发动机基础知识.ppt

1、第一章 发动机的基本知识,概述 四冲程发动机的工作原理 发动机的总体构造 发动机的主要性能指标与特性 内燃机名称及型号编制规则,一、发动机的定义、分类及特点： 1、定义：发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。 2、分类及特点： 按燃料燃烧的场所分： 内燃机： 热效率高、体积小、起动能好、便于移动和维修方便。 外燃机： 按热能转变为机械能的主要构件形式分： 活塞式内燃机： 燃气轮机：,1.1 概述,车用内燃机,水冷发动机,风冷发动机,车用内燃机,车用内燃机,车用内燃机,四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机,单缸发动机,多缸发动机,化油器式发动机,直接喷射式发动机发动机,车用

2、内燃机,单列式发动机,双列式发动机,二、往复活塞式内燃机的分类：,单缸发动机结构示意图,1.2 四冲程发动机的工作原理,一、发动机结构基本术语： 上止点 下止点 活塞行程 曲柄半径 气缸工作容积 发动机排量 燃烧室容积 气缸总容积 压缩比,二、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370440 K， 压力7590 kPa,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比： =Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上

3、止点,下止点,温度600800K， 压力6001500 kPa,作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,示功图,Z,瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa,作功终了：温度15001700 K， 压力300500 kPa,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,温度9001200 K 压力105125 kPa,残余废气,二、四冲程柴油机的工作原理：,喷油器,喷油泵,吸气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,温度300370K压力800900 kPa,温度8001000K压力35 MPa,瞬时：温度18002200K压力510 MPa,温度8001000K压力1

4、05400 kPa,终了：温度8001000K压力105400 kPa,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？,共同特点,每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。 只有作功行程产生动力。,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？,不同点,1.3 发动机的总体构造,一、机体组： 包括气缸盖、气缸体、油底壳等。 二、曲柄连杆机构： 包括活塞、连杆总成，带有飞轮的曲轴等。 三、配气机构： 包括进气门、排气门、液力挺杆总成、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮等。 四、燃料供给系： 包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管、空气滤清器、化油器、进气歧管、排气消声器等。,五、点火系： 包括电

5、源、分电器、点火开关、点火线圈、火花 塞等。 六、冷却系： 包括水泵、散热器、风扇、水温表、节温器等。 七、润滑系： 包括油底壳、机油集滤器、机油泵、限压阀、润 滑油道及油管、油温和油压传感器、油温和油压 表、油标尺等。 八、起动系： 包括起动机、冷起动加热器及其附属装置。,连杆,飞轮,曲轴,活塞,进气门,排气门,推杆,挺柱,正时齿轮, 配气 机构 曲柄 连杆 机构,摇臂,凸轮轴,桑塔纳发动机结构示意图,桑塔纳发动机冷却系示意图,桑塔纳发动机润滑系示意图,1.4 发动机的主要性能指标与特性,一、动力性指标： 1、 有效转矩：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的转矩，通常用T表示，单位为Nm。 2、

6、 有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示，单位为kW。它等于有效扭矩和曲轴转速的乘积。 式中：Te 有效扭矩，单位为Nm； n 曲轴转速，单位为r/min。,二、 经济性能指标 通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃 油消耗率是指单位有效功的燃油消耗量，也就是 发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的 燃油质量(以g为单位)，燃油消耗率通常用ge表 示，其单位为g/kWh，计算公式如下 式中：GT 每小时的燃油消耗量，kg/h； Pe 有效功率，kW。,三、发动机速度特性： 发动机的速度特性指发 动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随发动机 转速n变化的规律，用

7、曲线表示，称为速度特 性曲线。,四、发动机的工况与负荷：,工况：负荷为零 工况：负荷44.4% 工况：负荷71.7% 工况：负荷100%,1.5 内燃机名称及型号编制规则,一、 内燃机的名称和型号 1、内燃机名称：按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机等。 2、内燃机型号由下列四部分内容组成。 首部：产品特征代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。 后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。 尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。,内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：,二、型号编制举例 (1) 汽油机 1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品 CA6102： 表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系列符号 8V100： 表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号,(2) 柴油机 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型