发动机的技术现状与发展课后思考与课后思考与练习练习 发动机的总体构造两大两大机构机构 曲柄连杆曲柄连杆机构机构 配气配气机构机构五大五大系统系统 燃料供给燃料供给系系 润滑润滑系系 冷却冷却系系 点火点火系系 起动起动系系 曲柄连杆机构-机体组1 1、气缸盖、气缸盖2 2、垫片、垫片3 3、气缸体、气缸体 曲柄连杆机构-曲轴飞轮组

2、1 1、活塞、活塞2 2、活塞销、活塞销3 3、连杆、连杆4 4、曲轴、曲轴5 5、飞轮、飞轮 配气机构1 1、曲轴、曲轴2 2、正时链轮、正时链轮3 3、正时链、正时链4 4、进气凸轮轴、进气凸轮轴5 5、进气门、进气门6 6、排气凸轮轴、排气凸轮轴7 7、排气门、排气门 润滑系1 1、油底壳、油底壳2 2、机油粗滤器、机油粗滤器3 3、机油泵、机油泵4 4、机油尺、机油尺5 5、机油压力开关、机油压力开关6 6、机油滤清器、机油滤清器 冷却系1 1、散热器、散热器2 2、储液罐、储液罐3 3、散热器盖、散热器盖4 4、冷却风扇、冷却风扇5 5、水泵、水泵6 6、恒温器、恒温器 起动系1 1

3、、蓄电池、蓄电池2 2、点火开关、点火开关3 3、起动机、起动机 燃料供给系1 1、油箱、油箱2 2、燃油泵、燃油泵3 3、燃油滤清器、燃油滤清器4 4、压力调节阀、压力调节阀5 5、喷油嘴、喷油嘴6 6、燃油箱盖、燃油箱盖 点火系1 1、分电器、分电器2 2、分电器盖、分电器盖3 3、转子、转子4 4、点火线圈、点火线圈5 5、点火器、点火器6 6、发动机、发动机 ECUECU7 7、信号转子、信号转子8 8、感应线圈、感应线圈发动机的工作原理 乘用车上用的发乘用车上用的发动机主要为四行程动机主要为四行程汽油发动机，少部汽油发动机，少部分为柴油发动机，分为柴油发动机，也有极少其它类型也有极少

4、其它类型的发动机。的发动机。 本节仅介绍四行本节仅介绍四行程汽油机基本工作程汽油机基本工作原理。原理。 四行程汽油机的工作原理 为了产生动力推动汽为了产生动力推动汽车，汽油发动机重复进车，汽油发动机重复进行以下四行程：行以下四行程： 进气进气行程行程 压缩压缩行程行程 作功作功行程行程 排气排气行程行程 1 1、进气门、进气门 2 2、火花塞、火花塞3 3、排气门、排气门 4 4、燃烧室、燃烧室 5 5、活塞、活塞 进气行程 排气门关闭排气门关闭, ,进进气门打开。气门打开。 活塞向下行，活塞向下行，使空气燃油混合使空气燃油混合气从打开的进气气从打开的进气门吸入到气缸中。门吸入到气缸中。 压缩

5、行程 进气门关闭进气门关闭, , 被吸入气缸中的被吸入气缸中的空气燃油混合气，空气燃油混合气，随着活塞向上行随着活塞向上行而被压缩。而被压缩。 做功行程 活塞即将完成活塞即将完成其向上行程时，其向上行程时，火花塞产生电火火花塞产生电火花，点燃空气燃花，点燃空气燃油混合气，燃烧油混合气，燃烧的高温高压气体的高温高压气体推动活塞向下运推动活塞向下运行，曲轴旋转。行，曲轴旋转。 排气行程 在活塞即将在活塞即将完成其向下行完成其向下行程时，排气门程时，排气门打开。打开。 燃烧产生的燃烧产生的废气被排放到废气被排放到气缸外。气缸外。 发动机的类型按使用燃料按使用燃料 汽油机、柴油机、燃气机汽油机、柴油机

