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文檔簡(jiǎn)介
1、一、前言(10)汽車是指本身具有動(dòng)力裝置,可以單獨(dú)行駛并完成運(yùn)載任務(wù)的車輛。隨著汽車技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,汽車經(jīng)歷了蒸汽汽車電動(dòng)汽車 內(nèi)燃機(jī)汽車三大階段,當(dāng)今的汽車已是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的機(jī)械-電子一體化的綜合系統(tǒng)。本課程性質(zhì)、主要內(nèi)容、特點(diǎn)、學(xué)習(xí)要求:(略)二、講授內(nèi)容(65)緒論一、中外汽車工業(yè)發(fā)展概況1外國(guó)的汽車工業(yè)的發(fā)展 P1。1796年:法國(guó)人居諾,制造出世界上第一輛用蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪汽車,時(shí)速3.5公里。1830年:蒸汽機(jī)已用到公共汽車上。1873年:英國(guó)人戴維遜已發(fā)明了鉛鋅蓄電池,并用于賽車上。1900年:英國(guó)人哈特制造的電動(dòng)汽車,每個(gè)輪上都有一個(gè)電機(jī)用來(lái)驅(qū)動(dòng),時(shí)速已達(dá)80公里。1876
2、年:德國(guó)人奧托將法國(guó)人羅歇1861年提出的吸氣、壓縮、膨脹、排氣的基本概念具體化,發(fā)明了所謂奧托循環(huán)熱機(jī)(即今天的四沖程內(nèi)燃機(jī)),并在世界上得以廣泛應(yīng)用。1883年:德國(guó)人代姆勒發(fā)明了化油器。1886年:德國(guó)人本茨應(yīng)用蓄電池和線圈感應(yīng)產(chǎn)生高壓電流點(diǎn)火方式,制成二行程單缸汽油機(jī),裝在三輪汽車上,并在1月29日申請(qǐng)獲得了專利,所以1886-1-29公認(rèn)為世界上第一輛汽車的誕生日。1889年:法國(guó)人別儒研制了齒輪變速器和差速器。1891年:法國(guó)人別儒又首先推出前置后驅(qū)。1891年:法國(guó)人又研制了摩擦片式離合器。1891年:法國(guó)人開始采用充氣輪胎。1926年:戴姆勒和本茨兩家公司合并為今天的戴姆勒本茨
3、汽車公司,他們兩人同被稱為“汽車之父”。目前主要的汽車公司有:通用、福特、豐田、大眾、菲亞特、日產(chǎn)。2我國(guó)汽車工業(yè)的現(xiàn)狀1956年10月長(zhǎng)春第一汽車制造廠正式開始生產(chǎn)解放CA1090型載貨汽車。廣州的汽車工業(yè)作為龍頭產(chǎn)業(yè)得到政府部門的重視:廣州本田、花都風(fēng)神、豐田汽車廠亦將在廣州落戶,中國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。二、汽車類型轎車、客車、貨車、越野車、牽引車、專用車等。微型轎車:排量1L以下,天津夏利TJ7100、重慶奧拓。普通級(jí)轎車:排量1.0-1.6L。一汽捷達(dá)、二汽富康。中級(jí)轎車: 排量1.6-2.5L。一汽奧迪100、上海桑塔納。中高級(jí)轎車: 排量2.5-4.0L。日豐田皇冠、凌
4、志300,德奔馳300。高級(jí)轎車: 排量4.0L以上。奔馳500、560、600。豪華客車:走長(zhǎng)途高速的大客車,帶電視、洗手間,總價(jià)在一百五十萬(wàn)至二百萬(wàn)間。貨車:東風(fēng)、解放車見得較多。微型貨車:總質(zhì)量小于1.8T。JL1010。輕型貨車:總質(zhì)量1.8T-6T。NJ1061、BJ1041、江鈴JX1030DS。中型貨車:總質(zhì)量6T-14T。CA1091、EQ1092。重型貨車:總質(zhì)量大于14T。JN1181、斯太爾91系列。越野車:現(xiàn)在比較流行的一類車,選擇此類車型的人是喜歡休閑生活的,此類車型最適合進(jìn)長(zhǎng)途旅行,現(xiàn)在較多人選擇的是長(zhǎng)城跟中興,價(jià)格比較接近平民化。三、課堂小結(jié)(10)我國(guó)汽車工業(yè)與
5、世界先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距,但現(xiàn)在國(guó)家加大了對(duì)汽車工業(yè)的扶持,1987年國(guó)務(wù)院確立了把汽車工業(yè)作為國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)的方針。在廣州市,汽車工業(yè)已成為三大支柱產(chǎn)業(yè),本田、日產(chǎn)、豐田都在廣州落戶,今年下半年,廣州將加緊加緊推進(jìn)本田轎車出基地、豐田汽車50萬(wàn)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、豐田整車和花都汽車城等相關(guān)項(xiàng)目的建設(shè),爭(zhēng)取今年整車產(chǎn)量達(dá)40萬(wàn)臺(tái)。四、課外作業(yè)(5) 1哪一天被公認(rèn)為世界上第一輛汽車的誕生日?2汽車如何分類?一、復(fù)習(xí)提問(10)1什么是汽車?如何分類? 2如何識(shí)別汽車的類型?二、講授內(nèi)容(70)緒論(續(xù))三、國(guó)產(chǎn)汽車型號(hào)編制規(guī)則 企業(yè)代號(hào) 車輛類別代號(hào) 主參數(shù)代號(hào) 產(chǎn)品序號(hào) 企業(yè)自定代號(hào)企業(yè)代號(hào):表
6、示企業(yè)名稱或其所在地。車輛類別代號(hào):數(shù)字表示。主參數(shù)代號(hào):貨車-總質(zhì)量;客車-長(zhǎng)度或總質(zhì)量;轎車-發(fā)動(dòng)機(jī)排量。排量:1/10L為單位。車長(zhǎng):m。小于10m時(shí),1/10m為單位。產(chǎn)品序號(hào):數(shù)字表示。企業(yè)自定代號(hào):漢語(yǔ)拼音或數(shù)字表示。多用在變形車上為了與基本型加以區(qū)別。EQ1090 TJ7100 DN64401表示貨車,09表示載重,0表示第一代。7表示轎車,10表示排量。6表示客車,44表示車長(zhǎng)。*現(xiàn)在的越野車用6來(lái)表示,即為小型客車,因?yàn)檐嚿磔^長(zhǎng)。四、汽車的總體構(gòu)造由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備四大部分組成。五、汽車的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)參數(shù)1質(zhì)量參數(shù)2主要尺寸參數(shù)*輪距:同一車轎左右輪胎面中心線間
7、距離,雙胎則為雙胎中心線。*最小離地間隙3性能參數(shù)*最小轉(zhuǎn)彎半徑:轉(zhuǎn)身盤至極限位置。*最高車速:平直良好的路面上。*最大爬坡度:滿載時(shí)。*平均燃油消耗量:L/100Km。*驅(qū)動(dòng)方式:例44三、課堂小結(jié)(10) 發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置,底盤是汽車裝配與行駛的主體,車身安置駕駛員、乘客或裝載貨物,電氣設(shè)備為汽車提供電能。 一、復(fù)習(xí)提問(10) 1汽車由哪幾部分組成?各部分有什么作用? 2什么是汽車的最高車速?最大爬坡度?最小轉(zhuǎn)變半徑?二、講授內(nèi)容(65)緒論(續(xù))六、汽車行駛基本原理要使汽車由靜止-運(yùn)動(dòng),則要外界對(duì)汽車施加一推力。1驅(qū)動(dòng)力的產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳到驅(qū)動(dòng)輪上,驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)力矩Mt對(duì)路面產(chǎn)生
8、一個(gè)圓周力F0,則路面對(duì)輪胎產(chǎn)生一反作用力Ft。Ft=Mt/r。Mt =Meigi0t。2汽車行駛的阻力*滾動(dòng)阻力Ff:產(chǎn)生原因是車輪運(yùn)動(dòng)時(shí),輪胎與路面的變形。路面變形-汽車所造的功不能收回。輪胎變形-地面反力前移。由平衡條件Tr=Ga,令f=a/r,則Ff=Gf。f滾阻系數(shù)。與路面種類、車速、輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓有關(guān)。瀝青、混凝土路f約0.015-0.02。*空氣阻力FW:產(chǎn)生原因是汽車運(yùn)動(dòng)時(shí),空氣作用在行駛方向的法向、切向力及前后的壓力差。FW=KAV2/21.15。 K空阻系數(shù);A迎風(fēng)面積=BH。*上坡阻力Fi:產(chǎn)生原因是汽車上坡時(shí),車重沿坡度的分力。Fi=GSin。*加速阻力Fj:產(chǎn)
