發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造

車主將一輛排量為2.0的汽車開到維修服務(wù)站，2002年出廠，該車行駛15萬公里，車主反映行駛中感覺發(fā)動(dòng)機(jī)無力，特別是高速時(shí)很明顯，有時(shí)排氣管發(fā)出騰、騰的聲音，經(jīng)初步檢查發(fā)動(dòng)機(jī)耗油異常發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，耗油增加的故障檢修學(xué)習(xí)任務(wù)任務(wù)描述發(fā)動(dòng)機(jī)概述北京現(xiàn)代AlphaII發(fā)動(dòng)機(jī)簡介AlphaII發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)：

-使用CVVT系統(tǒng)

-獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)

-穩(wěn)壓箱容積

-進(jìn)氣歧管曲率半徑和管徑

-節(jié)氣門喉口尺寸由48mm擴(kuò)大到

52mm-增加缸體強(qiáng)度

-DTCCAN通訊

-2片芯片

集成一體PCM(ECM與

TCM)

-PCM位置化學(xué)能熱能機(jī)械能電能光能做功發(fā)動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化過程發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，它是將某種形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，為汽車提供足夠的動(dòng)力。按燃料種類分內(nèi)燃機(jī)氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)多種燃料發(fā)動(dòng)機(jī)：液化石油（LPG）壓縮天然氣（CNG）沼氣柴油機(jī)汽油機(jī)醇類化油器式電控燃油噴射式柱塞式高壓油泵分配式高壓油泵共軌電控噴射式柴油、甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的分類按照使用燃料分類柴油機(jī)汽油機(jī)按冷卻方式不同水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)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)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型對置式單列式Ｖ型對置式W型按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類自然吸氣（非增壓）式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣（增壓式）發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油機(jī)常采用自然吸氣式；柴油機(jī)為了提高功率有采用增壓式的。發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)曲柄半徑（R）氣缸總?cè)莘e（Va）上止點(diǎn)

下止點(diǎn)活塞行程（S）

氣缸工作容積（Vh）燃燒室容積（Vc）

壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)排量工作循環(huán)動(dòng)態(tài)演示

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VL表示。7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

式中D—?dú)飧字睆?，mm；

S—活塞行程，mm。8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)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為8～12,柴油機(jī)壓縮比一般為為16～29。

Va

－氣缸總?cè)莘e；Vh

－氣缸工作容積；

Vc

－燃燒室容積；名稱成因現(xiàn)象后果爆燃由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。火焰以極高的速率向外傳播，形成壓力波，以聲速向前推進(jìn)。當(dāng)壓力波撞擊燃燒室壁時(shí)就發(fā)出尖銳的敲缸聲。還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。表面點(diǎn)火由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭，火花塞電極，積炭處)點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。伴有強(qiáng)烈的較沉悶敲擊聲。產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件負(fù)荷增加，壽命降低。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

進(jìn)氣過程作用：吸入新鮮混合氣活塞運(yùn)動(dòng):

從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)角:0o~180o氣門狀態(tài):

進(jìn)氣門打開排氣門關(guān)閉終了壓力:

75~90kPa終了溫度:80~130oC活塞

壓縮過程作用：壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件活塞運(yùn)動(dòng):

從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)角:180o~360o氣門狀態(tài):

進(jìn)、排氣門均關(guān)閉終了壓力:800~1400

kPa終了溫度:350~400oC活塞做功過程作用：燃燒高溫高壓氣體膨脹做功活塞運(yùn)動(dòng):

從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)角:360o~540o氣門狀態(tài):

進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉最高壓力:2490~3520kPa終了壓力:300~500kPa終了溫度:1200oC活塞排氣過程作用：排出膨脹做功后的廢氣活塞運(yùn)動(dòng):

從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)角:540o~720o氣門狀態(tài):

進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開終了壓力:105~120

kPa終了溫度:600~900oC活塞綜上所述：發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)二周（720℃），進(jìn)、排氣門各開啟一次，活塞完成四個(gè)行程，其中進(jìn)氣、壓縮和排氣行程是消耗動(dòng)力，只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)：每完成一次進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣的過程，稱為一個(gè)工作循環(huán)。四行程發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)二周，活塞往復(fù)四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)。工作循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過程叫做一個(gè)工作循環(huán)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)動(dòng)力性能指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)

排放性能動(dòng)力性能指標(biāo)有效扭矩：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Te表示，單位為N·m轉(zhuǎn)速：指發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，通常用n表示，單位為r/min有效功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW升功率

在標(biāo)定工況下每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。

充氣系數(shù)

