第一章 发动机的工作原理和总体构造

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发动机的工作原理和总体构造

发动机的工作原理和总体构造

第一章发动机的工作原理和总体构造§1.1发动机的分类§1.2四冲程发动机工作原理§1.2.1四冲程汽油机工作原理一、现代汽车发动机的构造现代汽车发动机的构造如图1-1,气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。

活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。

为了吸人新鲜气体和排除废气,设有进、排气系统等。

二、基本术语1、工作循环2、上、下止点3、活塞行程4、气缸工作容积5、内燃机排量6、燃烧室容积7、气缸总容积8、压缩比9、工况10、负荷率三、四冲程汽油发动机的工作循环图1-2 为发动机示意图。

四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程和排气行程。

通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压力p 和相应于活塞不同位置的气缸容积V 之间的变化关系, 示功图表示了活塞在不同位置时气缸内压力的变化情况。

其中,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循环中气体在单个气缸内所作的功。

四冲程汽油机的示功图如图1-3 所示。

(1 进气行程(图1-3a化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混合气后吸人气缸。

进气过程中,进气门开启,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压以下,即在气缸内造成真空吸力。

这样,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。

(2 压缩行程(图1-3b为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,故需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,称为压缩行程。

在示功图上,压缩行程用曲线a c表示。

(3 作功行程(图1-3c在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。

第一章.汽车发动机工作原理与总体构造

第一章.汽车发动机工作原理与总体构造
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9. 工况:内燃机在某一时刻的运行状况简
称工况,以该时刻内燃机输出的有效功率和 曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机的转速。
10.负荷率: 内燃机在某一转速下发出的有
效功率及相同转速下发出的最大有效功率的 比值成为负荷率,以百分数表示。负荷率通 常简称为负荷。
第十三页,共39页。
三、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程
第一章.汽车发动机工作原理与总 体构造
第一页,共39页。
第一节.汽车发动机的定义及类型
一.汽车发动机的定义及其类型
(一)定义:
1) 发动机:将某一种形式的能量转换为机 械能的机器。 2) 热力发动机(热机):将热能转换为机 械能的机器。包括内燃机和外燃机两种。 3) 内燃机:燃料(气、液体)燃烧的热气 直接将所含热能转变为机械能的一种机器。
压缩终了压力:pco=0.8~1.5 Mpa 压缩终了温度:Tco=600~750 K
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进气门关闭
压缩行程
压缩比:
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
温度600~800K, 压力600~1500 kPa
P
c 大气压力线 r
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示功图
a V
3.作功行程
活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从360℃A~540℃A 最高压力:pmax=3.0~6.5 Mpa 最高温度:Tmax=2200~2800 K 膨胀终了压力:pex=0.35~0.5Mpa 膨胀终了温度:Tex=1200~1500 K
• 发动机外廓体积及其标定功率的比值称为比容积。
2.比质量
• 发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质 量是指未加注燃油、机油和冷却液的发动机质量。比容 积和比质量越小,发动机结构越紧凑。

发动机工作原理及构造

发动机工作原理及构造

第四节 发动机的总体构造
三、发动机的基本构造
机体组:包括气缸体、气缸盖及油底壳等。 机体组的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体,且其
本身的许多部分又分别是曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷 却系和润滑系的组成部分 两个机构:曲柄连杆机构、配气机构
利用飞轮贮存和输出能量,完成整个工作循环。 利用燃烧室产生压力推动活塞实现热能及动能的转换。 利用气门与活塞的合理运动的配合,实现工作循环的全过程。
③温室气体: 二氧化碳2等
④起动性能
6 表征发动机在规定的使用条件下,正常持续工作能力的指标。
7、耐久性指标 指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。
五、 发动机特性曲线
发动机的主要性能指标随其调整状况及运行工况 (负荷、转速)变化而 变化的关系曲线称为发动机的特性曲线。
1、速度特性曲线 性能指标随发动机曲 轴转速变化的关系称 为发动机的速度特性 曲线。
②有效热效率: 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有 效热效率,记作 ηe。
3、强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标,一般
包括升功率和强化系数等。
4 用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标,通常用比容积和比质量衡量。
5、环境性能指标 ①排放:有害气体、、、颗粒物
②噪音
五大系统: 供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、 起动系统
2. 气缸体的特点 (1)水冷发动机的气缸体 和上曲轴箱常铸成一体; (2)风冷发动机气缸体与 曲轴箱分别铸造; (3)气缸体上部的圆柱形 空腔称为气缸,下半部为 支承曲轴的曲轴箱,其内 腔为曲轴运动的空间; (4)在气缸体内部铸有许 多加强筋、冷却水套和润 滑油道等。