9、生原因是汽車加速時(shí),克服其質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)的慣性力。Fj=Gj/g。旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),j汽車加速度。3汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析汽車運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)條件:驅(qū)動(dòng)力與總阻力總相等 F Ft。4附著力及其對(duì)驅(qū)動(dòng)力的限制附著作用:輪胎與路面間的相互摩擦以及輪胎花紋與路面凸起部分的相互作用綜合在一起。附著力F = G。地面對(duì)輪胎切向反力的極值。汽車的附著條件:附著力必須大于或等于汽車的牽引力,F(xiàn)Ft。汽車的行駛條件:FFtF三、課堂小結(jié)(10)必須要滿足汽車的驅(qū)動(dòng)與附著條件,汽車才能行駛。為增大汽車的附著力,可在輪胎的花紋、氣壓上改進(jìn),在冰雪、泥濘的路面上,可使用越野汽車。四、課外作業(yè)(5)1汽車驅(qū)動(dòng)力如何產(chǎn)生?滾動(dòng)阻力如
10、何產(chǎn)生?2汽車行駛要滿足什么條件?一、復(fù)習(xí)提問(10) 1什么是附著力?為什么驅(qū)動(dòng)力不能大于附著力? 2汽車驅(qū)動(dòng)力是如何產(chǎn)生的?二、講授內(nèi)容(55) 1-1發(fā)動(dòng)機(jī)分類、一般構(gòu)造及常用術(shù)語(yǔ) 一、發(fā)動(dòng)機(jī)分類與一般構(gòu)造1汽油機(jī)和柴油機(jī)(各自的特點(diǎn))2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)3水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)4轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)二、常用術(shù)語(yǔ)上止點(diǎn)、下止點(diǎn)、活塞行程、曲柄半徑、燃燒室容積、氣缸總?cè)莘e三、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)1排量的含義與計(jì)算公式氣缸排量指的就是氣缸工作容積,指活塞一個(gè)行程所掃過的容積,一個(gè)氣缸的容積用Vh來(lái)表示。排量用Vl表示。Vl = Vh i = St10-6排量是指所有氣缸的工作容積,i為氣缸的數(shù)量。
11、2短行程發(fā)動(dòng)機(jī)和長(zhǎng)行程發(fā)動(dòng)機(jī)短行程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn):P20短行程發(fā)動(dòng)機(jī)與長(zhǎng)行程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較:P223壓縮比壓縮比反映的是氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的程度。壓縮比=氣缸總?cè)莘e/燃燒室容積三、課堂小結(jié)(10)發(fā)動(dòng)機(jī)的排量取決于缸徑和活塞行程,這是兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù),兩者的比值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有很大影響。缸徑與行程相等的發(fā)動(dòng)機(jī)叫等徑發(fā)動(dòng)機(jī),如豐田3S發(fā)動(dòng)機(jī)的缸徑和行程均為86mm,BJ4920A型4缸汽油機(jī)缸徑和行程均為92mm。行程大于缸徑叫長(zhǎng)行程發(fā)動(dòng)機(jī),反之短行程發(fā)動(dòng)機(jī)。短行程:轉(zhuǎn)速高、利于提高功率;缸徑大,利于多氣門布置、利于提高功率。長(zhǎng)行程:燃燒室緊湊、利于快速燃燒,能降低比油耗;同時(shí)作用在活塞上載荷較
12、小,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲。一般經(jīng)濟(jì)型轎車多選用。四、課堂練習(xí)(15) 1東風(fēng)EQ140型汽車的6100B-1型發(fā)動(dòng)機(jī)其活塞行程為115mm,試計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)排量。 2已知某六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為5.4L,壓縮比為7,求燃燒室的容積。 一、復(fù)習(xí)提問(10) 1什么是發(fā)動(dòng)機(jī)排量?如何計(jì)算? 2什么是壓縮比?其大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作有何影響?二、講授內(nèi)容(65)1-2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理要產(chǎn)生動(dòng)力,先向氣缸供入燃料和空氣,經(jīng)壓縮燃燒后產(chǎn)生熱能,再利用高溫高壓的氣體膨脹而推動(dòng)活塞,往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)依靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最后還要將燃燒后的廢氣排出氣缸繼續(xù)進(jìn)氣。如此不斷地反復(fù)進(jìn)行。在氣
13、缸內(nèi)進(jìn)行的每一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一系列連續(xù)過程,稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。按一個(gè)工作循環(huán)活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)次數(shù)分為四沖程和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一、四沖程汽油機(jī)的工作原理1進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程的工作過程。進(jìn)氣行程:進(jìn)氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞下行壓縮行程:進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門關(guān)閉 活塞上行作功行程:進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門關(guān)閉 活塞上下行排氣行程:進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞下上行2爆燃與表面點(diǎn)火現(xiàn)象爆燃:由于缸內(nèi)可燃混合氣壓力和溫度過高,燃燒室內(nèi)遠(yuǎn)離點(diǎn)燃中心的某處在火焰前峰未傳到之前發(fā)生自燃而造成的一種異常燃燒現(xiàn)象。表面點(diǎn)火,分為早燃與后燃。早燃(后燃):是在火花塞正常點(diǎn)火之前(之后),
14、燃燒室內(nèi)壁熾熱表面提前點(diǎn)火引起的一種燃燒現(xiàn)象。3四沖程汽油機(jī)的工作特點(diǎn)。P26二、四沖程柴油機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)的每個(gè)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)行程。三、汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較1四沖程汽油機(jī)與柴油機(jī)兩者主要的區(qū)別混合氣形成方式;著火方式。2汽油機(jī)與柴油機(jī)工作循環(huán)的不同:P27汽油機(jī)柴油機(jī)進(jìn)氣后溫度0C80-13050-70柴油機(jī)無(wú)進(jìn)氣管預(yù)熱,且進(jìn)進(jìn)氣后壓力KPa74-8478-93氣阻力較小。壓縮后溫度0C300-500500-700柴油機(jī)高且充氣系數(shù)也壓縮后壓力KPa680-14702900-4900較高。燃燒最高溫度0C1900-25001500-1900柴油機(jī)高故燃燒壓力大
15、。燃燒最高壓力KPa2900-49004900-9800但空氣量較多,T較小。作功結(jié)束溫度0C1200-1400900-1200柴油機(jī)膨脹比大熱效率高。作功結(jié)束壓力KPa294-491196-392作功后P、T均較低。排氣后溫度0C600-900500-700排氣后壓力KPa100-120100-120排氣系統(tǒng)有阻力3汽油機(jī)與柴油機(jī)使用性能及特性方面的不同:P27汽油機(jī)柴油機(jī)壓縮比7-1016-22耗油率(克/千瓦小時(shí))285-380218-285有效熱效率升功率(千瓦/升)22-5511-26比重量(公斤/千瓦)1.5-44-9轉(zhuǎn)速3000-60001800-5000壓力升高率(千帕/度)1
16、77-245392-588三、課堂小結(jié)(10)柴油機(jī)與汽油機(jī)的工作原理相似,由于燃料的不同,造成兩者在結(jié)構(gòu)上和性能上的差異。活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)依靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán):進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程,曲軸轉(zhuǎn)兩周。四、課外作業(yè)(5)簡(jiǎn)述四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)原理。一、復(fù)習(xí)提問(10) 1什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)? 2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)活塞移動(dòng)幾次?有哪些行程?二、講授內(nèi)容(60)1-3二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)也必經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣等過程。只不過完成這些過程活塞僅需兩個(gè)行程或曲軸旋轉(zhuǎn)一周。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣與排
17、氣幾乎同一時(shí)間進(jìn)行,其特點(diǎn)是利用可燃混合氣或空氣將廢氣自缸內(nèi)排出。一、二沖程汽油機(jī)工作原理簡(jiǎn)介1進(jìn)氣、壓縮行程活塞上行吸氣行程,同時(shí)由于真空作用,可燃混合氣被吸入曲軸箱內(nèi),故原本在氣缸內(nèi)活塞上的混合氣受到壓縮。2作功、掃氣行程燃燒室內(nèi)的可燃混合氣被點(diǎn)燃后爆發(fā),推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),對(duì)外作功,活塞下行接近下止點(diǎn)時(shí)排氣孔打開,廢氣排出。3二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的結(jié)構(gòu)與控制方式:活塞控制:缸體下部的進(jìn)氣孔靠活塞上下運(yùn)動(dòng)來(lái)控制。舌簧閥控制:進(jìn)氣道與曲軸箱相連,靠舌簧閥(單向閥)來(lái)控制?;钊?、舌簧閥控制:上述兩種的復(fù)合型。4二沖程汽油機(jī)與四沖程汽油機(jī)的比較:P29理論上作功頻率是四沖程的二倍;不需專門配氣機(jī)構(gòu);
18、排氣不徹底、廢氣殘余量大;換氣時(shí)有新鮮混合氣的損失。二、二沖程柴油機(jī)工作原理簡(jiǎn)介1第一行程換氣、壓縮行程?;钊麖南轮裹c(diǎn)往上止點(diǎn)移動(dòng),進(jìn)氣孔與排氣孔均開啟,氣缸換氣?;钊^續(xù)移動(dòng),進(jìn)氣孔關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,對(duì)氣體進(jìn)行壓縮。2第二行程作功、排氣行程?;钊咏现裹c(diǎn)時(shí),氣缸內(nèi)的氣體的氣壓與溫度都升高,柴油經(jīng)噴油器進(jìn)入氣缸,與被壓縮空氣混合并自燃?;钊軞怏w燃燒膨脹的壓力而由上向下運(yùn)動(dòng),對(duì)外作功?;钊滦械?/3行程時(shí)排氣門打開,進(jìn)行排氣,此時(shí)氣缸內(nèi)壓力降低,進(jìn)氣孔開啟,進(jìn)行換氣。換氣一直持續(xù)到下一行程活塞上移約1/3行程,進(jìn)氣孔被完全遮蓋止。三、課堂小結(jié)(10)二沖程汽油機(jī)在換氣時(shí)存在換氣損失,經(jīng)濟(jì)性
19、差。但二沖程柴油機(jī)在換氣過程損失的是空氣,因而二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)多選用柴油機(jī)。一、復(fù)習(xí)提問(10)1二行程發(fā)動(dòng)機(jī)與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)有什么不同?2二行程發(fā)動(dòng)機(jī)為何多選用柴油機(jī)?二、講授內(nèi)容(70)1-4發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造及型號(hào)編制規(guī)則一、發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造(一)汽油機(jī)的總體構(gòu)造:二大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成。1機(jī)體組包括氣缸體、氣缸蓋和油底殼,是發(fā)動(dòng)機(jī)的主體部分。作用:作為發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)、各系統(tǒng)的裝配基體,而且其本身的許多部分又分別是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系、冷卻系和潤(rùn)滑系的組成部分。2曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括活塞、連桿、曲軸和飛輪等機(jī)件組成。作用:發(fā)動(dòng)機(jī)借以產(chǎn)生動(dòng)力,并將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力的
20、核心機(jī)構(gòu)。3配氣機(jī)構(gòu)包括氣門組件、凸輪軸、液壓挺柱、齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等零部件組成。作用:使可燃混合氣及時(shí)充入氣缸并及時(shí)從氣缸排出廢氣。4供給系包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進(jìn)排氣裝置等組成。作用:把汽油和空氣混合成合適的可燃混合氣供入氣缸,以供燃燒,并將燃燒生成的廢氣排出氣缸。汽油機(jī)電控燃油噴射裝置包括:燃料供給系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。5點(diǎn)火系包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞和點(diǎn)火開關(guān)等。作用:保證按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的混合氣。6冷卻系包括水泵、散熱器、風(fēng)扇、循環(huán)水套、分水管等。作用:把受熱機(jī)件的熱量散到大氣中去,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。7潤(rùn)滑系包
