《汽車發(fā)動機(jī)緒論》課件

汽車發(fā)動機(jī)緒論汽車發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件，它是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，驅(qū)動汽車行駛。本課程將介紹汽車發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)以及發(fā)展趨勢等。課程目標(biāo)1了解汽車發(fā)動機(jī)基本概念掌握汽車發(fā)動機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能指標(biāo)。2掌握汽車發(fā)動機(jī)主要部件的功能熟悉曲軸、連桿、氣缸、活塞等主要部件的功能和工作原理。3了解汽車發(fā)動機(jī)的工作過程掌握四沖程發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)和各個階段的特征。汽車發(fā)動機(jī)概述動力心臟汽車發(fā)動機(jī)是汽車的動力心臟，負(fù)責(zé)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，推動汽車行駛。復(fù)雜系統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，由多個部件組成，每個部件都有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，相互配合共同完成能量轉(zhuǎn)換過程。持續(xù)發(fā)展汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，從最初的汽油機(jī)到柴油機(jī)、混合動力發(fā)動機(jī)，再到電動汽車發(fā)動機(jī)，展現(xiàn)了技術(shù)進(jìn)步的歷程。汽車發(fā)動機(jī)的工作原理1燃料燃燒燃料在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體2推動活塞高溫高壓氣體推動活塞向下運(yùn)動，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)3產(chǎn)生動力曲軸旋轉(zhuǎn)帶動傳動系統(tǒng)，最終驅(qū)動車輛行駛汽車發(fā)動機(jī)的分類按氣缸排列方式直列式、V型、水平對置式、W型等。按工作循環(huán)四沖程、二沖程、米勒循環(huán)、阿特金森循環(huán)等。按燃料種類汽油機(jī)、柴油機(jī)、天然氣發(fā)動機(jī)、乙醇發(fā)動機(jī)等。按點(diǎn)火方式火花塞點(diǎn)火、壓縮點(diǎn)火等。發(fā)動機(jī)主要部件結(jié)構(gòu)與功能氣缸燃燒室，產(chǎn)生動力活塞將燃燒能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能曲軸將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動連桿連接活塞和曲軸四沖程發(fā)動機(jī)工作過程1進(jìn)氣行程活塞從上止點(diǎn)向下運(yùn)動，進(jìn)氣門打開，新鮮混合氣體進(jìn)入氣缸。2壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，壓縮氣缸內(nèi)的混合氣體。3做功行程壓縮的混合氣體被點(diǎn)燃，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞向下運(yùn)動，做功。4排氣行程排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，將燃燒后的廢氣排出氣缸。曲軸系統(tǒng)曲軸是發(fā)動機(jī)的重要部件，將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并輸出動力。曲軸通常由高強(qiáng)度合金鋼制成，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，包括主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重等部分。曲軸需要承受巨大的扭矩和沖擊載荷，因此需要保證其強(qiáng)度、剛度和精度。缸體和缸蓋系統(tǒng)缸體是發(fā)動機(jī)的主要承載部件，它承受著氣缸壓力、燃燒壓力、連桿軸承負(fù)荷以及其他負(fù)荷。缸蓋則封閉了氣缸上部，并容納了進(jìn)排氣門、點(diǎn)火裝置、氣門機(jī)構(gòu)、燃燒室等重要部件。它們共同構(gòu)成了發(fā)動機(jī)的氣缸工作空間。缸體和缸蓋的材料通常采用鑄鐵、鋁合金或鎂合金，以滿足強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及輕量化的要求。缸體的加工精度直接影響發(fā)動機(jī)的性能，因此需要進(jìn)行精密加工，以保證氣缸內(nèi)壁的圓度、圓柱度、表面粗糙度等指標(biāo)。氣缸系統(tǒng)氣缸系統(tǒng)是汽車發(fā)動機(jī)的核心部件之一，它負(fù)責(zé)將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動車輛行駛。氣缸系統(tǒng)主要由氣缸體、缸蓋、活塞、連桿等部件組成。氣缸體是發(fā)動機(jī)的重要結(jié)構(gòu)件，它用于固定氣缸和其它部件，并承受燃燒壓力和機(jī)械載荷。缸蓋是密封氣缸的蓋子，它包含了進(jìn)排氣門、火花塞等部件，并確保氣缸內(nèi)的燃燒過程正常進(jìn)行。活塞和連桿系統(tǒng)活塞活塞是發(fā)動機(jī)中最重要的零件之一。它在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動，將氣體的壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。連桿連桿連接活塞和曲軸，將活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。曲軸傳動系統(tǒng)曲軸傳動系統(tǒng)是汽車發(fā)動機(jī)的核心部件之一，它將活塞往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并將動力傳遞給其他部件。曲軸傳動系統(tǒng)主要包括曲軸、飛輪、離合器、變速器等。潤滑系統(tǒng)減少磨損潤滑油可以降低發(fā)動機(jī)部件之間的摩擦，減少磨損，延長發(fā)動機(jī)壽命。冷卻降溫潤滑油可以帶走發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量，幫助發(fā)動機(jī)散熱。密封防漏潤滑油可以填充發(fā)動機(jī)部件之間的縫隙，防止漏氣，提高密封性能。冷卻系統(tǒng)作用汽車發(fā)動機(jī)在工作時會產(chǎn)生大量的熱量，冷卻系統(tǒng)的作用是將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走，使發(fā)動機(jī)溫度保持在正常工作范圍內(nèi)。類型汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)主要有水冷式和風(fēng)冷式兩種。水冷式冷卻系統(tǒng)使用水作為冷卻介質(zhì)，風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)使用空氣作為冷卻介質(zhì)。進(jìn)排氣系統(tǒng)1進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)將新鮮空氣吸入發(fā)動機(jī)氣缸，為燃燒提供氧氣。