发动机工作原理与构造

在发动机产品标牌上规定的功率及其相应的转速分别称为标
定功率和标定转速。标定功率是发动机所能发出的最大功率。
二、经济性指标
25
三、运转性能指标
•
主要指排气品质、噪声、启动性能等，这些性能不仅与使用者利益相
关，更关系到人类的健康，因此必须指定共同遵守的标准，并给予严格控制。
• 1.排气品质
•
发动机排出的有害排放物主要有：氮氧化合物（ NOx）、碳氢化合
规律称为发动机特性。
24
一、动力性能指标
1.有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的平均转矩，以Ttq表示. 2.有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率，以Pe表示。
Pe
Ttq
2n
60
103
Ttq n 9550
式中，Pe为有效功率（kW）;Ttq为有效转矩（N • m）; n为曲轴转速（r / min）
外特性曲线上标出的最大功率和最 大有效转矩及相应的转速，是表示发动 机性能的重要指标。可以联系汽车使用 条件，来分析发动机外特性曲线是否符 合要求。
28
发动机运转状态或工作状态（简称工况）常以 功率及其相应的转速来表征，有时也用负荷与转 速来表征。
发动机负荷是指发动机驱动从动机械所耗费的 功率或有效转矩的大小；也可表述为：发动机在 某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率 与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百 分数表示。
不同的是汽油机还有 点火系统，而柴油机没有 点火系统，并且没有火花 塞，喷油器直接安装在气 缸顶部。
9
10
·
•
二冲程发动机的最大缺点是不易将废气从气缸内排除得较干净，
并且在换气时减少了有效工作行程。二冲程发动机在汽车上较少被应
用，但这种发动机的制造费用低廉、结构简单、质量小，所以在摩托
车上广泛应用。
31
11
• 二冲程柴油机的工作过程和二冲程汽油机的工 作过程相似，所不同的是进入柴油机气缸的不是 可然混合气，而是纯空气。
• 与四冲程柴油机比较，二冲程柴油机的有缺点 与上面讨论二冲程汽油机时所指出的有缺点基本 相同，但由于二冲程柴油机用纯空气扫除废气， 没有燃料损失，故经济性较高。
12
第四节 发动机的总体构造
第一篇 汽车发动机
第一章 发动机的工作原理和总体构造
本章内容提要
● 发动机的分类 ● 四冲程发动机的工作原理 ● 二冲程发动机的工作原理 ● 发动机的总体构造 ● 主要性能指标与特性 ● 产品名称和型号编制规则
1
第一节 发动机的分类
• 发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。将热能转化为机
械能的发动机，称为热力发动机。
点火系统
保证按规定的时刻，点燃气缸中的可燃混合气。
冷却系统 润滑系统 起动系统
将多余的热量散入大气，以保证发动机正常工作。 将润滑油供给运动零件的表面，减少摩擦和磨损。
使静止的动发动机起动，并转入自行运转
13
发动机总体组成(汽油机）
1－凸轮轴
2－摇臂
3－排气门
4－火花塞
5－电控喷油器
6－燃油滤清器
物（HC）和一氧化碳（CO）等以及排气颗粒。我国制定的发动机排放
法规见38页表中所列。
26
27
当燃料供给调节机构位置固定不变 时，发动机性能参数随转速改变而变化 的曲线，称为速度特性曲线。
当燃料供给调节机构位置达到最大时， 所得到的是总功率特性，也称发动机外 特性；而把燃料供给调节机构其他位置 下得到的特性称为部分速度特性。
右图为发动机的一组特性曲线，Ⅰ为外特性曲 线，Ⅱ、Ⅲ为部分负荷速度特性曲线。根据上述 定义可求出a、b、c、d四个工况的负荷值：
工况a负荷为0；工况b负荷为20/45=44.4%； 工况c负荷为71.1%；工况d负荷为100% 。