21、括機(jī)油泵、集濾器、限壓閥、油道、機(jī)油濾清器和機(jī)油冷卻器等。作用:將潤(rùn)滑油供給作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件以減少它們之間的摩擦阻力,減輕機(jī)件的磨損,并部分地冷卻摩擦,清洗摩擦表面。8起動(dòng)系包括起動(dòng)電機(jī)及其附屬裝置。作用:使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起運(yùn)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)。(二)柴油機(jī)的總體構(gòu)造四沖程水冷式柴油機(jī)有二大機(jī)構(gòu)和四個(gè)系統(tǒng),與汽油機(jī)相似。柴油機(jī)供給系與汽油機(jī)不同。二、國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)則1內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱均按其所采用的燃料命名;2內(nèi)燃機(jī)型號(hào)應(yīng)能反映內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特征及性能。 系列 換代 缸數(shù) 排列 沖程 缸徑 特征 用途 企業(yè)自定3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)編制舉例:P33三、課堂小結(jié)(5)現(xiàn)代車上多用汽油機(jī)或柴油機(jī),其基本的
22、結(jié)構(gòu)是相似的。四、課外作業(yè)(5)簡(jiǎn)述汽油機(jī)的二大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)及各部分的作用。一、復(fù)習(xí)提問(10)1發(fā)動(dòng)機(jī)由哪幾大部分組成?2汽油機(jī)與柴油機(jī)在組成上有什么不同?二、講授內(nèi)容(75)2-1曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述發(fā)動(dòng)機(jī)工作的過程是熱功轉(zhuǎn)換的過程,為此,需有一個(gè)燃燒的場(chǎng)所,并把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)就是曲柄連桿機(jī)構(gòu)。對(duì)于往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī),就是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。氣體作用力在每個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)行程中,氣體壓力始終存在,但進(jìn)、排氣行程中氣體壓較小,對(duì)機(jī)件影響不大,主要研究作功和壓縮兩行程中的氣體作用力。在作功行程中,氣體壓力是推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的力。在壓縮行程中,氣體壓力是阻礙
23、活塞向上運(yùn)動(dòng)的力。*往復(fù)慣性力與離心力往復(fù)運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度變化時(shí),就要產(chǎn)生往復(fù)慣性力。物體繞某一中心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力。這兩種力在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中都是存在的*摩擦力摩擦力是任何一對(duì)互相壓緊并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面之間必定存在的,其最大值決定于上述各種力對(duì)摩擦面形成的正壓力和摩擦系數(shù)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī),多缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式取決于氣缸數(shù)量與氣缸布置型式。一、氣缸的布置型式直列發(fā)動(dòng)機(jī):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燃油經(jīng)濟(jì)性好、低速轉(zhuǎn)矩特性好。V型發(fā)動(dòng)機(jī):兩列氣缸中心線夾角小于1800,結(jié)構(gòu)緊湊、通用性強(qiáng)。水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī):重心低、活塞對(duì)向布置使運(yùn)動(dòng)件慣性力相互平衡。二、氣缸偏置一般
24、的發(fā)動(dòng)機(jī),由前向后看,左面的側(cè)壓力大于右面的側(cè)壓力。曲軸中心線向左偏幾個(gè)毫米可減小側(cè)壓力。三、工作條件高溫:高達(dá)2500K以上。高壓:最高可達(dá)5-9MPa。高速:3000-6000r/min,即活塞每秒完成100-200個(gè)行程?;瘜W(xué)腐蝕:廢氣、酸性氣體等。四、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成一般由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪三部分組成。(以上海-大眾JV發(fā)動(dòng)機(jī)為例)1組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2曲柄連桿機(jī)構(gòu)的拆卸三、課堂小結(jié)(5)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的核心機(jī)構(gòu)。工作中主要承受各種氣體的作用力、燃?xì)獾母邷?、廢氣的腐蝕。一、復(fù)習(xí)提問(10)1常見的氣缸有哪幾種布置型式?2曲柄連桿機(jī)構(gòu)由哪些部分組成?二
25、、講授內(nèi)容(65)2-2機(jī)體組機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、曲軸箱和油底殼等組成。一、氣缸體氣缸體的工作條件:承受燃燒過程中膨脹壓力周期性交變載荷、活塞高速變速運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力和側(cè)壓力。水冷式氣缸體:與上曲軸箱鑄為一體,氣缸周圍空腔連通構(gòu)成水套。風(fēng)冷式氣缸體:缸體與曲軸箱為分體結(jié)構(gòu),外面鑄有散熱片。氣缸壁:多用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵(鋁合金)。氣缸套:用耐磨性好的優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或合金鋼。鋁合金缸體必須用合金鑄鐵缸套。干式缸套:厚1-3mm,過盈配合。剛度大、不易漏水、氣,散熱差。濕式缸套:厚5-9mm,需徑向和軸向定位,頂面高于缸體0.05-0.15。分水套:使各缸均勻冷卻。曲軸主軸承
26、座 :目前普遍采用全支承。 二、氣缸蓋與氣缸墊1氣缸蓋主要功用是封閉氣缸上部,并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上應(yīng)有進(jìn)、排氣門座及氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道等。汽油機(jī)氣缸蓋還設(shè)有火花塞座孔,而柴油機(jī)則設(shè)有安裝噴油器的座孔。多用灰鑄鐵或合金鑄鐵。2汽油機(jī)燃燒室汽油機(jī)的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成。燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大。基本要求:冷卻面要?。嫒荼刃。?,能產(chǎn)生進(jìn)氣(利用切向或螺旋進(jìn)氣道)和擠氣(靠燃燒室特殊結(jié)構(gòu))渦流,火花塞在盡量在中間。 汽油機(jī)常用燃燒室形狀:楔形、盆形、半球形、雙球形、4氣門淺蓬形。3氣缸墊氣缸蓋與氣缸體之間置有氣缸襯墊,以保證燃燒
