汽車(chē)構(gòu)造第1章發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)ppt課件

1、第一篇 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)第1章 發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí) v【知識(shí)目標(biāo)】v1掌握發(fā)動(dòng)機(jī)分類(lèi)、基本構(gòu)造和常用術(shù)語(yǔ)；v2掌握四沖程汽油機(jī)的工作原理；v3掌握四沖程柴油機(jī)的工作原理；v4熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造；v5掌握內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱(chēng)和型號(hào)編制規(guī)則。v【能力目標(biāo)】v1掌握發(fā)動(dòng)機(jī)基本的結(jié)構(gòu)、原理、拆裝步驟要領(lǐng)；v2掌握汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝常用工具和專(zhuān)用工具的使用；v3能夠熟練使用常用工具及相關(guān)設(shè)備，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸等基本能力；v4培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，觀察、分析及綜合歸納能力。 1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)與基本構(gòu)造 發(fā)動(dòng)機(jī)概念： 發(fā)動(dòng)機(jī)是一種能夠把一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 發(fā)動(dòng)機(jī)分類(lèi)： 1、往復(fù)式活塞

2、發(fā)動(dòng)機(jī) 2、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)） 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)v 往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)v 轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)v二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)v四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)v單缸發(fā)動(dòng)機(jī)v多缸發(fā)動(dòng)機(jī)v 水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)v 風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)v 直列式發(fā)動(dòng)機(jī)v V形發(fā)動(dòng)機(jī)和對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)v 汽油機(jī)v 柴油機(jī)v現(xiàn)代汽車(chē)采用：四沖程、多缸、水冷式基本組成1.1.1 基本構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)v1 上止點(diǎn)：v 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫(xiě)詞TDC表示。v2 下止點(diǎn)：v 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫(xiě)詞BDC表示。v3 活塞行程s）：v上、下止點(diǎn)間的距離mm）。v4 曲柄半徑R）：v 與

3、連桿下端即連桿大頭相連的曲柄銷(xiāo)中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離mm）。v顯然，s=2R。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動(dòng)兩個(gè)行程。v5 氣缸工作容積Vh）：v活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所讓出的空間容積L）。Vh=D2s/4106（L）式中：D 氣缸直徑，mm。v6燃燒室容積Vc ）：v v 活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積L）。 v v7發(fā)動(dòng)機(jī)排量VL）：v發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸工作容積之和L）。設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)為i，那么 VL = Vh iv8 氣缸總?cè)莘eVa）：v 活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積稱(chēng)為氣缸總?cè)莘eL）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即Va= Vh +Vcv9 壓縮比）：v氣缸

4、總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即v = Va/Vc v =1+Vh /Vc它表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上它表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了程度。壓縮比越大，壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。一般車(chē)用汽油機(jī)的壓縮越高。一般車(chē)用汽油機(jī)的壓縮比為比為710，柴油機(jī)的壓縮比，柴油機(jī)的壓縮比為為1522。10 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)v 在氣缸內(nèi)進(jìn)行的每一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一系列連續(xù)過(guò)程進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣稱(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)。11二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)v活塞兩個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)的稱(chēng)為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。12 四沖程

5、發(fā)動(dòng)機(jī)v活塞四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)的稱(chēng)為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理v四沖程汽油機(jī)的基本工作原理1.2.1 四沖程汽油機(jī)工作原理v1進(jìn)氣行程：v 活塞由曲軸帶動(dòng)從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉。活塞上腔容積增大，在真空吸力的作用下，經(jīng)過(guò)濾清的空氣與汽油形成混合氣，經(jīng)進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。v2壓縮行程：v 活塞在曲軸的帶動(dòng)下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時(shí)升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。此時(shí)，氣缸內(nèi)壓力為600

6、1500kPa，溫度600800K ，遠(yuǎn)高于汽油的點(diǎn)燃溫度，因而很容易點(diǎn)燃。v3作功行程：v 壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出作功。v4排氣行程：v 在作功行程終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門(mén)排出氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。四沖程柴油機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)工作原理v進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程v 曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉

7、，氣缸內(nèi)活塞上腔容積氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸增大，形成真空度，在真空吸力作用下，逐漸增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鮮空氣被吸入氣缸。新鮮空氣被吸入氣缸。v壓縮行程壓縮行程v 曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸減小，空氣被壓縮，壓力、溫度升高。逐漸減小，空氣被壓縮，壓力、溫度升高。v作功行程作功行程v 壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸內(nèi)的高壓空氣中，迅速汽化并與空氣形成入氣缸內(nèi)的高壓空氣中，迅速汽化

8、并與空氣形成可燃混合氣，柴油自行著火燃燒，氣缸內(nèi)壓力、可燃混合氣，柴油自行著火燃燒，氣缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)溫度急劇升高，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)作功。，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)作功。v排氣行程排氣行程v 在作功終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，曲軸帶動(dòng)活在作功終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，曲軸帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，廢氣在自身的剩余壓塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門(mén)排出氣缸。力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門(mén)排出氣缸。1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造v機(jī)體組機(jī)體組v曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)v配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)v供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)v冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)

