發(fā)動機總體認識及基本原理.ppt

模塊一 發(fā)動機總體認識及基本原理,1.初步認識發(fā)動機各組成部分的名稱,2.認識發(fā)動機在汽車中的位置,1.汽油機的兩大機構、五大系統(tǒng),技能點,知識點,2.柴油機的兩大機構、四大系統(tǒng),汽車發(fā)動機是汽車的動力源泉，為整個汽車提供動力。 發(fā)動機通常安裝在車頭箱中。,發(fā)動機,一、發(fā)動機的組成,發(fā)動機一般由如下機構和系統(tǒng)組成：曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系、潤滑系、冷卻系、點火系（汽油機）和起動系。 右圖所示為桑塔納3000型四缸四沖程汽油機的立體結構圖。,桑塔納3000發(fā)動機縱剖面,一、發(fā)動機的組成,1.曲柄連桿機構,該機構由汽缸體與曲軸箱組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成。它的作用是將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑瓦\動的機械能，再通過連桿將活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，從而對外輸出動力。,一、發(fā)動機的組成,2.配氣機構,配氣機構主要由氣門組和氣門傳動組兩部分組成。它的主要作用是使可燃混合氣及時充入汽缸，并及時從汽缸內(nèi)排出廢氣。,一、發(fā)動機的組成,3.燃油供給系,該系統(tǒng)由汽油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、噴油器、空氣濾清器、進氣管、排氣管、排氣消聲器（圖中未畫出)，以及一系列傳感器等組成，它的作用是把汽油和空氣混合成合適的可燃混合氣供入汽缸，以供燃燒，并將燃燒生成的廢氣排出發(fā)動機。,一、發(fā)動機的組成,4.點火系,該系統(tǒng)由供給低壓電流的蓄電池、發(fā)電機（圖中未畫出)、發(fā)動機控制單元（ECU）、帶點火控制器的點火線圈、高壓線及火花塞等組成，它的作用是保證按規(guī)定時刻及時點燃汽缸中被壓縮的可燃混和氣。,一、發(fā)動機的組成,5.冷卻系,該系統(tǒng)主要由水泵、散熱器、風扇、分水管、汽缸體放水閥以及水套（圖中未畫出)等組成，它的功用是把受熱機件的熱量散發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動機正常工作。,一、發(fā)動機的組成,6.潤滑系,潤滑系由機油泵、集濾器、限壓閥、潤滑油道、機油濾清器等組成。它的功用是將潤滑油供給到做相對運動的零件表面，以減少它們之間的摩擦阻力，減輕機件的磨損，并部分的冷卻摩擦零件，清洗零件表面。,一、發(fā)動機的組成,7.起動系,該系統(tǒng)由起動機及其附屬裝置等組成，它的功用是使靜止的發(fā)動機起動，并轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)。,二、發(fā)動機的分類,1.根據(jù)活塞、氣門等零部件的運動，確定發(fā)動機的工作循環(huán),1.發(fā)動機的基本術語,2.汽油機的工作原理,技能點,知識點,3.柴油機的工作原理,4.發(fā)動機的銘牌,上一課題已經(jīng)認識了汽車發(fā)動機的基本組成部分和各部分的作用。那么，發(fā)動機具體是怎么工作的，它的工作過程分為哪幾個階段？汽油是怎樣轉(zhuǎn)化為汽車動力的呢？要了解這些內(nèi)容，必須掌握發(fā)動機的工作原理。 另外，在后期維修發(fā)動機的時候，經(jīng)常接觸到發(fā)動機的一些參數(shù)和尺寸，這些參數(shù)可能會在發(fā)動機銘牌中找到，便于相關人員查找，所以，還有必要了解發(fā)動機的銘牌。,一、發(fā)動機的基本術語,1.活塞行程與止點,活塞頂距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的位置稱為上止點，通常指活塞的最高位置；活塞頂距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱為下止點，通常指活塞的最低位置。上、下止點之間的距離稱為活塞行程，用S表示。,四沖程發(fā)動機名詞術語,一、發(fā)動機的基本術語,2.氣缸容積,（1）氣缸工作容積（ Vh ） （2）燃燒室容積（ Vc ） （3）氣缸總容積（ V a ） （4）發(fā)動機工作容積（ VL ）,一、發(fā)動機的基本術語,3.壓縮比,汽缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用表示。 = 表示活塞從下止點移到上止點時，汽缸內(nèi)氣體被壓縮的程度?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機壓縮比，汽油機一般為69 （有的轎車可達911），柴油機一般為1622。,二、汽油機的工作原理,二、汽油機的工作原理,1.進氣行程：進氣門打開，排氣門關閉，轉(zhuǎn)動的曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，缸內(nèi)容積增大，壓力降低而形成真空，將可燃混合氣吸入汽缸。由于進氣系統(tǒng)的阻力，進氣終了時缸內(nèi)氣體的壓力略低于大氣壓力，約為0.075 Mpa 0.09MPa，溫度為370K400K。