27、室的密封。氣缸墊須滿足的要求:P45。材料多是金屬-石棉墊,或純金屬墊(單層或多層的銅、鋁、低炭鋼)。三、油底殼作用是貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。薄薄鋼板沖壓而成,一般后部較深。三、課堂小結(jié)(5) 氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體,以其為主構(gòu)成的機(jī)體組也可看成是發(fā)動(dòng)機(jī)本體。四、課外作業(yè)(10) 1氣缸體的工作條件如何?對(duì)其有何要求? 2試比較干式和濕式缸套的特點(diǎn)? 3汽油機(jī)常見的燃燒室有哪幾種?一、復(fù)習(xí)提問(10)1汽油機(jī)常見的燃燒室有哪幾種?2濕式缸套頂面為何要略高于缸體上平面?二、講授內(nèi)容(70)2-3活塞連桿組一、活塞活塞的作用是與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室,并承受氣缸中氣體壓力,通
28、過活塞銷將作用力傳給連桿,以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。1工作條件與要求活塞在高溫、高壓、高速及潤(rùn)滑和散熱均比較困難的條件下工作的。要求:強(qiáng)度高、質(zhì)量小、導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小、與缸壁間摩擦系數(shù)小。目前多用鋁合金材料。 2結(jié)構(gòu)-基本結(jié)構(gòu)可分為頭部、環(huán)槽部和裙部1)頭部:第一道環(huán)以上。有平頂、凹頂、凸頂、氣門讓坑。平頂:吸熱面小,加工容易,利于混合氣流動(dòng)和火焰?zhèn)鞑ァ0柬敚豪谠龃髿忾T升程,防止活塞頂碰氣門。奧迪100JW、桑塔納JV發(fā)動(dòng)機(jī)。CA1091凸頂:提高壓縮比。氣門讓坑:避免活塞和氣門的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)干涉。2)環(huán)槽部:環(huán)槽的部分。有氣環(huán)槽和油環(huán)槽,油環(huán)槽底有許多小孔。3)裙部:環(huán)槽下端面至活塞底面。引導(dǎo)活塞
29、在缸內(nèi)運(yùn)動(dòng),并承受側(cè)壓力。3活塞變形特征及相關(guān)措施直徑上小下大:裙部橢圓:長(zhǎng)軸在沿銷座軸線上。原因是銷座壁厚大、膨脹量大;裙部受到的側(cè)壓力和活塞銷的支反力的作用, 也增大變形。裙部開槽:使活塞與缸壁在冷、熱態(tài)下均有大小合適的間隙。裙部座孔處端面向內(nèi)凹陷:拖板式活塞:只保留孔座兩端裙部。鋁合金活塞鑄造時(shí)嵌鑄入“恒范鋼片”或“筒形鋼片”:恒范鋼片是含鎳3336的低碳合金鋼,線膨脹系數(shù)為鋁合金的1/10,可抑制銷座和裙部的變形。表面處理:汽油機(jī)鑄鋁活塞裙部鍍錫;柴油機(jī)鑄鋁活塞裙部表面磷化;鍛造鋁活塞裙部表面噴涂石墨層。4活塞安裝注意事項(xiàng)注意方向標(biāo)記;各缸活塞一般不允許互換。三、課堂小結(jié)(10)活塞工
30、作條件很差承受20000C的高溫,3920KPa的壓力,平均8-12米/秒的速度,廢氣的腐蝕。因此,結(jié)構(gòu)上要采取相應(yīng)的措施。一、復(fù)習(xí)提問(5)1活塞的作用是什么?2活塞結(jié)構(gòu)上有什么特征?二、講授內(nèi)容(70) 2-3活塞連桿組(續(xù))二、活塞環(huán)作用:密封活塞與缸壁間間隙,防止竄氣,使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)更圓滑。1工作條件在高溫、高壓、高速以及潤(rùn)滑困難。當(dāng)活塞環(huán)嚴(yán)重磨損、失去彈力密封面燒蝕失去密封作用時(shí),將造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,動(dòng)力下降,曲軸箱壓力升高,排氣管冒藍(lán)煙,燃燒室、活塞等表面嚴(yán)重積炭等不良現(xiàn)象。2氣環(huán)(壓縮環(huán))作用:保證活塞與氣缸壁間的密封,防止氣缸內(nèi)高溫、高壓燃?xì)獯罅扛Z入曲軸箱;并將活塞所受熱量傳
31、遞給氣缸,再由冷卻液或空氣帶走。1)密封原理自由狀態(tài)下,外徑略大于缸徑,在自身彈力下形成第一密封面;在氣壓力作用下環(huán)緊壓在環(huán)槽下端面形成第二密封面。還有二次密封。2)密封特性由于汽油機(jī)一般設(shè)有2道氣環(huán),柴油機(jī)設(shè)有3道氣環(huán),切口相互錯(cuò)開的幾道氣環(huán)所構(gòu)成的“迷宮式”封氣裝置,足以對(duì)氣缸中的高壓燃?xì)膺M(jìn)行有效的密封。3)活塞環(huán)的裝配間隙在安裝活塞環(huán)時(shí)應(yīng)留有一定值的端隙1、側(cè)隙2、背隙3,以防環(huán)受熱后脹死在環(huán)槽內(nèi)或卡死在氣缸內(nèi),造成損壞。4)氣環(huán)的切口形狀(直角形或斜切口300或450或階梯形)從氣環(huán)的密封特性可知,活塞環(huán)切口是燃?xì)庑孤┑闹饕ǖ?,故切口的形狀和裝入氣缸后切口端面間的間隙大小直接影響燃?xì)?/p>
32、的泄漏量。5)氣環(huán)的斷面形狀矩形環(huán)有泵油現(xiàn)象。錐形環(huán)利于磨合和密封,有布油和刮油作用。傳熱性較差,多用二、三道環(huán)。安裝時(shí)注意標(biāo)記,奧迪100JV第二環(huán)。扭曲環(huán)矩形環(huán)的內(nèi)圓上邊緣或外圓下邊緣切去一部分后形成。裝入后扭曲變形使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下端面接觸。增加密封。安裝時(shí)注意內(nèi)圓切槽向上;外圓切槽向下。梯形環(huán)換向時(shí),側(cè)隙和背隙變化擠出膠狀物;作功時(shí),氣壓力的徑向分力可加強(qiáng)環(huán)的密封作用。多用于柴油機(jī)第一環(huán)。桶形環(huán)外圓面為圓弧形。運(yùn)動(dòng)時(shí),缸壁成楔形空間利于油膜形成。用于強(qiáng)化柴油機(jī)第一環(huán),玉柴YC6105QC和奧迪100JV第一環(huán)。3油環(huán)作用:刮除氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油,并在氣缸壁上形成一層均勻的油膜,也
33、能起到輔助性的密封作用。油環(huán)按結(jié)構(gòu)分為普通油環(huán)和組合式油環(huán)兩種。外側(cè)有圓角向上。三、活塞銷作用:連接活塞和連桿小頭,并將活塞所受的氣體作用力傳給連桿。結(jié)構(gòu):通常為空心圓柱體,有時(shí)為變截面管狀體結(jié)構(gòu)。連接方式:全浮式與半浮式(銷孔動(dòng)配合、連桿孔靜配合)兩種。材料:低碳鋼或低碳合金鋼,表面滲碳處理。四、連桿作用:將活塞承受的力傳給曲軸,并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等零件組成。(一)連桿體與連桿蓋1基本結(jié)構(gòu):小頭、桿身(“工”或“H”)、大頭。2材料:中碳鋼或合金鋼、少數(shù)稀土鎂球墨鑄鐵。3V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的構(gòu)造:并列式、主副式、叉形式。(二)連桿軸承
34、1常用的耐磨合金材料及其特性巴氏合金、鋁基合金、銅鉛合金。2軸承(軸瓦)的結(jié)構(gòu)剖分為兩半的滑動(dòng)軸承,在1-3mm的鋼背內(nèi)圓柱面上澆鑄0.3-0.7mm的減磨合金制成。三、課堂小結(jié)(5)環(huán)的主要作用是密封,安裝時(shí),要錯(cuò)開開口位置。四、課外作業(yè)(10)1試述活塞環(huán)的密封原理?2安裝活塞環(huán)時(shí),為何要錯(cuò)開各環(huán)的開口位置?一、復(fù)習(xí)提問(10) 1活塞環(huán)為何能起密封作用?2安裝活塞環(huán)時(shí),如何錯(cuò)開各環(huán)的開口位置?二、講授內(nèi)容(75)2-4曲軸飛輪組由曲軸和飛輪以及其它不同作用的零件和附件組成。一、曲軸作用:將活塞連桿組傳來(lái)的氣體作用力轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)力矩對(duì)外輸出;并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其它輔助裝置工作。要
35、求:必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,工作表面有較高的耐磨性。材料:中碳鋼、中碳合金鋼、稀土球墨鑄鐵。(一)曲軸的結(jié)構(gòu)曲軸主要由前端軸、曲拐、曲軸后端三部分組成。1曲拐曲拐由連桿軸頸與其兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成。一根曲軸的曲拐個(gè)數(shù)取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)目和氣缸排列方式,直列發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相等,V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)是氣缸數(shù)的一半。曲拐的各組成部分,見圖2-49。連桿軸頸、主軸頸、曲柄和平衡重。2曲拐的布置與發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表1)一般規(guī)律:曲拐的布置主要取決于氣缸數(shù)、氣缸排列方式和各缸的工作順序。原則:各缸作功間隔均衡;連續(xù)作功的兩缸盡量遠(yuǎn)一些;V型兩列應(yīng)交替作功;曲拐布置盡量對(duì)稱、均衡。2)常見
36、的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置與工作循環(huán)表。見P61-P63頁(yè)3前端軸與曲軸后端4曲軸的軸向定位作用:防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),離合器通過飛輪作用于曲軸上的軸向力有使曲軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的趨勢(shì)。方式:止推片、翻邊軸瓦(二)主軸承俗稱大瓦,基本結(jié)構(gòu)與連桿軸承相同。二、飛輪飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的圓盤,其作用:P64飛輪上通??逃械谝桓c(diǎn)火正時(shí)記號(hào),以便校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)刻。三、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整(一)裝配注意事項(xiàng)(二)裝配與調(diào)整方法2-5 發(fā)動(dòng)機(jī)的固定與支撐發(fā)動(dòng)機(jī)一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼支撐在車架上,為了減小汽車行駛中車架的扭轉(zhuǎn)變形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響,發(fā)動(dòng)機(jī)在車架上采用彈性支承,并加裝縱向拉桿。三、課堂小結(jié)(5
37、) 為提高抗彎剛度,減較主軸承載荷,曲軸采用全支承的方式。11886年是世界上公認(rèn)的第一輛汽車誕生日,由德國(guó)卡樂.本茨設(shè)計(jì)制造。P12轎車按發(fā)動(dòng)機(jī)排量來(lái)分級(jí),客車按車身長(zhǎng)度來(lái)分級(jí),貨車按設(shè)計(jì)允許總質(zhì)量(最大載質(zhì)量+整車裝備質(zhì)量)來(lái)分級(jí)。P33發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置,作用是將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;底盤是汽車裝配與行駛的主體。P54汽車所能獲得的驅(qū)動(dòng)力,不僅取決于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和底盤傳動(dòng)系傳動(dòng)比的大小,還受輪胎與路面附著性能的限制。P135四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣等四個(gè)行程,曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。P236氣缸偏置就是將氣缸中心線與曲軸中心線錯(cuò)開,以減小作功行程連桿的傾斜角,
38、從而使側(cè)壓力減小。偏移量一般在幾個(gè)毫米以內(nèi)。P367缸體中采用鑲?cè)敫滋椎霓k法,即缸套采用耐磨性好的優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或合金鋼來(lái)制造,而缸體可用價(jià)格較低的普通鑄鐵或比重較小的鋁合金等材料制造。既保證缸壁工作表面有較高耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、耐疲勞強(qiáng)度的性能,又節(jié)約了材料,降低了成本。P4184氣門淺蓬形燃燒室,結(jié)構(gòu)緊湊,擠氣效果強(qiáng),火花塞布置在燃燒室中央,火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?,熱效率高。P459活塞在高溫下受熱變形,同時(shí)在氣壓力和側(cè)壓力下擠壓變形。為此,結(jié)構(gòu)上采取的措施有:活塞制成上小下大的截錐形;裙部呈橢圓;裙部開有絕熱膨脹槽;鋁合金活塞鑄造時(shí)嵌鑄入恒范鋼片。P5010為提高環(huán)的性能和壽命,須進(jìn)行表面處理
39、。第一氣環(huán)的工作表面一般進(jìn)行多孔鍍鉻。其余氣環(huán)一般鍍錫或表面磷化處理。P5411安裝活塞連桿組件時(shí),活塞頂部的箭頭標(biāo)記與連桿上的凸點(diǎn)標(biāo)記指向同一側(cè);安裝活塞環(huán)時(shí),各環(huán)開口應(yīng)相互錯(cuò)開1200,并使第一道氣環(huán)的開口位于側(cè)壓力小的一側(cè),且與活塞銷軸線成450夾角;活塞連桿組裝入氣缸時(shí),活塞頂上的箭頭指向發(fā)動(dòng)機(jī)前端。P6512曲軸裝配前須經(jīng)過動(dòng)平衡校驗(yàn),對(duì)不平衡的曲軸,常在其偏重的一側(cè)平衡重或曲柄上鉆去一部分質(zhì)量,以達(dá)到平衡的要求。P6113曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的核心機(jī)構(gòu),主要由活塞、連桿、曲軸和飛輪等機(jī)件組成。活塞位于氣缸之中,通過活塞銷與連桿小頭連接,連桿另一頭裝在曲軸上,當(dāng)活塞在燃燒
40、膨脹壓力作用下在氣缸中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí),連桿就推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出轉(zhuǎn)矩。P3114汽車性能的主要參數(shù)有:最高車速汽車在平直良好的道路上行駛時(shí),所能達(dá)到的最大車速;最大爬坡度數(shù)車輛滿載時(shí)的最大爬坡能力;最小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí),外側(cè)轉(zhuǎn)向輪中心平面在地平面上移動(dòng)的軌跡圓半徑。P715壓縮比反映了缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大,壓縮終了時(shí)缸內(nèi)的壓力和溫度就越高,燃燒過程便越快,燃燒后產(chǎn)生的膨脹壓力也越大。但在汽油機(jī)中,壓縮比太高,則容易出現(xiàn)爆震燃燒。P2216試畫出工作順序1-3-4-2的四沖程直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)表。P61一、復(fù)習(xí)提問(10) 試述發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的過程二、講授內(nèi)容(6