9、v潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)v起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)v點(diǎn)火系統(tǒng)等點(diǎn)火系統(tǒng)等1.4 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱(chēng)和型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)編制舉例：發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)編制舉例：v(1) EQ 61001型汽油機(jī)：表示二汽生產(chǎn)、六缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、通用型、第一種變型產(chǎn)品。v (2) 6120 Q柴油機(jī)：表示6缸、四沖程、缸徑120mm、水冷、車(chē)用。v (3) 12V135Z柴油機(jī)：表示12缸、V形、四沖程、缸徑135mm、水冷、增壓。v現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)基本都采用內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是將燃料在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，它具有熱效率高、體積小、質(zhì)量輕、便于移動(dòng)和起動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)。v四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是活塞在氣缸內(nèi)上、下止點(diǎn)間往復(fù)移動(dòng)

10、四個(gè)行程，完成進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。按著火方式分為：點(diǎn)燃式和壓燃式。汽油機(jī)采用點(diǎn)燃式，柴油機(jī)采用壓燃式。v描述發(fā)動(dòng)機(jī)工作的基本術(shù)語(yǔ)有：上止點(diǎn)TDC）、下止點(diǎn)BDC）、活塞行程s）、曲柄半徑R）、氣缸工作容積Vh）、發(fā)動(dòng)機(jī)排量VL）、燃燒室容積Vc）、氣缸總?cè)莘eVa）、壓縮比e）。v壓縮比e表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高，因而發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率就越大，經(jīng)濟(jì)性越好。一般車(chē)用汽油機(jī)的壓縮比為810，柴油機(jī)的壓縮比為1522。v四沖程汽油機(jī)工作原理如下：四沖程汽油機(jī)工作原理如下：v 進(jìn)氣行程：活塞由曲軸帶動(dòng)

11、從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，進(jìn)氣行程：活塞由曲軸帶動(dòng)從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉?？諝馀c汽油的混合物，經(jīng)進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)排氣門(mén)關(guān)閉。空氣與汽油的混合物，經(jīng)進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，氣缸內(nèi)壓力低于大氣壓力。，氣缸內(nèi)壓力低于大氣壓力。v 壓縮行程：進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下，從下止點(diǎn)向上壓縮行程：進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉，隨著活塞上移，活塞上腔容積不止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，進(jìn)、排氣門(mén)

12、均關(guān)閉，隨著活塞上移，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，壓縮行程結(jié)束。氣體壓斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時(shí)升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。力和溫度同時(shí)升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。v 做功行程：壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混做功行程：壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，在氣體壓力的作用下，合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，在氣體壓力的作用下，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出做功，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，再通

13、過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出做功，至活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，做功行程結(jié)束。至活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，做功行程結(jié)束。v 排氣行程：在做功行程終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，活塞在曲軸帶動(dòng)下排氣行程：在做功行程終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，活塞在曲軸帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門(mén)排出氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)關(guān)閉，排氣行程結(jié)自排氣門(mén)排出氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。束。v排氣行程結(jié)束后，進(jìn)氣門(mén)再次開(kāi)啟，又開(kāi)始了下一個(gè)工作循環(huán)，如此周排氣行程結(jié)束后，進(jìn)氣門(mén)再次開(kāi)啟，又開(kāi)始了下一個(gè)工作循環(huán)，

14、如此周而復(fù)始，發(fā)動(dòng)機(jī)就自行運(yùn)轉(zhuǎn)。而復(fù)始，發(fā)動(dòng)機(jī)就自行運(yùn)轉(zhuǎn)。v四沖程柴油機(jī)與汽油機(jī)工作原理不同之處：四沖程柴油機(jī)與汽油機(jī)工作原理不同之處：v 進(jìn)氣行程：不同于汽油機(jī)的是進(jìn)入氣缸的不是混合氣，而是純空氣進(jìn)氣行程：不同于汽油機(jī)的是進(jìn)入氣缸的不是混合氣，而是純空氣。v 壓縮行程：不同于汽油機(jī)的是壓縮純空氣，且由于柴油機(jī)壓縮比大壓縮行程：不同于汽油機(jī)的是壓縮純空氣，且由于柴油機(jī)壓縮比大壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機(jī)高。壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機(jī)高。v 做功行程：此行程與汽油機(jī)有很大不同，壓縮行程末，噴油泵將高做功行程：此行程與汽油機(jī)有很大不同，壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫空氣中，迅速汽化并與空氣形壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣。因?yàn)榇藭r(shí)氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度，柴油自成可燃混合氣。因?yàn)榇藭r(shí)氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度，柴油自行著火燃燒，且以后的一段時(shí)間內(nèi)邊噴邊燃燒，氣缸內(nèi)的溫度、壓力急行著火燃燒，且以后的一段時(shí)間內(nèi)邊噴邊燃燒，氣缸內(nèi)的溫度、壓力急劇升高，推動(dòng)活塞下行做功。劇升高，推動(dòng)活塞下行做功。v