在一個(gè)工作循環(huán)中，實(shí)際充入氣缸的空氣質(zhì)量與大氣狀態(tài)下氣缸工作容積內(nèi)能夠充入的空氣質(zhì)量之比稱為充氣系數(shù)。不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)其充氣系數(shù)有較大的差別。汽油機(jī)約為0.7～0.85，柴油機(jī)約為0.75～0.90。只有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)大于1.0。提高充氣系數(shù)的措施：可變配氣相位；多氣門技術(shù)；VTEC可變進(jìn)氣歧管長度等；目前最有效的是蝸輪增壓技術(shù)，多應(yīng)用在柴油機(jī)上，現(xiàn)在汽油機(jī)也開始使用。混合氣濃度混合氣的濃度是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)空氣與燃油的比例，混合氣的濃度通常用空燃比和過量空氣系數(shù)表示?？杖急龋菏侵富旌蠚庵锌諝赓|(zhì)量與燃料質(zhì)量之比?？杖急?空氣質(zhì)量/燃料質(zhì)量理論上，1千克汽車完全燃燒大約需要14.7千克的空氣，即空燃比為14.7。這種混合氣稱為標(biāo)準(zhǔn)混合氣。

過量空氣系數(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

可燃混合氣成分對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響混合氣的分類：1）標(biāo)準(zhǔn)混合氣=114.7

理論上能完全燃燒的混合氣，其中所含的空氣中的氧正好使混合氣中全部燃料燃燒完畢。2）稀混合氣>1﹥14.7

實(shí)際上可以完全燃燒的混合氣，其中所含的空氣中的氧能保證混合氣中燃料全部燃燒完畢。3）濃混合氣<1﹤14.7

混合氣中燃料不能保證完全燃燒，但由于燃料分子密集，火焰?zhèn)鞑タ欤l(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力和功率大。

混合氣的濃度對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響混合氣不燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作1.4火焰?zhèn)鞑ハ孪藁鼗?、發(fā)動(dòng)機(jī)過熱、加速性變壞顯著增大顯著減小1.13-1.33過稀混合氣輸出最大功率增大10-15%最大0.88功率混合氣最小減小8%1.11經(jīng)濟(jì)混合氣增大4%減小2%1.0標(biāo)準(zhǔn)混合氣燃燒室積炭、排氣管冒黑煙，放炮激增減小0.43-0.87過濃混合氣混合氣不燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作0.4火焰?zhèn)鞑ド舷扌阅芎挠吐拾l(fā)動(dòng)機(jī)功率空氣過量系數(shù)混合氣種類燃燒過程誘導(dǎo)期速燃期補(bǔ)燃期汽油機(jī)燃燒過程：

汽油機(jī)不正常燃燒現(xiàn)象：爆震燃燒表面點(diǎn)火

經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)燃油消耗率是指發(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)量燃油消耗率通常用ge表示，單位為g/kw·h排放性能固體顆粒（鉛及鉛化物、碳煙）一氧化碳（CO）碳?xì)浠衔铮℉C）氮氧化物（NOx）二氧化硫（SO2）醛類歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)

CO%HC%NxO%PM%（微粒碳煙）Ⅰ4.51.180.36Ⅱ41.170.15Ⅲ2.10.6650.1Ⅳ1.50.463.50.02汽油機(jī)柴油機(jī)CO%HC%+NxO%PM%（微粒碳煙）Ⅰ2.721.360.196Ⅱ1.00.90.1Ⅲ0.640.560.05Ⅳ0.50.30.0025發(fā)動(dòng)機(jī)編號規(guī)則首部：為產(chǎn)品系列符號和換代標(biāo)志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示尾部：區(qū)分符號。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)符號表示發(fā)動(dòng)機(jī)編號規(guī)則汽油機(jī)

1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號柴油機(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495Q：表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號康明斯柴油機(jī)編號規(guī)則康明斯柴油機(jī)的型號由以下6個(gè)部分組成。

1．柴油機(jī)系列：用字母B、C、N、V、K等表示發(fā)動(dòng)機(jī)系列。其中對B、C系列須加上汽缸數(shù)，如4B、6C。

2．吸氣方式：用字母組表示：T-增壓；TA-增壓并中冷；TT-兩極增壓；TTA-兩極增壓并中冷。無字母組者為自然吸氣。

3．工作總?cè)萘浚偱帕浚翰裼蜋C(jī)工作縱容積用數(shù)字表示，單位為L。

4．應(yīng)用符號：用字母表示柴油機(jī)的用途。A-農(nóng)業(yè)；B-公共汽車；C-工程；F-消防G-發(fā)電機(jī)組；G0-連續(xù)發(fā)電機(jī)組；GS-備用發(fā)電機(jī)組；L-機(jī)車；N-船舶；P-發(fā)電站。

5．額定功率：用數(shù)字表示，