汽车构造考试知识点上、下册

汽车构造考试知识点上、下册

汽车构造上册第一章、发动机的工作原理和总体构造发动机基础知识:现代汽车一般采用往复活塞式内燃机,主要由活塞、气缸、连杆、曲轴、飞轮等组成,通过燃料在气缸内燃烧产生动力,推动活塞上下运动,再由连杆转变为曲轴的旋转运动对外输出。

根据使用燃料的不同分为汽油机和柴油机。

活塞在气缸里作往复直线运动,向上运动到的最高位置称为上止点,向下运动到的最低位置称为下止点,上、下止点之间的距离称为活塞行程,曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径。

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积;活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积;活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积;多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。

压缩比的大小表示活塞由下止点运动气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比,用ε表示,ε=VaVc到上止点时,气缸内的气体被压缩的程度。

压缩比越大,压缩终了时混合气体压力和温度就越高,燃烧速度增快,因而发动机输出功率增大,热效率提高,经济行就越好。

汽油机的压缩比一般为8~11,柴油机的压缩比一般为16~22发动机工作原理:发动机工作时必须先将可燃混合气引入气缸,然后进行压缩,接着使其燃烧膨胀推动活塞下行对外作功,最后排出废气,完成一个工作循环。

工作循环不断重复,就能使发动机连续运转,而每一个工作循环都必须包括进气、压缩、作功、排气四个过程。

四冲程汽油机工作过程:P22 四冲程汽油机的进气、压缩、作功、排气四个过程分别安排在四个活塞行程中,称之为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。

四冲程柴油机工作原理:柴油机与汽油机性能比较优点:☆经济性好,行程长,排气温度低,热效率高,柴30-40%,汽25-30%,而且柴油价格较低。

☆污染较轻,柴油和空气混合比大,燃烧较完全,废气中一氧化碳较少(CO)。

没有高压点火装置,不产生无线电干扰。

☆危险性小,柴油燃点高,不会自燃,不怕严冬烤机。

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气:发动机的活塞下行时,活塞腔内的气门打开,通过气门进入
汽缸的混合气。

2.压缩:活塞上行时,活塞腔内的气门关闭,活塞将混合气压缩成高
压气体。

3.爆燃:在活塞接近顶死点时,火花塞产生火花,将混合气点燃爆炸,释放出能量。

4.排气:活塞下行时,废气通过排气门排出汽缸,为新的混合气提供
空间。

通过这四个基本过程循环运作,汽车发动机可以持续地产生动力,驱
动汽车运行。

二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系:汽缸是发动机燃烧的主要部分,通常由铁合金或铝合金
制成。

汽缸体内设置有活塞和气门,通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。

2.曲轴与连杆机构:曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置,具有一
定的几何结构,可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。

连杆连接活
塞与曲轴,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。

3.气门机构:气门控制气缸内的进气和排气。

气门通过气门杆与凸轮
轴相连接,由凸轮轴的转动带动气门的开闭。

4.燃油供给系统:燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。

燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸,与空气混合后形成可燃气体。

此外,还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统,保证发动机正常运行。

总之,汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程,不断地将化学能转化为机械能,从而驱动汽车运行。

