汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu).ppt

第二章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理,汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 1、單缸四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu) 一臺(tái)車用汽油機(jī)，結(jié)構(gòu)雖復(fù)雜，但其基本結(jié)構(gòu)都是由多個(gè)相同的單缸機(jī)組成，活塞2在汽缸1中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過連桿3推動(dòng)曲軸4轉(zhuǎn)動(dòng)。如下圖所示。,四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖,1機(jī)體 2曲軸 3排氣道 4排氣門 5火花塞 6電控噴油器 7 進(jìn)氣道 8進(jìn)氣門 9汽缸蓋 10活塞 11汽缸 12連桿,2、四沖程汽油機(jī)基本工作原理 （1）進(jìn)氣系統(tǒng) 當(dāng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角從0180，這時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，電控噴油器向進(jìn)氣道噴油，空氣與汽油混合氣便被吸入氣缸，該過程稱為進(jìn)氣行程。 （2）壓縮行程 當(dāng)活塞繼續(xù)從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)、排氣門關(guān)閉，進(jìn)入氣缸的混合氣便被壓縮，該過程稱為壓縮行程。,壓縮行程的作用:一是提高進(jìn)入氣缸內(nèi)混合氣的壓力和溫度，為混合氣迅速著火燃燒創(chuàng)造條件；二是可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒熱效率。 氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度用壓縮比表示，一般為711 =Va/Vc 式中 Va 汽缸總?cè)莘e（活塞處于下止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部以上的氣缸容積） Vc 氣缸燃燒室容積（活塞處于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部以上的氣缸容積）,（3）作功行程 在壓縮行程末，火花塞開始點(diǎn)火，進(jìn)、排氣門都關(guān)閉，進(jìn)入氣缸的可燃混合氣被點(diǎn)燃、燃燒，放出大量的熱能，導(dǎo)致氣缸內(nèi)氣體壓力和溫度迅速增加，氣體體積急劇膨脹，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，該過程為作功行程。 （4）排氣行程 活塞繼續(xù)從下止點(diǎn)往上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門開啟，燃燒后產(chǎn)生的廢氣被排出氣缸，該過程稱為排氣行程。,四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程,3、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)功率小，轉(zhuǎn)速不均勻，工作振動(dòng)大，現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，用得最多的是4缸、6缸、8缸發(fā)動(dòng)機(jī)。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)是由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的氣缸組成，它們一般共用一個(gè)機(jī)體，一根曲軸。曲軸的曲柄布置應(yīng)該使各缸作功行程均勻分布在720曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)。如4缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相鄰工作缸的曲柄夾角為180，曲軸每轉(zhuǎn)180 便有一個(gè)氣缸作功，其工作,順序有1-3-4-2和1-2-4-3兩種。,四缸機(jī)工作循環(huán)（工作順序1-3-4-2）,多缸發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸工作容積之和就稱為該發(fā)動(dòng)機(jī)的排量，發(fā)動(dòng)機(jī)的排量越大，功率就越大。,四缸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理 柴油機(jī)所用的燃料是柴油。與四沖程汽油機(jī)相比，基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是沒有火花塞，噴油器直接安裝在汽缸頂向氣缸內(nèi)噴油。,1機(jī)體 2曲軸 3排氣道 4排氣門 5噴油器 6進(jìn)氣道 7進(jìn)氣門 8汽缸蓋 9活塞 10氣缸 11連桿,四沖程柴油機(jī)工作原理與四沖程汽油機(jī)也有所不同，在進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸的是純空氣，而不是可燃混合氣；在壓縮行程末，噴油器向氣缸噴入高壓柴油，由于氣缸的高溫高壓作用，柴油迅速著火燃燒，使氣體急劇膨脹，推動(dòng)活塞作功。其著火方式屬于壓燃式，而不是汽油機(jī)的點(diǎn)燃式。 由于柴油燃料的性質(zhì)與汽油不同，粘度高，不易揮發(fā)，自燃點(diǎn)低，不會(huì)產(chǎn)生爆燃。為了使柴油可靠著火，提,高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒熱效率，柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)高得多，一般為1622，所以最高燃燒壓力也比汽油機(jī)高，工作也比汽油機(jī)粗暴。但柴油機(jī)比汽油機(jī)省油，相同排量的柴油汽車比汽油汽車省油近30%。 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo) 1、動(dòng)力性能指標(biāo) （1）有效功率 由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的功率稱為有效功率。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),銘牌上標(biāo)明的功率稱為該發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率，標(biāo)定功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速稱為標(biāo)定轉(zhuǎn)速。 （2）升功率 它是指發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。升功率越大，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能越好。 （3）有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的平均轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩。 2、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo),（1）燃油消耗率 指發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1Kw有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量，單位是g/(kw.h)。燃油消耗率越低，汽車越省油。 （2）有效熱效率 燃料中所含的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤Q為有效熱效率。汽油機(jī)的熱效率一般為0.3，柴油機(jī)為0.4。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)總體組成 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)種類繁多，但總體看都是在一個(gè)機(jī)體上安裝一個(gè)機(jī)構(gòu)（曲柄,連桿機(jī)構(gòu)）和六大系統(tǒng)（換氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)）。柴油機(jī)則為五大系統(tǒng)，沒有點(diǎn)火系統(tǒng)。,2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組件與曲柄連桿機(jī)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組件 機(jī)體組件是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷，內(nèi)部有油道和水道。它主要由氣缸體、氣缸、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。 1、氣缸體 氣缸體由灰鑄鐵或鋁合金鑄成。其,上部加工有氣缸，下部有曲軸支撐孔，曲軸運(yùn)動(dòng)的空間稱為曲軸箱。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)肋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。 氣缸是活塞運(yùn)動(dòng)和燃燒作功的場(chǎng)所，如果磨損嚴(yán)重，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗升高、起動(dòng)困難。 2、氣缸蓋 氣缸蓋安裝在氣缸體上面，從上部密封氣缸。氣缸蓋下端面與活塞頂部和氣缸壁一起構(gòu)成燃燒室，內(nèi)部鑄有冷卻水套。,缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座和氣門導(dǎo)管，用于安裝進(jìn)、氣門。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，柴油機(jī)的氣缸蓋上則加工有安裝噴油器的孔。 3、氣缸墊 氣缸墊安裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣、