{教育管理}清華大學(xué)講義汽車構(gòu)造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)優(yōu)質(zhì)

1、教育管理清華大學(xué)講義汽車構(gòu)造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)卓越精品管理案例您可以自由騙事，值得悠下我擁有主要內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)（4 學(xué)時(shí)）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體（2學(xué)時(shí)） 曲柄連桿機(jī)構(gòu)（3學(xué)時(shí)）氣門機(jī)構(gòu)（3學(xué)時(shí)） 進(jìn)排氣、增壓系統(tǒng)及排放 控制裝置（3學(xué)時(shí)） 汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)（4 學(xué)時(shí)）柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)（4 學(xué)時(shí)）汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)） 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)） 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)） 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)與電源（1學(xué)時(shí)）發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車及其動(dòng)力概況汽車總體結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則汽車發(fā)動(dòng)

2、機(jī)的分類一一活塞運(yùn)動(dòng)方式按活塞運(yùn)動(dòng)方式往復(fù)活塞式Reciprocating engine)旋轉(zhuǎn)活塞式(Rotary engine/Wankel engineMAZDA公司轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用于運(yùn)動(dòng)型轎車汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類一一燃料按燃料種類汽油機(jī)(Gasoline engine )柴油機(jī)(Diesel engine)其它燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(Alternative engine)工作特征備注“火力式混合氣形成方法汽油機(jī)“花點(diǎn)火化油器供油，缸外混合趨于淘汰進(jìn)氣道汽油噴射，缸外混合當(dāng)前主流缸內(nèi)汽油噴射趨向發(fā)展柴油機(jī)X縮自然缸內(nèi)柴油噴射其它燃 料發(fā)動(dòng) 機(jī)“花點(diǎn)火缸外混合或缸內(nèi)噴射在結(jié)構(gòu)上與汽油 機(jī)不同之處只在 于燃料供給

3、系統(tǒng)少量柴油引缸外混合或缸內(nèi)噴射有柴油和氣體燃 料兩套燃料供給 系統(tǒng)汽油機(jī)柴油機(jī) 12* cylinder VH=5Jl P± = 150 kW (gasoline; 240 kW) H2- liquid tank (LH2, -253, 140 I) Operating range: ca. 400 km E箕turn昌I mixtur& formation with sequential fuel injection,(1- 4 bar. gaseous) X > 2 (no water injection) n6rmx=35%氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)BMW汽油、氫雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

4、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類一一沖程二沖程(Two stroke)按行（沖）程四沖程(Four stroke)四行程二行程曲軸箱掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng) 機(jī)按掃氣方 式分為曲軸箱掃氣 式，用于小 型汽油機(jī) 掃氣泵式， 用于大型柴 油機(jī)掃氣泵式二沖程汽油機(jī)（1）第一沖程活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)；掃氣：下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣閥關(guān)閉； 排氣口和掃氣口開(kāi)啟；曲軸箱內(nèi) 的可燃混合氣經(jīng)掃氣口進(jìn)入氣 缸，將廢氣經(jīng)排氣口掃出；活塞繼續(xù)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞頭 部將掃氣口關(guān)閉，停止掃氣；但 排氣口未關(guān)閉，廢氣和部分混合 氣繼續(xù)排出；壓縮：活塞將排氣口關(guān)閉，缸內(nèi) 可燃混合氣被壓縮，直至上止點(diǎn)。 進(jìn)氣：活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前時(shí)， 曲軸箱容

5、積隨活塞上移增大，形 成真空度，進(jìn)氣閥開(kāi)啟，混合氣 進(jìn)入曲軸箱。二沖程汽油機(jī)(2)第二沖程活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)；燃燒：壓縮過(guò)程終了時(shí)，火花 塞點(diǎn)火，可燃混合氣燃燒，燃 燒氣體膨脹作功。此時(shí)，進(jìn)氣 閥仍開(kāi)啟，混合氣繼續(xù)進(jìn)入曲 軸箱。隨著活塞下移，進(jìn)氣閥關(guān)閉。 此后向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)使曲軸箱容 積變小，其中混合氣被預(yù)壓縮。排氣：活塞打開(kāi)排氣口，廢氣 排出，作功過(guò)程結(jié)束；掃氣：繼而活塞又將掃氣口開(kāi) 啟，可燃混合氣經(jīng)掃氣口進(jìn)入 氣缸，掃除廢氣(掃氣)。直 至下一活塞行程掃氣口被關(guān)閉。二沖程汽油機(jī)(3)二沖程柴油機(jī)（1）第一沖程活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)； 掃氣：當(dāng)活塞還處于下止點(diǎn) 時(shí)，進(jìn)氣口和排氣門均已開(kāi)

6、啟。 掃氣泵將純凈的空氣增壓到 0.120.14 MPa后，經(jīng)空氣室 和進(jìn)氣口送入氣缸，掃除其中 的廢氣。廢氣經(jīng)氣缸頂部的排 氣門排出。壓縮：當(dāng)活塞上移將進(jìn)氣口關(guān) 閉的同時(shí)，排氣門也關(guān)閉，進(jìn) 入氣缸內(nèi)的空氣開(kāi)始被壓縮。 活塞運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)，壓縮過(guò)程 結(jié)束。二沖程柴油機(jī)(2)第二沖程活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)；作功：壓縮行程結(jié)束后，高壓 柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸，弁自 行著火燃燒。高溫高壓的燃燒 氣體推動(dòng)活塞作功。排氣：當(dāng)活塞下移2/3行程時(shí), 排氣門開(kāi)啟，廢氣經(jīng)排氣門排 出。掃氣：活塞繼續(xù)下移，進(jìn)氣口 開(kāi)啟，來(lái)自掃氣泵的空氣經(jīng)進(jìn) 氣口進(jìn)入氣缸進(jìn)行掃氣。NewSulzerDieselRTA-series

7、Low-speedTwo-stroke Diesel Engines 1480-48600 kW 2000-66120 bhp196-54 rpm四沖程vs.二沖程工作循環(huán)換氣時(shí)間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性四沖程曲軸每轉(zhuǎn)二圈一 個(gè)工作循環(huán)，作 功一次。進(jìn)、排氣持續(xù)時(shí) 間長(zhǎng)，重疊期小 換氣質(zhì)量好。有進(jìn)、排氣門, 結(jié)構(gòu)復(fù)雜二沖程曲軸每轉(zhuǎn)一圈一 個(gè)工作循環(huán)，作 功一次。旋轉(zhuǎn)角速度比較 均勻換氣時(shí)間短(1/3),進(jìn)、排氣過(guò)程幾乎同 時(shí)進(jìn)行，換氣質(zhì) 量差無(wú)進(jìn)、排氣門， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(曲軸 箱掃氣式)按著火方式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類-著火火花點(diǎn)火(Spark Ignition )壓縮著火(pression Ignition )火花

8、塞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類-冷卻(Air cooling )(Water cooling )過(guò)熱蒸氣風(fēng)扇雙速熱敏開(kāi)關(guān)進(jìn)水軟管排氣管出水軟管電動(dòng)風(fēng)扇散熱器膨脹箱蓋膨脹箱一膨脹箱管水冷Santana 2000缸蓋水套 次修缸體水套 筑修；水泵,水套排氣I裝置節(jié)氣門熱水管風(fēng)冷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類-進(jìn)氣方式非增壓/自然吸氣TurbochArasd Airflow渦輪增壓Twin Cams/Ss. / IntercoolerPHton & ringbTURBINE WHEELExhaustTurboExhaust gas flowEngine汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類一一氣缸排列按氣缸排列直列(In-line)V型(

9、V-type )對(duì)置(Box engineW 型(W-type )V engineIn-lineRadial engineDouble piston engineOpposed piston engineH engineBoxer engine or 180° V engineW engineTriangle engineW型duoatti汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類-歸納活塞運(yùn)動(dòng)方式著火方式冷卻方式氣缸數(shù)氣缸排列燃料種類行（沖）程進(jìn)氣狀態(tài)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類主流汽油機(jī)-火花點(diǎn)火柴油機(jī)一壓縮著火自然吸氣增壓水冷多缸(316)直列(3 6)V型(6 16)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車及其動(dòng)力概況汽車總體結(jié)構(gòu)

10、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造（2)缸蓋機(jī)體活塞飛輪曲柄連桿機(jī)構(gòu)氣門機(jī)構(gòu)IllI供給系統(tǒng)油管汽油機(jī)燃油系統(tǒng)節(jié)氣門組件進(jìn)氣歧管空氣流量計(jì)汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)Santana 2000柴油機(jī)燃油系統(tǒng)li I潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)曲軸位置和 轉(zhuǎn)速傳感器氧傳感器水溫傳感器BOSCH點(diǎn)火系統(tǒng)蓄電池ECU帶集成驅(qū)動(dòng)級(jí)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)起動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造（3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車及其動(dòng)力概況汽車總體結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能動(dòng)

11、力性指標(biāo)表征發(fā)動(dòng)機(jī)作功 能力大小工況負(fù)荷特性 速度特性 負(fù)荷特性環(huán)境性能指標(biāo)指發(fā)動(dòng)機(jī)排放品 質(zhì)和噪聲水平燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率和 燃油消耗率強(qiáng)化指標(biāo)指發(fā)動(dòng)機(jī)承受熱 負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷 的能力發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能動(dòng)力性指標(biāo)（1）動(dòng)力性指標(biāo)有效轉(zhuǎn)矩Te指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，通常用 Te表 示，單位為N mo有效轉(zhuǎn)矩是作用在活塞頂部的氣體壓 力通過(guò)連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并克服了摩擦，驅(qū)動(dòng) 附件等損失之后從曲軸對(duì)外輸出的凈轉(zhuǎn)矩。動(dòng)力性指標(biāo)有效功率Pe指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的功率，通常用 P漾 示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對(duì)外輸出的凈功率。 它等于有效轉(zhuǎn)矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。

12、發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率可 以在專用的試驗(yàn)臺(tái)上用測(cè)功器測(cè)定，測(cè)出有效扭矩和曲軸 轉(zhuǎn)速，然后用下面公式計(jì)算出有效功率。P. = T e2-60n10 =Te9550(kW)式中：Te 一有效轉(zhuǎn)矩（N m） n曲軸轉(zhuǎn)速 （r/min）。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能動(dòng)力性指標(biāo)(3)動(dòng)力性指標(biāo)平均有效壓力pme單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓力，單位 MPa。Pme可以看作是一個(gè)假想的、平均不變的壓力作用在 活塞頂上，使活塞移動(dòng)一個(gè)沖程所作的功，即每循環(huán)所作 的有效功。平均有效壓力越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力越強(qiáng)。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能一一經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（3）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)有效熱效率 e燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分?jǐn)?shù)稱為

13、有效熱 效率。有效熱效率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)有效燃油消耗率geg e =1000G T(g / kWPe燃油消耗率是指單位時(shí)間內(nèi)單位有效功的燃油消耗量，也 就是發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì) 量（以g為單位），燃油消耗率通常用g e表示，單位g/kW h.Gt -每小時(shí)的燃油消耗量（kg/h）Pe -有效功率（kW）有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗 的燃油越少，其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上給出的有 效燃油消耗率ge是最小值。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能一一強(qiáng)化指標(biāo)環(huán)境性能指標(biāo)排放有害氣體CO、HC、NOx顆粒物PM二氧化碳CO2噪聲世界各國(guó)都有法規(guī)限

14、制排放和噪聲強(qiáng)化指標(biāo)升功率Pl發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下，單位發(fā)動(dòng)機(jī)排量輸出的有效功率稱 為升功率，單位kW/Lo升功率越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力越 強(qiáng)，熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷高。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能一一工況和負(fù)荷工況發(fā)動(dòng)機(jī)在某一時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)。以該時(shí)刻內(nèi)燃機(jī)輸出的有效 功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示。曲軸轉(zhuǎn)速即為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。負(fù)荷率內(nèi)燃機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出 的最大有效功率的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。負(fù)荷率通常簡(jiǎn)稱負(fù) 荷。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能一特性（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（如有效轉(zhuǎn)矩Te,有效功率 Pe,有效耗油率等）隨其運(yùn) 轉(zhuǎn)工況（負(fù)荷、轉(zhuǎn)速）變化 而變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī) 的特性。速度特性MBO

15、M611負(fù)荷特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能特性（3）速度特性性能指標(biāo)隨發(fā) 動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速 變化的關(guān)系稱 為發(fā)動(dòng)機(jī)的速 度特性。轉(zhuǎn)矩汽油機(jī)功率堂一占7GMXH 逮 燃油消耗率20n/ (r *min 1)OUIrSMoteur1.8i 16V- 117ch (DIN)LB i 16V engine - 11/hp (DIN)Couple rorquoEW7 J4PuissancePower發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能 特性（3）柴油機(jī)速度特性功率(歸NrJ轉(zhuǎn)矩7(q*MiE/ 燃油消耗率排©宜皮苣R3Moteur 2.0 HDi-138 Ch (DIN)2.0 HDi engine - 138 hp (DIN

16、)Couplerulwance200030004000發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能20 3040 51) 60 70 B0 90 戶JkW儂畋皿400360320280燃油消耗率7q ,f)s "mzosfs燃油消耗量負(fù)荷特性性能指標(biāo)隨負(fù) 荷變化的關(guān)系 稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的 負(fù)荷特性。汽油機(jī)排氣溫度燃油消耗量4D20 m 3的的403M 2 2 2 2 202040 6U 80 100 120兄/kWFW*)巴-金 燃油消耗率柴油機(jī)負(fù)荷特性動(dòng)力性指標(biāo)強(qiáng)化指標(biāo)工況負(fù)荷特性速度特性 負(fù)荷特性環(huán)境性能指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)汽車及其動(dòng)力概況汽車總體結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造

17、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則(布施中國(guó)國(guó)修1)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB725 91)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名 稱和型號(hào)編制規(guī)則 中對(duì)內(nèi)燃機(jī)的名稱 和型號(hào)作了統(tǒng)一規(guī) 定。*EQ12VE230ZCz ：第二汽車制造廠，12缸，V型，二沖程,缸徑230mm水冷，增壓，船用主料號(hào)煒?lè)N臂位入等號(hào)*峰F風(fēng)冷SS十字英式5fftMWZ屈!4*將中冷球，伸出機(jī)、左機(jī)基本型得片用途人符，通用蒙納直足而力7想比配討七軍G工戛睥械QJ帆黃帆車D帆祖C船用主機(jī)右機(jī)鼻華蒙口船用兄機(jī)在機(jī)事率城L用/拘證符討內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則（2）型號(hào)示例：汽油機(jī)1E65F:單缸，二沖程，缸徑 65mm風(fēng)冷，通用型；EQ61001:二汽，六缸，直列，四沖程，缸徑 100mm水冷，區(qū)分符號(hào)1表示 第一種變型產(chǎn)品；BJ492QA: BJ為北京汽車制造廠代號(hào)，四缸，直列，四沖程，缸徑 92mm水冷, 車用，區(qū)分符號(hào)A表示變型產(chǎn)品。柴油機(jī)YZ6102Q_: YZ為揚(yáng)州柴油機(jī)廠代號(hào)，六缸，直列，四沖程，缸徑 102mm水冷，