第一次課：發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造與工作原理

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與拆裝1一、國(guó)內(nèi)外汽車工業(yè)概況：1876年，德國(guó)奧托制造了世界上第一臺(tái)往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)。

1886年，德國(guó)人卡爾·本茨設(shè)計(jì)制造了世界上第一輛汽車－三輪汽車；與此同時(shí)，德國(guó)人哥德里普·戴母勒發(fā)明了世界上第一輛四輪汽車。1926年6月29日戴姆勒公司和奔馳公司合并。后來(lái)奧匈帝國(guó)的總領(lǐng)事，商人艾米爾-耶里內(nèi)克購(gòu)買了36輛車，要求以他的小女兒的名字梅賽德斯來(lái)命名！所以從那以后，戴姆勒汽車公司生產(chǎn)的全部汽車都叫“梅賽德斯”奔馳了！本課引導(dǎo)汽車簡(jiǎn)介

2345近年來(lái)，一些世界新技術(shù)與成果在汽車上及汽車制造業(yè)得到了應(yīng)用和推廣：如微機(jī)、微電子、自動(dòng)控制、精密機(jī)械制造、柔性加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。1.國(guó)外汽車發(fā)展?fàn)顩r：汽車誕生在德國(guó)，成長(zhǎng)在美國(guó)，壯大在日本。到目前為止，世界汽車保有量已超過(guò)6億輛：普及率最高的是美國(guó)，平均1.3人一輛汽車；日本、西歐及北歐等發(fā)達(dá)國(guó)家，平均2-3人一輛汽；俄羅斯、東歐及韓國(guó)等國(guó)家平均8-10人一輛汽車。61953年7月，第一汽車制造廠開(kāi)始在長(zhǎng)春興建，三年后生產(chǎn)出國(guó)產(chǎn)“解放牌”中型載貨汽車，并于1958年生產(chǎn)了我國(guó)第一輛轎車。2.我國(guó)汽車發(fā)展?fàn)顩r：720世紀(jì)60-70年代，我國(guó)汽車工業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，相繼建設(shè)了南京、上海、濟(jì)南、北京汽車制造廠、第二汽車制造廠、天津、四川、陜西汽車制造廠等。到1980年我國(guó)汽車年產(chǎn)量已超過(guò)22萬(wàn)輛，各類汽車?yán)塾?jì)達(dá)163.9萬(wàn)輛。自2001年加入世界貿(mào)易組織以來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，汽車產(chǎn)量從2000年的200萬(wàn)輛增加至目前的1.805億輛，增速為25﹪。所謂“汽車后市場(chǎng)”，指的是汽車售出之后的維修、保養(yǎng)、服務(wù)以及所需的汽車零配件、汽車用品和汽車材料的市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年我國(guó)“汽車后市場(chǎng)”的營(yíng)業(yè)額為880億元，到2009年增加到2400億元，預(yù)計(jì)到2012年左右增至4900億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為26.9%。最近在沈陽(yáng)舉行的汽車工業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)研討會(huì)上傳出信息，“汽車后市場(chǎng)”正逐漸成為整車銷售之后的中國(guó)汽車市場(chǎng)第二塊“大蛋糕”。

2.我國(guó)汽車發(fā)展?fàn)顩r：8二、汽車的總體構(gòu)造1.發(fā)動(dòng)機(jī)

2.底盤(pán) 3.（電氣設(shè)備）電氣與電子設(shè)備 4.車身91.發(fā)動(dòng)機(jī)：動(dòng)力裝置由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、冷卻系、潤(rùn)滑系、點(diǎn)火系和起動(dòng)系等幾部分組成。2.底盤(pán)：接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系：主要由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。行駛系：由車架、車橋、車輪及懸架等組成。轉(zhuǎn)向系：由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。制動(dòng)系：主要由制動(dòng)器和制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。103.（電氣設(shè)備）電氣與電子設(shè)備：電氣設(shè)備：由電源（發(fā)電機(jī)和蓄電池）、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系、起動(dòng)系、照明與信號(hào)裝置、空調(diào)、儀表等組成。電子設(shè)備：主要由電控燃油噴射及微機(jī)控制點(diǎn)火系、電控自動(dòng)變速器、電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和自動(dòng)防盜報(bào)警裝置等。4.車身：形成駕駛員和乘客乘坐空間的裝置，也是存放行李等物品的工具。轎車和客車一般有一個(gè)完整的車身，是一個(gè)整體殼體，有承載式和非承載式兩種。貨車車身由駕駛室和貨廂組成。11三、汽車行駛的基本原理F0FtVTt驅(qū)動(dòng)力：F0=Tt/r汽車行駛所受阻力：滾動(dòng)阻力Ff空氣阻力Fw