,2.壓縮行程：為使吸入汽缸內(nèi)的可燃混合氣迅速燃燒，放出更多的熱量，從而使發(fā)動機發(fā)出更大的功率，必須在混合氣燃燒前對其進行壓縮，使其容積變小，溫度升高。為此，在進氣終了時便立即進入壓縮行程。在此行程中，進、排氣門均關閉，曲軸推動活塞定時由下止點向上止點移動一個行程。此時，混和氣壓力高達0.6MPa 1.2MPa，溫度可達600K700K 。,二、汽油機的工作原理,3.做功行程：在壓縮行程接近終了時，火花塞產(chǎn)生電火花點燃混合氣，此時進、排氣門仍關閉。由于混合氣的迅速燃燒，使缸內(nèi)氣體的溫度和壓力迅速升高，最高壓力可達5MPa 9MPa，最高溫度可達2200K2800K。在高溫高壓氣體的作用力推動下，活塞向下止點運動，活塞的下移通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而做功。發(fā)動機至此完成了一次將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的過程。,4.排氣行程：混合氣燃燒后成為廢氣，應從汽缸中排出，以便于下一工作循環(huán)得以進行。因此，當作功行程接近終了時，排氣門打開，進氣門仍關閉，因廢氣壓力高于大氣壓力而自動排出。此外，當活塞越過下止點上移時，還靠活塞的推擠作用強制排氣?；钊缴现裹c附近時，排氣行程結束。,三、柴油機的工作特點,1.四沖程柴油機的工作原理,三、柴油機的工作特點,1.四沖程柴油機的工作原理,進氣行程：與汽油機不同的是進入汽缸的是純空氣。由于進氣阻力比汽油機小，上一行程殘留的廢氣溫度也比汽油機低，進氣行程終了的壓力為0.075 M Pa0.095 MPa，溫度為320K350K。,壓縮行程：壓縮行程仍然是壓縮純空氣，由于柴油機壓縮比高，壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機高，壓力可達3MPa 5MPa，溫度可達800K 1000K。,做功行程：在柴油機壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入汽缸內(nèi)的高溫空氣中，迅速汽化并與空氣形成混合氣，由于此時汽缸內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃點溫度（約500K左右），柴油便立即自行著火燃燒，且此后一段時間內(nèi)邊噴油邊燃燒，汽缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動活塞下行做功。此行程中，瞬時壓力可達5MPa 10MPa，瞬時溫度可達1800K 2200K；作功行程終了時壓力約為0.2MPa 0.4MPa，溫度約為1200 K 1500K。,排氣行程：排氣行程與汽油機基本相同。,三、柴油機的工作特點,2.柴油機與汽油機的不同之處,（1）汽油機的混合氣是在汽缸外部的進氣道或進氣門的背面形成的，而柴油機的混合氣是在汽缸內(nèi)部形成的。汽油機在進氣行程時，吸入汽缸的是混合氣；柴油機在進氣行程時，被吸入汽缸內(nèi)的是純空氣。,（2）汽油機在壓縮終了時，靠火花塞打出電火花點燃混合氣，而柴油機靠高溫使柴油自燃。,四、汽車發(fā)動機銘牌,一汽大眾汽車有限公司中國制造 L F V B A 1 1 G 9 4 3 1 3 3 4 2 5 第位：生產(chǎn)地理地區(qū)代碼，由IS0統(tǒng)一分配，亞洲地區(qū)代碼： 從JR ，中國定為“L”。 第位：生產(chǎn)國家代碼，由IS0統(tǒng)一分配，中國的代碼為：“09”和“A-Z”， 一汽大眾汽車有限公司使用為“F”。 第位：生產(chǎn)廠被批準備案的車型類別代碼：V。 第位：廠定最大總質(zhì)量分級代碼：B。 第位：（按驅(qū)動車輪和轉(zhuǎn)向盤位置的）車型種類代碼：A。 第位：裝配類型代碼：1裝配線上裝配。 第位：車身類型代碼：1。 第位：發(fā)動機類型代碼：G。 第位：工廠檢驗代碼：9。 第位：車輛年度型（年款）代碼： 4指2004年。 第位：裝配工廠代碼：3。 第位：出廠順序號代碼，第位為日歷年的末位數(shù)字，如：2001年第位為1，2006年第（12）位為6。以此類推。 第位按照每個日歷年的生產(chǎn)順序從0000199999順序編排 （順序號根據(jù)不同裝配線和非裝配線裝配車輛分別編號，可由所在 裝配車間控制）。,一汽大眾汽車銘牌,四、汽車發(fā)動機銘牌,2.國產(chǎn)汽車內(nèi)燃機產(chǎn)品型號編制規(guī)則,一、名詞解釋 1上止點 2下止點 3壓縮比 4發(fā)動機排量 二、填空題 1四沖程發(fā)動機在一個工作循環(huán)中，活塞往復 個行程，曲軸轉(zhuǎn) 周；二沖程發(fā)動機在一個工作循環(huán)中，活塞往復 個行程，曲軸轉(zhuǎn) 周。 2發(fā)動機一個工作循環(huán)中，包括 、 、 和 四個過程。 3曲柄半徑（R）和活塞行程（S）之間的關系是 。 4往復活塞式內(nèi)燃機中，活塞作 運動，曲軸作 運動。,二、判斷題 1汽油機和柴油機都屬于內(nèi)燃機。 （ ） 2二沖程發(fā)動機的換氣過程包括進氣和排氣過程。 （ ） 3汽油機和柴油機的點火方式不同，但其混合氣的形成的方式是相同的。 （ ） 4壓縮比越大，壓縮終了時汽缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。 （ ） 5四行程發(fā)