其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。

这些构造相互配合,共同完成发动机的工作。

发动机工作原理和总体构造

发动机工作原理和总体构造
柴油机燃油消耗率较汽油机低30%左右,且柴油价格低,所以燃油经济性好,而且输出扭矩较大,但冷起 动困难、工作粗暴、工作转速较低(一般4000r/min以下)、制造成本高、维修困难,适用于运输型汽车。
(四)飞轮的作用: 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中,只有一个行程是作功的,其余三个行程是依靠飞轮的惯性
(b)表面点火: 在火花塞点火之前,由于燃烧室内灼热表面(如排气门头部、火花塞电极处、积碳处)点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象,称为表面点火。 表面点火现象:
表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机机件机械负荷增加,寿命降 低。
(c)汽油机压缩比的选择: 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比,以提高发动机功率,改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动,将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套,经过气缸盖6中的冷却水套,热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
(三)发动机基本术语
上止点(T.D.C.):
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点(B.D.C.): 活塞行程 S :
活塞顶离曲轴中心最近处。
(b)压缩行程
(a)爆燃: 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高,在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的
末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象,称为爆燃。 爆燃现象:
爆燃时,火焰以极高的速率传播,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速推进,当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果, 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。

发动机的工作原理和总体构造

发动机的工作原理和总体构造

三角活塞转子发动机
转子发动机又称为米勒循环发动机,采用三角转子旋转 运动来控制压缩和排放,由德国人菲加士·汪克尔发明。
60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑 车。
1964年,日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司,首次 把转子发动机装在轿车上成为正式产品。
1967年,马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项 技术。将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产。
进关 排关 活塞 上→下 压缩终了时 点火 压力 ↗ ↗ 3~5MPa 温度 ↗ ↗ 2200~2800K 体积 ↗ ↗ 曲轴 360°~540° 做功终了
压力↘ ↘ 0.3~0.5MPa
温度 ↘ 1300~1600K
进关 排开 活塞 下→上 压力 0.105~0.115MPa 温度 900~1200K 曲轴 540°~720° 残余废气:因燃烧室容 积,废气不能排尽。
第一节 发动机的分类
一、发动机的定义、分类及特点
发动机-将某种能量直接转换为机械能并拖动 某些机械进行工作的机器。
将热能转变为机械能的发动机,称为热力发动 机(热机)。
燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产生热能, 然后再转变为机械能的,称为内燃机。
内燃机与外燃机相比,具有热效率高、体积小、 便于移动和起动性能好等优点。
第五节 发动机主要性能指标与特性
发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准
动力性能指标:有效转矩、有效功率、转速 经济性能指标:燃油消耗率 运转性能指标:排气品质、噪声、起动性能
一、动力性能指标
a. 有效转矩:指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩,通常用Ttq表示, 单位为N·m。有效转矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲 轴产生的扭矩,并克服了摩擦,驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的 净转矩。 b. 有效功率:指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率,通常用Pe表示 ,单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩 和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器 测定,测出有效扭矩和曲轴转速,然后计算出有效功率。

发动机的工作原理与总体构造

发动机的工作原理与总体构造

尾气排放
为了减少污染,发动机的尾气 处理技术不断升级,如三元催 化器和颗粒捕集器等。
发动机的排放与控制
发动机燃烧产生的尾气含有有害物质,为了减少对环境的影响,发动机配备了尾气处理装置,并通过各 种传感器和控制系统来优化性能和燃油消耗。
发动机的改进与发展
燃油效率
通过改进燃料喷射系统和气缸 内燃烧过程,提高发动机的燃 油效率。
电动化
随着电气技术的进步,越来越 多的汽车采用电动辅助系统或 者全电动动力系统。
燃料系统
燃料系统供应燃料到发动机,其中包括燃料 喷射装置和燃料供应系统。
气门与气门传动机构
气门控制进出气体的流动,气门传动机构使 气门与曲轴之间产生协调的开闭动作。
点火系统
点火系统提供火花以引燃燃料混合物,在燃 烧室内产生爆炸。
汽油发动机的工作原理
进气阶段
活塞下行时,进气门打开, 汽油与空气混合进入燃烧室。
发动机的工作原理与总体 构造
发动机是车辆的心脏,它通过内燃过程,将燃料转化为能量,驱动车辆前进。 本节将介绍发动机的工作原理和总体构造。
工作原理的概述
发动机通过燃烧燃料与空气混合物,产生高压力气体推动活塞,使曲轴旋转,将线性运动转换为旋转运 动,从而产生动力。
内燃发动机的基本组成部分
活塞与气缸
活塞在气缸内上下运动,通过连杆与曲轴相 连,将燃烧产生的能量转化为旋转动力。
压缩阶段
进气门关闭,活塞上行将混 合气体压缩,使其达到点火 的压力和温度。
燃烧与排气阶段
点火系统发出火花引燃混合 物,生成爆炸推动活塞向下 运动,同时排气门打开,将 废气排出。
柴油发动机的工作原理
1 压缩点火
柴油发动机通过将气缸内空气压缩到很高压力,然后喷射燃油以点火。