41、5)3-1配氣機(jī)構(gòu)概述配氣機(jī)構(gòu)是控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和排氣的裝置,其作用:按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作次序和各缸工作循環(huán)的要求,定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門,以便在進(jìn)氣行程使盡可能多的可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))進(jìn)入氣缸,在排氣行程將廢氣快速排出氣缸。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)一、氣門的布置型式1側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)(淘汰)2頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):位于氣缸的頂部,燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊,壓縮比高,有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。工作原理:見圖3-3 P68。傳動(dòng)比:曲軸與凸輪軸間的傳動(dòng)比就為2:1。二、凸輪軸的布置型式凸輪軸的布置型式是根據(jù)凸輪軸在機(jī)體中安裝位置的不同,劃分為下置式、中置式和頂置式三種,都
42、可用于頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)。1下置凸輪軸與中置凸輪軸的比較下置凸輪軸的優(yōu)點(diǎn):凸輪軸位于曲軸箱中部,距離曲軸很近,曲軸通過一對(duì)正時(shí)齒輪直接驅(qū)動(dòng)凸輪軸,傳動(dòng)方式簡(jiǎn)便,且有利于發(fā)動(dòng)機(jī)整體布置。下置凸輪軸的缺點(diǎn):凸輪軸與氣門相距較遠(yuǎn),氣門傳動(dòng)組的零部件較多,特別是細(xì)而長(zhǎng)的推桿容易變形,冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大,往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大,影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高。中置凸輪軸:消除了下置凸輪軸的缺點(diǎn),讓凸輪通過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂,凸輪軸與曲軸間的距離增大,需增加中間齒輪或采用鏈傳動(dòng)方式。2凸輪軸頂置式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):凸輪軸和氣門都布置在氣缸的頂部,氣門裝在氣缸蓋中,凸輪軸則安裝在氣缸蓋的上端面上。由于凸輪軸與氣門之間沒有了挺柱和推桿等傳動(dòng)
43、機(jī)件,使配氣機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大大減小多用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。工作原理:見圖3-6 P69。三、凸輪軸的傳動(dòng)方式齒輪傳動(dòng):(下置式、中置式配氣機(jī)構(gòu))。正時(shí)精度高,傳動(dòng)阻力小且無(wú)需張緊機(jī)構(gòu)。鏈傳動(dòng):(上置式配氣機(jī)構(gòu))??煽啃耘c耐久性較差,鏈條的制造質(zhì)量要求高。齒形帶傳動(dòng):(上置式)。傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲小,不需要潤(rùn)滑,制造成本低,廣泛用于中高速發(fā)動(dòng)機(jī)四、多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)1頂置雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī):在多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)中以四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)最完善,動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性最好,使用最廣泛,處于主流地位。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)方式見圖3-12,3-13 P71。2V型多氣門發(fā)動(dòng)機(jī):圖3-17五、氣門間隙發(fā)動(dòng)機(jī)裝配時(shí),為了補(bǔ)償氣門受熱
44、后的膨脹量,在氣門及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中留有適當(dāng)?shù)拈g隙。冷態(tài)下,進(jìn)氣門為0.25-0.30,排氣門0.30-0.35。采用液壓挺柱時(shí),靠液壓挺柱軸向自動(dòng)調(diào)整功能改變挺柱長(zhǎng)度,隨時(shí)補(bǔ)償氣門熱膨脹量,不需預(yù)留氣門間隙。三、課堂小結(jié)(10)配氣機(jī)構(gòu)工作時(shí)應(yīng)能使盡可能多的可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))進(jìn)入氣缸,并將廢氣快速排出氣缸。其工作時(shí)好壞,直接影響充氣系數(shù),其結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)劣直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的總體性能。四、課外作業(yè)(5)1凸輪軸的布置型式有哪種?2試述采用多氣門結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的好處?一、復(fù)習(xí)提問(10)1凸輪軸的傳動(dòng)方式有哪幾種?2為什么在冷態(tài)下要預(yù)留一定的氣門間隙?二、講授內(nèi)容(75)3-2配氣機(jī)構(gòu)的主
45、要零部件配氣機(jī)構(gòu)通常由氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分組成。一、JV發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用同步齒形帶驅(qū)動(dòng)的單根頂置凸輪軸、單列頂置氣門、液壓筒形挺柱、直頂式配氣機(jī)構(gòu)。1組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。氣門組有進(jìn)、排氣門、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座,鎖片及氣門座圈等。氣門傳動(dòng)組主要有凸輪軸、液壓挺柱、正時(shí)齒形帶和齒帶輪等。凸輪軸直接安裝在氣缸蓋上平面和五個(gè)軸承蓋組合而成的承孔內(nèi),凸輪通過液壓挺柱直接驅(qū)動(dòng)門。組成十分簡(jiǎn)練,零部件很少,較為先進(jìn)。2配氣機(jī)構(gòu)的拆卸與裝配步驟見P74二、東風(fēng)EQ6100-1發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用下置凸輪軸、頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu),由正時(shí)齒輪、凸輪軸、挺柱、挺柱架、推桿、搖臂、搖臂軸、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)攘悴?/p>
46、件組成。配氣機(jī)構(gòu)的拆卸與裝配步驟見P75三、氣門組主要零件氣門組件包括進(jìn)、排氣門及其附屬零件。其工作要求:P761氣門進(jìn)氣門-合金鋼(鉻鋼或鎳鉻鋼);排氣門-特種耐熱合金鋼(硅鉻鋼)。氣門頭部:平頂、凸頂、凹頂 見圖3-24氣門錐角:氣門密封錐面的錐角,減小氣門錐角,可增大氣流通道斷面,減小進(jìn)氣阻力,但過小會(huì)使氣門的密封性與導(dǎo)熱性變差。進(jìn)氣門用小錐角,排氣門用大錐角。氣門桿部:起導(dǎo)向和傳熱作用2氣門導(dǎo)管作用:導(dǎo)向,以保證氣門作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生徑向擺動(dòng),準(zhǔn)確落座,與氣門座正確貼合,同時(shí)起導(dǎo)熱作用。3氣門座分兩種,一種在氣缸蓋上直接加工而成,與之為一體的;一種是單獨(dú)制作成,再鑲?cè)霘飧咨w中。4氣
