第一章汽車發(fā)動機總論

1、汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修緒論汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修緒論主講人 ：王鵬 蘭博基尼 Reventon（雷文頓） 汽車的定義 汽車是借助于自身的動力裝置驅(qū)動，且具有4個（或4個以上)車輪的非軌道非架線車輛。轎車的分類轎車的分類類型類型發(fā)動機排量（發(fā)動機排量（L）車型車型微型微型1.0奧拓、比亞迪奧拓、比亞迪F0普通型普通型1.0 1.6富康、捷達富康、捷達中級中級1.6 2.5桑塔納、奧迪桑塔納、奧迪100中高級中高級2.5 4.0皇冠、奔馳皇冠、奔馳300高級高級4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔馳、卡迪拉克、林肯、奔馳500系列系列1、按排量分類、按排量分類汽車的總體構(gòu)造汽車的總體構(gòu)造1 1）發(fā)動機

2、發(fā)動機 2 2）底盤）底盤3 3）車身）車身4 4）電氣設(shè)備）電氣設(shè)備發(fā)動機類型 1. 按完成一個工作循環(huán)活塞的往復次數(shù)不同，分為：四沖程與二沖程發(fā)動機。 2. 按冷卻方式不同分為：風冷式與水冷式。 3. 按氣缸數(shù)不同分為：單缸與多缸發(fā)動機（直列型、V型和對置式）。 4. 按所用燃料不同分為：汽油機和柴油機。 5. 按進氣是否增壓分為：增壓式與非增壓式。 現(xiàn)代汽車大多采用四沖程、多缸、水冷式汽油機或柴油機。 按氣缸布置分類 直列式：氣缸成一列布置。 按氣缸布置分類 對置式：氣缸成兩列布置，且兩列氣缸的中心線夾 角為180度。 按氣缸布置分類 V型：氣缸成兩列布置，且兩列氣缸的中心線夾角不到18

3、0度單缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖基本術(shù)語基本術(shù)語v 上止點上止點v 下止點下止點v 活塞行程活塞行程(S)v 曲柄半徑曲柄半徑(R)v 氣缸工作容積氣缸工作容積(V h )v 發(fā)動機排量發(fā)動機排量(VL)v 燃燒室容積燃燒室容積(Vc )v 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e(Va )v 工作循環(huán)工作循環(huán)VL= V h iVh= D2S 10-6/4 （L）D氣缸直徑mmS活塞行程mm 四沖程發(fā)動機的簡單工作原理四沖程發(fā)動機的簡單工作原理 壓縮比壓縮比壓縮比壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。= Va/Vc 現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為69(轎車有的達911)。上海桑塔

4、納轎車汽油機壓縮比為8.2。四沖程發(fā)動機的簡單工作原理四沖程發(fā)動機的簡單工作原理一、四沖程汽油機的工作原理一、四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程、進氣行程2、壓縮行程、壓縮行程3、作功行程、作功行程4、排氣行程、排氣行程單缸四沖程汽油機的工作過程單缸四沖程汽油機的工作過程進氣行程進氣行程排氣門關(guān)閉進氣門開啟活塞溫度370440 K， 壓力7590 kPa活塞由曲軸帶動從上止點移動到下止點，此時進氣門開啟，排氣門關(guān)閉。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸形成一定真空度?？諝夂推偷幕旌衔锿ㄟ^進氣門被吸入氣缸中，并在氣缸進一步混合形成可燃混合氣。壓縮行程壓縮行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：

5、=Va/Vc溫度600800K， 壓力6001500 kPa進氣行程結(jié)束后，曲軸繼續(xù)帶動活塞由下止點移至上止點。此時，進、排氣門均關(guān)閉。隨著活塞移動，氣缸容積不斷減小，氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高。作功行程作功行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞瞬時最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度15001700 K， 壓力300500 kPa 壓縮行程結(jié)束后，安裝在氣缸蓋壓縮行程結(jié)束后，安裝在氣缸蓋上的上的火花塞火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)內(nèi) 的可燃混合氣點燃，火焰迅速的可燃混合氣點燃，火焰迅速傳遍整個燃燒室，同時放出大量傳遍整個燃燒室，同時放出大量熱能。

6、燃燒氣體的體積急劇膨脹，熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。在氣體壓壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力作用下，活塞由上止點移至下力作用下，活塞由上止點移至下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)止點，并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)做功，此時做功，此時進、排氣門仍舊關(guān)閉進、排氣門仍舊關(guān)閉。 排氣行程排氣行程進氣門關(guān)閉排氣門打開活塞溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣做功行程近終了時，排氣門打開，進氣門仍舊關(guān)閉?；钊汕S帶動，從下止點向上止點移動，廢氣在自身壓力（高于大氣壓）和活塞的擠壓下，被排除氣缸。當活塞到達上止點時排氣行程結(jié)束。，但在燃燒室中仍會有少量廢氣無法排出。終上所述，四

7、沖程汽油機經(jīng)過進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，完成一個工作循環(huán)。一個接一個的工作循環(huán)，維持了發(fā)動機的運轉(zhuǎn)?；钊谏稀⑾轮裹c間每移動一個沖程，曲軸轉(zhuǎn)過180角。四沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，活塞移動4個沖程，曲軸轉(zhuǎn)過兩周（720）。其中進氣和做功沖程活塞都是由上止點移動到下止點；壓縮和排氣沖程活塞都是由下止點移動到上止點。二、四沖程柴油機的工作原理二、四沖程柴油機的工作原理噴油器噴 油 泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進 氣 門排氣門純 空 氣溫度300370K壓力800900 kPa溫度8001000K壓力35 MPa瞬時：溫度18002200K壓力510 MPa溫度8001000K壓力1

8、05400 kPa終了：溫度8001000K壓力105400 kPa四沖程汽、柴油機工作動畫思考思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么相同之處呢？共同特點：共同特點：1每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周。轉(zhuǎn)半周。2只有作功行程產(chǎn)生動力。只有作功行程產(chǎn)生動力。思考思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么不同呢？不同點不同點 汽油機汽油機柴油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進汽油與空氣缸外混合，進入可燃混合氣入可燃混合氣進入氣缸的是純空氣進入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系有點火系無點火系無點火

9、系無噴油器無噴油器有噴油器有噴油器發(fā)發(fā)動機的總體構(gòu)造動機的總體構(gòu)造兩大機構(gòu)兩大機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)五大系統(tǒng)五大系統(tǒng)燃油供給系燃油供給系點火系點火系 冷卻系冷卻系潤滑系潤滑系起動系起動系連桿飛輪曲軸活塞進氣門排氣門推桿挺柱正時齒輪 配氣機構(gòu) 曲柄連桿機構(gòu)搖臂凸輪軸潤潤滑滑系系放油螺栓放油螺栓油底殼油底殼機油濾清器機油濾清器油路油路集濾器集濾器冷卻系的工作演示冷卻系的工作演示點火系燃油供給系起動系發(fā)動機的主要性能指標發(fā)動機的主要性能指標1. 有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩；2. 有有效效功率功率；3. 發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速；4. 有效燃油消耗率有效燃油消耗率。有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動機曲軸對外輸出

10、的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩； 符號：Me； 單位：N.m。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速 發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速。 符號：n； 單位：r/min；3.有效功率 發(fā)動機曲軸對外輸出的功率稱為有效功率。 符號：Pe； 單位：kW； 公式：Pe=Me*n/9550；式中 Me有效轉(zhuǎn)矩，N.m； n 曲軸轉(zhuǎn)速，r/min。 從上式可以看出，當有效轉(zhuǎn)矩Me不變時，轉(zhuǎn)速n越高，則有效功率Pe越大；反之減小。 所以在說明發(fā)動機的有效功率大小時，必須指明其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。4.有效燃油消耗率 發(fā)動機每輸出1Kw.h的有效功率所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率； 符號： ge； 單位：g/（kW.h）； 公式：ge=GT*103/Pe 式中 GT發(fā)動機每小時耗油量，kg/h； Pe發(fā)動機的有效功率，kW。 很明顯，有效油耗率越低，經(jīng)濟性越好。國產(chǎn)內(nèi)燃機型號編制規(guī)則國產(chǎn)內(nèi)燃機型號編制規(guī)則按照國家標準GB/T 94711998，國產(chǎn)汽車型號應(yīng)能表明其廠牌、類型和主要特征參數(shù)等。該型號由拼音和阿拉伯數(shù)字組成，分為首部、中部、后部和尾部四部分組成。 內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義 內(nèi)燃機型號的排列順