上坡阻力Fｉ加速阻力Fｊ1.驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力：12行駛時(shí)總阻力與驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系

驅(qū)動(dòng)力和總阻力的關(guān)系行駛狀態(tài)Ft>

ΣF加速Ft=ΣF勻速Ft<ΣF減速總阻力ΣF=Ff+Fw+Fi+Fｊ13

驅(qū)動(dòng)力與附著力的關(guān)系汽車狀態(tài)Ft≤F=G汽車正常行駛Ft>F=G汽車車輪打滑2.汽車的附著條件：附著力F=FZ

－附著系數(shù)14學(xué)習(xí)任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造與工作原理15學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類與總體構(gòu)造、有一個(gè)總的認(rèn)識(shí)。

2.掌握四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的常用術(shù)語(yǔ)

3.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理

學(xué)習(xí)情境1小張剛剛從高職汽車專業(yè)畢業(yè)，上班第一天，碰到一故障；故障現(xiàn)象：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然變化時(shí)，有明顯而沉重的連續(xù)“嘡嘡”聲，并伴有發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)現(xiàn)象、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，響聲增大、負(fù)荷變化時(shí)響聲明顯。故障原因：初步認(rèn)定曲軸軸承響知識(shí)準(zhǔn)備116一、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義：

發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的機(jī)器。

現(xiàn)代汽車大多使用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。它將燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)部進(jìn)行燃燒，把產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。17往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

由機(jī)體組、活塞、連桿組、曲軸飛輪組等零件構(gòu)成

18191、按燃料的使用不同分汽油機(jī)柴油機(jī)二、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類

：203、按冷卻方式不同水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)2、按完成一個(gè)工作循環(huán)所需行程數(shù)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)21動(dòng)態(tài)演示一個(gè)工作循環(huán)224、按氣缸數(shù)及排列方式單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單列式Ｖ型對(duì)置式單列式Ｖ型對(duì)置式23上止點(diǎn)

下止點(diǎn)活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)三、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本術(shù)語(yǔ)

壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)排量工作循環(huán)241.氣缸工作容積252.發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積（排量）26工作循環(huán)

對(duì)于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，每進(jìn)行一次能量轉(zhuǎn)換，均要經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程。這種周而復(fù)始的連續(xù)過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。

多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量，用表示VL

。發(fā)動(dòng)機(jī)排量VL=V

h

×i

Vh－氣缸工作容積（氣缸排量）

i－氣缸數(shù)目273.燃燒室容積284.氣缸總?cè)莘e：295.壓縮比30壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用ε表示。

例如：現(xiàn)代化汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為6～9(轎車有的達(dá)到9～11)。如一汽-大眾捷達(dá)轎車EA827型1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為8.5，而EA113型1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)則為9.3。柴油機(jī)壓縮比一般為為16～22。Va

－氣缸總?cè)莘e；Vh

－氣缸工作容積；Vc

－燃燒室容積；316.上止點(diǎn)7.下止點(diǎn)8.活塞行程9.曲軸半徑3233一、四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理觀看演示

1、進(jìn)氣行程

2、壓縮行程

3、作功行程

4、排氣行程

知識(shí)準(zhǔn)備234四行程汽油機(jī)的工作原理35汽油發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)行程的圖示1.進(jìn)氣行程２.壓縮行程３.作功行程4.排氣行程每一行程工作的具體分析如下

361.進(jìn)氣行程排氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟P大氣壓力線Vra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為0.075～0.09Mpa，溫度上升至370～400K

活塞下行進(jìn)氣372.壓縮行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉PVra示功圖大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)上升至0.6～1.2Mpa，溫度繼續(xù)上升至600～700K

?；钊闲袎嚎s383.作功行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)作功中氣缸內(nèi)最高壓強(qiáng)可達(dá)3～5Mpa，最高溫度可達(dá)2200～2800K；作功終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.3～0.5Mpa，溫度下降至1300～1600K。

活塞下行作功394.排氣行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)打開(kāi)PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)殘余廢氣排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.105～0.115Mpa，溫度下降至900～1200K

a

活塞上行排氣40二、四行程柴油機(jī)工作原理

與汽油機(jī)工作原理相比，只有一個(gè)行程即作功行程中，柴油機(jī)由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸發(fā)，且自燃溫度又較汽油低，所以采用的是壓縮自燃式點(diǎn)火。41進(jìn)氣行程壓縮行程作功行程排氣行程新鮮空氣四行程柴油機(jī)各行程示意圖開(kāi)始噴油42四、汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作相同點(diǎn)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周;每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周;只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。

汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣（自燃）高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作不同點(diǎn)：43分析和比較汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作異同?首先分別看一下汽油機(jī)和柴油機(jī)的圖示火花塞

噴油器

44五、汽油機(jī)與柴油機(jī)優(yōu)劣比較：1.汽油機(jī)：優(yōu)：轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、工作噪聲小、起動(dòng)容易、工作穩(wěn)定、操作省力、適應(yīng)性好、制造和維修費(fèi)用低劣：燃油消耗率高、經(jīng)濟(jì)性差2.柴油機(jī)：優(yōu)：壓縮比高，經(jīng)濟(jì)性好，沒(méi)有電氣和點(diǎn)火系統(tǒng)的故障劣：轉(zhuǎn)速低、質(zhì)量大、制造和維修費(fèi)用高45二沖程汽油機(jī)的工作原理拓展學(xué)習(xí)46二沖程汽油機(jī)的工作原理47七、二沖程柴油機(jī)的工作原理48發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)燃料系潤(rùn)滑系冷卻系點(diǎn)火系起動(dòng)系點(diǎn)此觀看錄像

運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)工作循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)知識(shí)準(zhǔn)備349一、發(fā)動(dòng)機(jī)組成1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)：由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成。作用是將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能并輸出動(dòng)力。2.配氣機(jī)構(gòu)：由氣門(mén)組、氣門(mén)傳動(dòng)組組成。作用是適時(shí)控制進(jìn)排氣門(mén)開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)換氣。3.燃料系：供氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、混合氣形成裝置、排氣系統(tǒng)等組成。作用是向氣缸提供適量合適濃度的可燃混合氣。504.冷卻系：水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、水套、節(jié)溫器等。作用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜溫度下工作。5.潤(rùn)滑系：機(jī)油泵、限壓閥、集濾器、機(jī)油濾清器、旁通閥、油底殼等。作用是潤(rùn)滑、清潔、冷卻、密封。6.起動(dòng)系：起動(dòng)機(jī)、起動(dòng)繼電器等。7.點(diǎn)火系：電源、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞等。點(diǎn)燃可燃混合氣（汽油機(jī)）。51桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖52535455565758591.桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu):發(fā)動(dòng)機(jī)借以產(chǎn)生動(dòng)力，并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)60桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)2.配氣機(jī)構(gòu)：將可燃混合氣及時(shí)充入氣缸并及時(shí)從氣缸排出廢氣613.桑塔納轎車燃料供給系:

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況要求，配制具有一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣供入氣缸，并將燃燒生成的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。62供給路線圖汽油箱汽油濾清器汽油泵空氣濾清器化油器(混合)排氣管排氣消聲器在氣缸內(nèi)燃繞63可燃混合氣成分的表示方法1.空燃比（A/F=14.7）

將實(shí)際吸入發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣的質(zhì)量與燃料的質(zhì)量比值稱為空燃比，用符號(hào)R表示。（多為歐美國(guó)家采用）2.燃空比

空燃比的倒數(shù)稱為燃空比，用符號(hào)λ表示。（日本等國(guó)家常用）3.過(guò)量空氣系數(shù)=燃燒1kg燃料實(shí)際供給的空氣量理論上完全燃燒1kg燃料時(shí)所需要的空氣質(zhì)量α=1為標(biāo)準(zhǔn)混合氣α﹤1為濃混合氣α﹥1為稀混合氣R=14.7為標(biāo)準(zhǔn)混合氣R﹤14.7為濃混合氣R﹥14.7為稀混合氣644.桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系：散熱，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度下工作655.桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系：減少運(yùn)動(dòng)零件的摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，并部分地冷卻摩擦零件666.桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系：保證按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的可燃混合氣677.桑塔納轎車起動(dòng)機(jī)使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)68二、

內(nèi)燃機(jī)名稱及型號(hào)編制規(guī)則首部：為產(chǎn)品特征代號(hào)(產(chǎn)品系列符號(hào)和換代標(biāo)志符號(hào))，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門(mén)核準(zhǔn)。中部：由缸數(shù)符號(hào)、沖程符號(hào)、氣缸排列形式符號(hào)和缸徑符號(hào)等組成。

后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號(hào)，以字母表示。尾部：區(qū)分符號(hào)。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí)，由制造廠選用適當(dāng)符號(hào)表示。1.內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由以下四部分組成692.內(nèi)燃機(jī)型號(hào)的排列順序及符號(hào)所代表的意義70(1)汽油機(jī)

1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(hào)CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號(hào)

(2)柴油機(jī)

195：表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X