47、門彈簧作用:關(guān)閉氣門,靠彈簧張力使氣門壓在氣門座上,克服氣門和氣門傳動(dòng)組件所產(chǎn)生的慣性力防止各傳動(dòng)部件彼此分離而不能正常工作。四、氣門傳動(dòng)組主要零部件主要包括:凸輪軸及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、挺柱、推桿和搖臂機(jī)構(gòu)等零部件。1凸輪軸作用:控制氣門的開閉及其升程的變化規(guī)律。材料:優(yōu)質(zhì)鋼、近來(lái)多用合金鑄鐵或球墨鑄鐵。1)凸輪軸的結(jié)構(gòu):主要由凸輪和軸頸兩部分組成。凸輪外部輪廓曲線的形狀,決定了氣門的升程及其升降過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的工作順序,見P8182。一個(gè)工作循環(huán),曲軸轉(zhuǎn)兩圈,凸輪軸轉(zhuǎn)一圈。四缸車的相鄰的兩曲拐間的間隔角為1800兩凸輪軸間的間隔角為900,六缸車的相鄰的兩曲拐間的間隔角為1200,兩凸
48、輪軸間的間隔角為600。2)凸輪軸的軸向定位:防止凸輪軸軸向竄動(dòng)。2挺柱作用:將凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的推動(dòng)力傳推桿或氣門。1)普通挺柱2)液壓挺柱: 其優(yōu)點(diǎn)是取消了氣門間隙。工作原理見圖3-39。3推桿:作用是將挺柱傳來(lái)的凸輪推動(dòng)力傳遞給搖臂機(jī)構(gòu)。4搖臂:作用是將推桿或凸輪傳來(lái)的力改變方向后傳給氣門,使其開啟。搖臂還可以起到杠桿的作用,使凸輪上的作用力經(jīng)放大作用在氣門上。三、課堂小結(jié)(5)配氣機(jī)構(gòu)的零件眾多,但按其作用主要分為氣門組和氣門傳動(dòng)組兩類。氣門的開、閉時(shí)刻和開啟的持續(xù)時(shí)間是由凸輪輪廓曲線所決定的。一、復(fù)習(xí)提問(10)1氣門的開閉時(shí)刻及升程變化規(guī)律主要取決于什么零件?2配氣機(jī)構(gòu)有作用是什么
49、?二、講授內(nèi)容(65)3-3配氣相位配氣相位是指進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻,通常用曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表示。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速很高,每一活塞行程歷時(shí)很短。如3000r/min時(shí),一個(gè)行程的時(shí)間僅0.01S,這樣短的時(shí)間內(nèi)要進(jìn)氣充足、排氣徹底是很難的,為此,氣門的開、閉時(shí)刻不是剛好的活塞的上、下止點(diǎn),而是提前和延遲一些,以延長(zhǎng)進(jìn)、閉氣的時(shí)間。一、進(jìn)氣相位1進(jìn)氣提前角進(jìn)氣門從開始開啟到上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角,100-300。作用:保證了進(jìn)氣行程開始階段氣門已有較大的開度,減少了進(jìn)氣過程開始時(shí)進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力,有利于提高充氣量。2進(jìn)氣遲后角從下止點(diǎn)開始到進(jìn)氣門關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角,400-700。作用:延遲進(jìn)氣門
50、關(guān)閉時(shí)刻,能夠充分利用進(jìn)氣行程結(jié)束前缸內(nèi)存在的壓力差和較高的氣流慣性繼續(xù)進(jìn)氣,以獲得最大的充氣最。該角是各配氣相位角中最重要的。改變?cè)摻强筛淖兂錃庀禂?shù)隨轉(zhuǎn)速變化的趨向,以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩滿足不同的使用要求。加大進(jìn)氣遲后角,高速時(shí)充氣系數(shù)增加,有利于最大功率的提高;減少進(jìn)氣遲后角,則有利于最大扭矩但降低發(fā)最大功率。二、排氣相位1排氣提前角排氣門從開始開啟到下止點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角,400-600。作用:進(jìn)行自由排氣并減少排氣行程所消耗的功。排氣門適當(dāng)提前打開,雖然損失了一定的作功行程和功率,但可以利用較高的缸內(nèi)壓力將大部分燃燒廢氣迅速自由排出,待活塞上行時(shí)缸內(nèi)壓力已大大下降,可以使排氣行程所消耗耗
51、的功率大為減少。合理的排氣提前角,應(yīng)在排氣損失最小的前提下,盡最晚開排氣門,以提高熱效率。2排氣遲后角從上止點(diǎn)開始到排氣門關(guān)閉對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角,100-300。作用:充分利用排氣氣流的慣性,使盡可能多的廢氣排出氣缸。適當(dāng)延遲排氣門關(guān)閉時(shí)刻可以利用氣缸內(nèi)一定的氣體壓力和氣流慣性使廢氣排得較干凈。三、氣門的疊開由于排氣門在上止點(diǎn)后關(guān)閉,而進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前已開啟,出現(xiàn)了在一段時(shí)間內(nèi)排氣門和進(jìn)氣同時(shí)開啟的現(xiàn)象,即氣門重疊。重疊的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角。因氣流的慣性作用,短時(shí)間內(nèi)的氣門重疊不會(huì)改變流向,只要疊開角選擇適當(dāng),不會(huì)出現(xiàn)廢氣倒流進(jìn)氣管和新鮮氣體排出的問題是。非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門疊開角200-600
52、。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)要利用新鮮充量驅(qū)除殘余廢氣并降低熱負(fù)荷,氣門重疊較大,400-1400。三、課堂小結(jié)(10) 合理的配氣相位由制造廠家根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能要求不同,通過反復(fù)試驗(yàn)確定。主要綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩,汽車的使用目的和范圍。四、課外作業(yè)(5)1請(qǐng)比較汽油機(jī)與柴油機(jī)的氣門疊開角的大小,并說明原因。2請(qǐng)簡(jiǎn)單說明為什么進(jìn)氣門與排氣門打開時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角都大于1800。一、復(fù)習(xí)提問(15)1為什么氣門要早開遲閉?2氣門疊開對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作有什么影響? 二、講授內(nèi)容(70) 4-1汽油機(jī)燃料供給系概述作用:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣,供入氣缸,并在燃燒作功后,將廢
53、氣排入大氣。一、汽油機(jī)燃料供給系的組成:汽油供給裝置-汽油箱、汽油濾清器、汽油泵和輸油管??諝夤┙o裝置-空氣濾清器??扇蓟旌蠚庑纬裳b置-化油器。可燃混合氣供給和廢氣排出裝置-進(jìn)氣歧管、排氣歧管、排氣消聲器。二、汽油機(jī)燃料供給系的工作過程:4-2 可燃混合氣的形成與燃燒過程一、可燃混合氣的形成(圖4-3)液態(tài)燃料必須蒸發(fā)為氣態(tài)后才能與空氣均勻混合,要使混合氣在很短的時(shí)間內(nèi)形成,必須先將燃料霧化成微小的油滴,增加蒸發(fā)面積加速混合。汽油機(jī)中實(shí)現(xiàn)汽油霧化的裝置是化油器。化油器的基本結(jié)構(gòu):(1)浮子室 貯存汽油,針閥隨浮子室液面變化而升降,使其自動(dòng)控制啟閉進(jìn)油孔,上蓋與大氣相通,故油面受大氣壓力的作用。(2)混合腔及喉管 化油器殼體的內(nèi)腔是空氣和汽油的混合腔,喉管的中部收窄,加大空氣流速,使汽油霧化,蒸發(fā)得更好。(3)節(jié)氣門 用來(lái)控制進(jìn)入氣缸混合氣的數(shù)量,由駕駛
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