2排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)將燃燒后產(chǎn)生的廢氣排出發(fā)動機(jī)，并降低廢氣污染。電氣系統(tǒng)啟動系統(tǒng)啟動發(fā)動機(jī)所需的電力，包括蓄電池、啟動機(jī)和點(diǎn)火開關(guān)。充電系統(tǒng)為蓄電池充電，包括發(fā)電機(jī)、整流器和調(diào)節(jié)器。點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)燃混合氣，包括點(diǎn)火線圈、火花塞和點(diǎn)火分配器。照明系統(tǒng)提供照明，包括前照燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈和儀表燈。燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)的主要功能是將燃料從油箱輸送到發(fā)動機(jī)，并按一定比例與空氣混合，形成可燃混合氣，供發(fā)動機(jī)燃燒。燃料供給系統(tǒng)通常由油箱、燃油泵、燃油濾清器、燃油管路、噴油器等組成。不同的發(fā)動機(jī)類型，燃料供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)也有所不同，例如汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)的燃料供給系統(tǒng)差異較大。點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火線圈將低壓電轉(zhuǎn)換為高壓電，為火花塞提供能量。分電器將高壓電分配到各個氣缸的火花塞?；鸹ㄈ跉飧變?nèi)產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)指標(biāo)單位說明功率千瓦(kW)發(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能扭矩牛米(Nm)發(fā)動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分(rpm)發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)速度排量升(L)發(fā)動機(jī)活塞行程容積總和壓縮比-汽缸壓縮容積與燃燒室容積之比發(fā)動機(jī)噪聲和振動噪聲來源燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和氣動噪聲振動來源燃燒振動、機(jī)械振動和氣動振動影響駕駛員舒適性、車輛行駛平穩(wěn)性、發(fā)動機(jī)壽命發(fā)動機(jī)環(huán)保排放控制催化轉(zhuǎn)化器通過化學(xué)反應(yīng)將有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)將部分廢氣重新引入氣缸，減少氮氧化物的排放。燃油噴射系統(tǒng)精確控制燃油噴射量，優(yōu)化燃燒效率，降低排放。發(fā)動機(jī)維護(hù)保養(yǎng)1定期保養(yǎng)發(fā)動機(jī)需要定期進(jìn)行保養(yǎng)，例如更換機(jī)油、機(jī)濾、空氣濾清器等。2檢查維護(hù)定期檢查發(fā)動機(jī)各個部件，例如冷卻液、電瓶液、皮帶等，確保其處于正常狀態(tài)。3清潔保養(yǎng)定期清潔發(fā)動機(jī)艙，避免灰塵和污垢堆積，影響發(fā)動機(jī)性能。發(fā)動機(jī)故障診斷聽診通過聽發(fā)動機(jī)的聲音判斷故障，例如異響、敲擊聲等儀表觀察觀察發(fā)動機(jī)指示燈、儀表盤，判斷是否有異常指示檢查對發(fā)動機(jī)進(jìn)行目視檢查，觀察是否有漏油、漏水等現(xiàn)象診斷儀使用診斷儀讀取發(fā)動機(jī)故障碼，分析故障原因汽車發(fā)動機(jī)發(fā)展趨勢更高效提高熱效率，降低油耗，實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的交通運(yùn)輸。更清潔降低排放，減少對環(huán)境的影響，符合日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)。更智能集成先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制和優(yōu)化性能。更輕量化采用輕質(zhì)材料，降低整車重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。更安全增強(qiáng)發(fā)動機(jī)安全性能，降低故障率，保障行車安全。新能源汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)新能源汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)是汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向，主要包括純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等技術(shù)路線。純電動汽車采用電力驅(qū)動，具有零排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，但續(xù)航里程和充電時間是主要挑戰(zhàn)?；旌蟿恿ζ嚱Y(jié)合了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)和電動機(jī)，可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放，但成本較高。燃料電池汽車?yán)脷錃庾鳛槿剂?，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能驅(qū)動汽車，具有零排放和高效率的優(yōu)點(diǎn)，但氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是主要挑戰(zhàn)。常見發(fā)動機(jī)故障案例分析發(fā)動機(jī)過熱冷卻系統(tǒng)故障，如水泵損壞、散熱器堵塞、冷卻液不足等，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)溫度過高。發(fā)動機(jī)漏油潤滑系統(tǒng)故障，如油封老化、油底殼破損、機(jī)油濾清器堵塞等，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)機(jī)油泄漏。發(fā)動機(jī)點(diǎn)火故障點(diǎn)火系統(tǒng)故障，如火花塞損壞、點(diǎn)火線圈故障、點(diǎn)火時間提前或滯后等，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)點(diǎn)火不良。實(shí)驗(yàn)操作與安全1規(guī)范操作嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度2安全意識時刻保持安全意識3防護(hù)措施佩戴必要的安全防護(hù)用品發(fā)動機(jī)實(shí)訓(xùn)案例演示通過實(shí)際操作和案例分析，學(xué)生可以更深入地理解發(fā)動機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)，并掌握發(fā)動機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的基本技能。例如，拆卸和組裝發(fā)動機(jī)，更換機(jī)油、機(jī)濾等。課程總結(jié)與展望1回顧課程內(nèi)容本課程涵蓋了汽車發(fā)動機(jī)的基本