發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造

長安大學(xué)工程機(jī)械構(gòu)造課教學(xué)課件制作：展朝勇第一章工作原理及總體構(gòu)造第一篇發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造第一章工作原理及總體構(gòu)造第一節(jié)概述第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造第四節(jié)

發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)第一章發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及總體構(gòu)造一、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)（熱機(jī)）指將燃料的燃燒熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力裝置?？煞譃橥馊紮C(jī)與內(nèi)燃機(jī)，后者應(yīng)用最廣泛。第一節(jié)概述內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：①

機(jī)械效率高（柴油機(jī)最大為46％）；②

功率范圍廣（小于0.5kW～幾千kW）；③

結(jié)構(gòu)緊湊；④

易起動(dòng)（3～6s），且使用、操作方便。二、內(nèi)燃機(jī)的分類

1)按活塞的運(yùn)動(dòng)方式不同分活塞往復(fù)式：三角轉(zhuǎn)子式：三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作2)按工作循環(huán)過程分四行程二行程

單缸機(jī)；多缸機(jī)。3)按氣缸數(shù)分4)按氣缸排列分直列立式發(fā)動(dòng)機(jī)；V型發(fā)動(dòng)機(jī)；對(duì)置臥式發(fā)動(dòng)機(jī)。

5）按進(jìn)氣方式分(1)自然吸氣式；(2)增壓式;空氣通過濾清器進(jìn)入缸內(nèi)空氣通過廢氣渦輪增壓器進(jìn)入氣缸內(nèi)(1)壓燃式(如柴油機(jī))：

6）按燃料著火方式分(2)點(diǎn)燃式(如汽油機(jī))：

7）按冷卻方式分（2）水冷式：（1）風(fēng)冷式：一、單缸柴油機(jī)

1、基本組成第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

單缸機(jī)曲軸1）上止點(diǎn)、下止點(diǎn)：①燃燒室容積：Vc2）活塞行程：上下止點(diǎn)間的距離S。3）三個(gè)容積：②氣缸總?cè)莘e：Va③氣缸工作容積：Vh2、名詞及術(shù)語Vh=(π／4)×D2×S×10-6

（升）

D—?dú)飧變?nèi)徑(mm)

S—活塞行程(mm)Va=Vh+Vc

2、名詞及術(shù)語4）發(fā)動(dòng)機(jī)排量VH

：a.指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。b.用以表征缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。c.汽油機(jī)ε為6.5～9.5；柴油機(jī)ε為11.5～22。VH=i(缸數(shù))×Vh

（升）2、名詞及術(shù)語名詞和術(shù)語5）壓縮比ε：ε=Va/Vc=1+Vh/Vc

3、單缸四行程柴油機(jī)工作過程3、單缸四行程柴油機(jī)工作過程3、單缸四行程柴油機(jī)工作過程3、單缸四行程柴油機(jī)工作過程狀態(tài)行程活塞運(yùn)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣門排氣門缸內(nèi)狀況缸內(nèi)壓力（Mpa）缸內(nèi)溫度(

C°)

進(jìn)氣行程上↓下

180°

開

關(guān)

吸入新氣。終了：0.09(進(jìn)氣阻力損失造成)終：40~70(高溫機(jī)體及廢氣加熱造成)壓縮行程上↑下

180°

關(guān)

關(guān)①壓迫新氣。②終了缸內(nèi)噴油。

終了：3~5終了：500~750做功行程上↓下

180°

關(guān)

關(guān)混合器壓燃、膨脹、對(duì)外做功。始：6~12終：0.3~0.4始：1500~2000終：800~900排氣行程上↑下

180°

關(guān)