6、、燃气机按行程数目按行程数目 二行程、四行程二行程、四行程按冷却方式按冷却方式 水冷、风冷水冷、风冷按着火方式按着火方式 点燃、压燃点燃、压燃按进气状态按进气状态 非增压、增压非增压、增压按气缸数目及布置按气缸数目及布置 单缸、多缸、直列、单缸、多缸、直列、V V型、对置式型、对置式 发动机的基本术语 活塞上止点、下活塞上止点、下止点止点活塞行程、曲柄活塞行程、曲柄半径半径燃烧室容积、气缸工作燃烧室容积、气缸工作容积容积气缸总容积、发动机气缸总容积、发动机排量排量、压缩压缩比比工作循环与工作循环与工况工况 活塞上、下止点 上止点：上止点： 活塞顶部距离曲轴中心最活塞顶部距离曲轴中心最远处远处，

7、即活塞最，即活塞最高高位置位置 下止点：下止点： 活塞顶部距离曲轴中心最活塞顶部距离曲轴中心最近处近处，即活塞最，即活塞最低低位置位置 活塞行程与曲柄半径活塞行程：活塞行程： 上、下止点之间的距离上、下止点之间的距离曲柄半径：曲柄半径： 连杆轴径与主轴径中心线之间的距离连杆轴径与主轴径中心线之间的距离 燃烧室容积与气缸工作容积燃烧室容积燃烧室容积(Vc)(Vc)：活塞达到上止点时，活塞顶部以上的气缸容积活塞达到上止点时，活塞顶部以上的气缸容积气缸工作容积气缸工作容积(Vh):(Vh): 活塞在上下止点间扫过的容积活塞在上下止点间扫过的容积 气缸总容积与发动机排量气缸总容积（气缸总容积（VaVa

8、）：）： 活塞在下止点时，活塞顶部以上的容积活塞在下止点时，活塞顶部以上的容积发动机排量（发动机排量（VLVL）：）： 所有气缸工作容积的总和，计算公式为：所有气缸工作容积的总和，计算公式为： VLVL VhVh* *i i，i-i-气缸数目气缸数目 压缩比 汽油机压缩比一般为汽油机压缩比一般为6-106-10（有些个别的发动机可达到（有些个别的发动机可达到1010以上），以上），柴油机压缩比一般为柴油机压缩比一般为15-2215-22 压缩比：压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比气缸总容积与燃烧室容积之比 工作循环与工况n工作循环：工作循环：发动机的工作过程是一个周期性地将燃料的热能转变为机械

9、能的过程。每一次转变都 要经过进气、压缩、作功、排气四个连续的过程。n工况：工况：指机器在某一时刻所处的工作状况，发动机工况一般用负荷与转速来表示，也可用功率和曲轴转速来表示。发动机的性能指标 发动机的发动机的性能指标性能指标，通常指的是有效性能指标。，通常指的是有效性能指标。 有效性能指标，有效性能指标，是以发动机输出轴上输出的净功率为基是以发动机输出轴上输出的净功率为基础建立起来的指标体系础建立起来的指标体系, ,可用来评定发动机性能的好坏。可用来评定发动机性能的好坏。 主要包括：主要包括：v 有效功率有效功率v 有效转矩有效转矩v 有效燃油消耗率有效燃油消耗率 发动机的功率和转矩有效转矩

10、：有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩，发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩， 一般用一般用MeMe表示，单位为表示，单位为 N Nm m。有效功率：有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率， 一般用一般用PePe表示，单位为表示，单位为 kWkW。 功率表示发动机单位时间内所作的功，它等于有效转矩与功率表示发动机单位时间内所作的功，它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。曲轴角速度的乘积。 PePeMenMen9550(kW)9550(kW)， 式中式中n-n-发动机转速，单位发动机转速，单位r rminmin 有效转矩的最大值称为有效转矩的最大值称为最大转矩最大转矩， 有效功率的最大值称为有效功率的最大值称为最大功率最大功率。 发动机的燃油消耗有效燃油消耗率：有效燃油消耗率： 单位有效功的耗油量，一般用单位有效功的耗油量，一般用g ge e表示表示 ，单位，单位g/kWg/kWh h。 汽油机汽油机g ge