注意：不要把负荷和功率的概念相混淆，功率 大小不代表负荷的大小；此外，在外特性曲线上 各点都表示在各转速下的全负荷工况，而在部分 负荷曲线上则不然。
18
功用：将合适成分的混合气供入气缸
19
功用：保证按规定的时刻， 点燃气缸中的可燃混合气。
20
功用：将多余的热量散入大气， 以保证发动机正常工作。
21
功用：将润滑油供给运动零 件的表面，减少摩擦和磨损。
22
功用：使静止的动发动机 起动，并转入自行运转。
23
发动机的性能是随着许多因素而变化的，其变化
7－电动燃油泵
8－燃油箱
9－点火线圈组件
10－燃油压力调节器
11－进气门
12－冷却液温度传感器
13－爆燃传感器
14－进气管
15－进气温度传感器
16－节气门
17－节气门传感器
18－空气滤清器 19－空气质量计 20－电子控制单元 21－冷却水套 22－发动机转速传感器
23－点火开关 24－蓄电池 25－起动电动机 26－飞轮 27－油底壳 28－机油 29－曲轴
比高，一般为16~22 。
6
7
• 二、四冲程柴油机工作原理
• 柴油机工作过程与汽油机基本 • 相似，每个工作循环也经历进气、 • 压缩、作功排气四个行程。 • 但由于其燃料是柴油，所以可 • 燃混合气的形成及着火方式都与汽 • 油机不同。
8
四冲程汽油机和柴油 机在总体构造上的异同：
两者都是由一个机体 体上安装两个机构（曲柄 连杆机构和配气机构）和四 大系统（供给、冷却、润 滑、起动系统）构成。
30－连杆 31－曲轴带轮 32－传动带 33－气缸 34－排气三元催化转化器 35－加热型氧传感器
3来自百度文库－活塞 37－凸轮轴带轮
14
功用:是各个机构和系统的 装配基体，支承着所有零件。
15
么么么么方面
• Sds绝对是假的
功用：将活塞的 往复运动转变为 旋转运动，向外 输出动力。
17
功用：使可燃混合气及时 充入气缸，并排除废气。
29
为了便于内燃 机的生产和使 用，国家颁布 了该规则。
内燃机型号由 阿拉伯数字、汉语 拼音字母或英文缩 写字母组成。
如图，内燃机 型号由四部分构成
是4缸、直列、四冲程汽油机、缸径92毫米、水冷、车用型。
1E65F:是单缸、二冲程、缸径65毫米、风冷、通用型。
30
第一章 发动机的工作原理和总体构造
• 内燃机是热力发动机的一种，其特点是燃料在机器内部燃烧而产生 热能。另一种热力发动机是外燃机（如蒸汽机、汽轮机等），其特点是燃
料在机器外部燃烧以产生高温高压水蒸气，再输送至机器内部转变为机械能。
• 内燃机的分类
2
在发动机中，每次将热能转变为机械能，都需经过进气、压缩、作功和排气的连续
过程，称为一个工作循环。凡是活塞往复四个单程完成一个工作循环的称为四冲程
发动机；活塞往复两个单程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。
3
4
第二节 四冲程发动机的工作原理
一、四冲程汽油机 工作原理
● 现代汽油发动机 的构造如右图所示：
5
● 基本术语
★ 压缩比：压缩前汽缸中气体的最 大容
积与压缩后的最小（燃烧室）容积之比。
Va
Vc
Va Vs Vc
汽油机的压缩比一般为8~11，柴油机的压缩
总体组成可概括为：在一个机体上安装二个机构和五大系统。
组成部分的名称
注：柴油机为四大系统，没有点火系统
功用
机体组件
是各个机构和系统的装配基体，支承着所有零件。
曲柄连杆机构 配气机构
将活塞的往复运动转变为旋转运动，向外输出动力。 使可燃混合气及时充入气缸，并排除废气。
燃料供给系统 将合适成分的混合气供入气缸
复习思考题
• 1-1、与P43页1-1相同 • 1-2、与P43页1-2相同 • 1-3、与P43页1-3相同 • 1-4、与P43页1-3相同（本题为作业题） • 1-5、解释下列专业术语： • （1）内燃机与外燃机 （2）气缸工作容积 • （3）发动机总排量 （4）压缩比 • （5）速度特性曲线 （6）发动机负荷