開排出廢氣。終了：0.105~0.125(排氣系統(tǒng)阻力造成)終：300~700（排氣門附近）單缸四行程柴油機(jī)工作過程表4、示功圖1）作用用來表示發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中對(duì)外實(shí)際做功的大小。2）做法利用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中做出。四行程柴油機(jī)二、四行程汽油機(jī)1、基本組成2、汽油與柴油的簡(jiǎn)單比較3、簡(jiǎn)單化油器1）組成2）工作過程（1）進(jìn)氣門開、活塞下行，在(Po－Pg)下，空氣流過喉管，且喉管處vh↑↑，氣壓Pg＜Po，且有Po＜Ph＜Pg；（2）在(Po－Ph)下，汽油經(jīng)量孔計(jì)量，經(jīng)噴管噴出；（3）在混合室、進(jìn)氣管及缸內(nèi)，汽油與空氣形成可燃混合氣。3）簡(jiǎn)單化油器的特性(1)起動(dòng)與怠速時(shí)，節(jié)氣門開度接近零，因喉管處的真空度(Po－Ph)幾乎為零，缸內(nèi)吸入的幾乎是純空氣；(2)節(jié)氣門在一定開度下由小開大時(shí)，因空氣的增加量小于汽油的增加量，故混合氣的濃度“由稀變濃”，不能滿足汽油機(jī)實(shí)際工作中節(jié)氣門不同開度對(duì)混合氣濃度變化“由濃變稀”的要求。4、四行程汽油機(jī)工作過程1）進(jìn)氣行程發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)吸入汽油可燃混合氣。2）壓縮行程汽油混合氣被壓縮。（但壓縮比ε較小）4、四行程汽油機(jī)工作過程3）做功行程注：汽、柴油機(jī)工作過程的區(qū)別四行程汽油機(jī)4）排氣行程氣缸內(nèi)排出廢氣。

汽油混合氣被點(diǎn)燃，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功。三、四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理各缸活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次，曲軸旋轉(zhuǎn)720°，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程，完成一次熱能至機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程（即一個(gè)工作循環(huán)），曲軸對(duì)外輸出一次動(dòng)力。周而復(fù)始，發(fā)動(dòng)機(jī)則連續(xù)工作。四、二行程汽油機(jī)組成與工作過程1、組成四、二行程汽油機(jī)組成與工作過程1)活塞上行至排氣口堵后再上行，缸內(nèi)混合氣被壓縮；2)活塞上行至進(jìn)氣口開，混合氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入曲軸箱；2、工作過程四、二行程汽油機(jī)組成與工作過程2、工作過程3)活塞接近上止點(diǎn)，火花塞點(diǎn)燃已壓縮的可燃混合氣，推動(dòng)活塞下行并壓縮進(jìn)入曲軸箱內(nèi)的混合氣；4)活塞在對(duì)外做功中下行至排氣口開，缸內(nèi)排出廢氣；5）掃氣口開，新混合氣入缸并驅(qū)趕缸內(nèi)的殘余廢氣。二行程汽油機(jī)第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造一、柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)及機(jī)體組件、配氣機(jī)構(gòu)、供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)組成。二、汽油機(jī)除上而外，還增加有一套點(diǎn)火系統(tǒng)。第四節(jié)

發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)1、有效轉(zhuǎn)矩(Me或Te

)：（單位Nm或kgm）2、有效功率（Pe）：（單位HP或kw）發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)對(duì)外實(shí)際做功的大小。指發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪端對(duì)外輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩。Pe=

Me×n/716.2(HP)

n－發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，rpm；

Me－發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)矩，kgm

3、耗油率（ge，

g/HPh

）：發(fā)動(dòng)機(jī)單位有效功率1小時(shí)的耗油量；ge=1000G/Pe

，G－耗油量（kg/h）2）長安星韻(普)：6.4L（53HP）/100km

（Vmax：115km/h）

新奧迪A6L2.0T：8.2L（171HP）/100km

(Vmax：219km/h)

CA770：20L（220HP）/100km

(Vmax：160km/h)耗油率應(yīng)用實(shí)例：1)6135型≤165（g/HPh），4146型≤210（g/HPh）；故135系列柴油機(jī)較省油。故新奧迪A6L型轎車最省油。

附1：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間內(nèi)（15分;1h;12h;持續(xù)）所能輸出的最大有效功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速。附2：標(biāo)定功率指發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與額定工況下的轉(zhuǎn)矩之比，即：K=Tmax/TH

。其中：K柴=1.05～1.15；K汽=1.15～1.4。1）6135K-1（1h功率）：132HP/1500rpm；2）6135Q-2（15分功率）：220HP/2200rpm。4、國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)號(hào)首部：用數(shù)字表示發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)。中部：前：用漢語拼音字母表示特征符號(hào)。后：用數(shù)字表示缸徑（單位為mm取整。）尾部：前：V、E為V型缸、二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，否則為四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。后：用數(shù)字表示發(fā)動(dòng)機(jī)變形符號(hào)。應(yīng)用實(shí)例：①1E56F（單缸2行程風(fēng)冷式汽油機(jī)缸徑56mm）；②6130G-2（工程機(jī)械用柴油機(jī)）；③12V135-10