一汽车发动机总论

第1章

汽车发动机总论第1页/共41页第一页，共42页。学习目标知识目标：1.能正确描述发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义；2.能简单叙述发动机基本工作原理；3.能够正确描述发动机的总体构造。第2页/共41页第二页，共42页。第一节

汽车发动机的类型及工作原理第3页/共41页第三页，共42页。一、汽车发动机类型往复活塞式发动机转子式发动机二冲程发动机四冲程发动机单缸发动机多缸发动机第4页/共41页第四页，共42页。水冷式发动机风冷式发动机直列式发动机V形发动机和对置式发动机汽油机柴油机现代汽车采用：四冲程、多缸、水冷式第5页/共41页第五页，共42页。往复活塞式转子式第6页/共41页第六页，共42页。二冲程发动机四冲程发动机第7页/共41页第七页，共42页。直列式发动机V形发动机第8页/共41页第八页，共42页。二、发动机工作原理

发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能转变为机械能的过程。经过进气、压缩、作功、排气，每进行一次称为一个工作循环。曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作循环，称为四冲程发动机。曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作循环，称为二冲程发动机。第9页/共41页第九页，共42页。单缸发动机基本结构1-机油泵；2-曲轴正时齿轮；3-凸轮轴正时齿轮；4-凸轮轴；6-排气歧管；7-进气歧管；8-进气门；9-排气门；10-化油器；11-火花塞；12-气缸盖；14-气缸；15-活塞；18-活塞销；21-飞轮；22-曲轴；24-油底壳第10页/共41页第十页，共42页。发动机基本术语1．上止点：

活塞离曲轴回转中心最远处，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文缩写词TDC表示。

第11页/共41页第十一页，共42页。2．下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文缩写词BDC表示。

第12页/共41页第十二页，共42页。3．活塞行程（s）：上、下止点间的距离（mm）。

第13页/共41页第十三页，共42页。4．曲柄半径（R）：与连杆下端（即连杆大头）相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离（mm）。

显然，s=2R。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。第14页/共41页第十四页，共42页。5．气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积（L）。

Vh=πD2s/4×106（L）

式中：D——气缸直径，mm。

第15页/共41页第十五页，共42页。6．燃烧室容积（Vc）：

活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积（L）。

第16页/共41页第十六页，共42页。7．发动机排量（VL）：发动机所有气缸工作容积之和（L）。设发动机的气缸数为i，则

VL

=Vhi

第17页/共41页第十七页，共42页。8．气缸总容积（Va）：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积（L）。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即

Va=Vh+Vc

第18页/共41页第十八页，共42页。9．压缩比（ε）：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即ε=Va/Vc

=1+Vh/Vc

它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为7~10，柴油机的压缩比为15~22。第19页/共41页第十九页，共42页。四冲程汽油机工作原理1．进气行程：活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开，排气门关闭。活塞上腔容积增大，在真空吸力的作用下，经过滤清的空气与汽油形成混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。第20页/共41页第二十页，共42页。四冲程汽油机工作原理2．压缩行程：活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压力和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气。此时，气缸内压力为600~1500kPa，温度600~800K，远高于汽油的点燃温度，因而很容易点燃。

第21页/共41页第二十一页，共42页。四冲程汽油机工作原理3．作功行程：压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功。第22页/共41页第二十二页，共42页。四冲程汽油机工作原理4．排气行程：在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。

第23页/共41页第二十三页，共42页。第24页/共41页第二十四页，共42页。小结1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个冲程，通常用人力、电动机等带动发动机曲轴和运转。

2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动。

3.在整个循环过程中，进气门、排气门各开启一次。一个工作循环曲轴旋转720°（2圈）；活塞上、下运动四次（4个行程）。第25页/共41页第二十五页，共42页。小结4.发动机着火的基本条件是：油：有油，混合气浓度合适。电：能产生足够的火花,点燃可燃混合气。气：气缸有足够压力。点火正时：压缩冲程上止点前点火。配气正时：定时将进、排气门开关。第26页/共41页第二十六页，共42页。四冲程柴油机工作原理第27页/共41页第二十七页，共42页。进气行程

曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。压缩行程曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐减小，空气被压缩，压力、温度升高。作功行程压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内的高压空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油自行着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推动活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。排气行程

在作功终了时，排气门被打开，曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸。第28页/共41页第二十八页，共42页。第二节

发动机的总体构造第29页/共41页第二十九页，共42页。机体组曲柄连杆机构配气机构供油系统冷却系统润滑系统起动系统点火系统等第30页/共41页第三十页，共42页。EQ6100-1发动机剖面图第31页/共41页第三十一页，共42页。第三节

发动机的主要性能指标

及编号规则第32页/共41页第三十二页，共42页。

一、主要性能指标

包括动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)和经济性指标(有效燃油消耗率)。1．有效转矩

发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩，用Me表示，单位为N·m。

第33页/共41页第三十三页，共42页。2．有效功率

发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。它等于有效转矩与角速度的乘积。有效转矩Me和曲轴转速n可用测功器和转速计测定，然后用以下的公式计算出发动机有效功率第34页/共41页第三十四页，共42页。3．升功率

在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率称为升功率，用PL表示，单位是kW/L。第35页/共41页第三十五页，共42页。4．有效燃油消耗率

发动机在lh内持续发出lkW有效功率所消耗的燃油量，称为有效燃油消耗率，也称有效比油耗或有效耗油率，用ge表示，单位是g／(kW·h)。第36页/共41页第三十六页，共42页。发动机型号编制举例：(1)EQ6100—1型汽油机：表示二汽生产、六缸、四冲程、缸径100mm、水冷、通用型、第一种变型产品。

(2)6120Q柴油机：表示6缸、四冲程、缸径120mm、水冷、车用。

(3)12V135Z柴油机：表示12缸、V形、四冲程、缸径135mm、水冷、增压。第37页/共41页第三十七页，共42页。END第38页/共41页第三十八页，共42页。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第39页/共41页第三十九页，共42页。第40页/共41页第四十页，共42页。感谢您的观看。第41页/共41页第四十一页，共42页。内