发动机构造及工作原理

发动机构造及工作原理
2.曲柄连杆机构
·组成:活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用:将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
3.供给系统
·组成:燃油供给系统和进、排气系统组成 ·作用:将燃油系统和空气及时地供给气缸, 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件:化油器(汽)、喷油泵和喷油
器 (柴)、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量,kg/h •Pe—有效功率,kW 显然燃油消耗率越低,燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机外特性:
当节气门开度达到最 大时,所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比ε
Vs= πD2·S ×10-6/4 (L)
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作(循P环、n) 负荷率(%)
ε= Va / Vc
压缩比
定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。

汽车知识---发动机构造与原理

汽车知识---发动机构造与原理

1.1发动机的类型
点火方式
冷却方式



汽缸排列方式


燃料方式
冲程数目
火花式发动机 压燃式发动机
水冷式发动机 风冷式发动机
目前,应用最广、 数量最多的汽车发动机 为水冷、四冲程往复活 塞式内燃机。
直列式发动机 V型发动机
汽油发动机 柴油发动机
二冲程发动机 四冲程发动机
多用于轿车和轻 型客、货车上
1.4发动机的工作原理
进气、压缩、燃烧和排气四个冲程叫做一个循环,有这种 循环的发动机叫做四冲程发动机。
四冲程发动机的特性是:四个冲程中,活塞上下两次,曲 轴旋转两圈
二、曲轴连杆机构
缸体曲轴箱组
发动机类型
活塞连杆组
曲轴飞轮组
气缸体 气缸套 气缸盖和燃烧室 气缸垫
活塞 活塞环 活塞销 连杆
曲轴 飞轮
发动机的冷却方式有水冷和风冷两种,拖拉机汽车发动机多采用水冷 方式。水冷的特点是方便、可靠,同时被冷却水吸收的热能还可用于车内 取暖。
5.1水冷却系统
水冷却系是利用水泵的作用,强制冷却水循环,冷却水在汽缸周围的水套内吸 收热量后,流经散热器,将热量传给散热片,再被流经散热气的空气带走,经过冷却 后的水再流回水套,如此不断循环,保持发动机在最佳温度(水温80~90°C)
装汽缸盖和汽缸垫时,为保证装配质量,缸盖螺栓应使用扭 力板手,并由中间向四周,按规定扭力矩分两三次逐步扭紧。
2.2活塞连杆组
◆活塞 活塞与汽缸盖组成燃烧室,承受燃气压力并通过活塞销和连 杆将压力传递给曲轴。活塞的工作条件很差,一般采用铝合金制成的活塞。 活塞可分为顶部、头部和裙部三部分。汽油机活塞顶部多是平的,也有采用 凹顶或凸顶的;活塞头部制有环横槽,用来安装活塞环;活塞裙部呈椭圆, 壁上开有绝热槽、膨胀槽和销座孔。活塞和汽缸间有“活塞间隙”,一般有 0.02~0.1mm,活塞头部的直径一般少于裙部。

第1章 发动机的工作原理和总体构造

第1章  发动机的工作原理和总体构造

压缩比

提高发动机的压缩比可以提高发动机的热效率,燃 油可以被有效地利用。

压缩比的提高提高了燃烧室的温度,将使爆震容易 产生。

高的压缩比和高的燃烧温度也会加大NOx的产生。
发动机常用术语综介演示
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§1.3 四冲程发动机的工作原理
一、汽 油 机
进气冲程
压缩冲程
作功冲程
排气冲程
单缸四冲程汽油机工作原理示意图
第一章 发动机总体构造与工作原理
教学目的与要求
1、了解发动机分类。
2、掌握活塞行程、气缸工作容积、压缩比、有效转矩、有效功率等基本概念。 3、掌握四冲程、理解二冲程汽油机的工作原理。 4、理解柴油机与汽油机、二冲程与四冲程发动机的主要区别。 5、了解发动机性能指标与特性 。 6、能根据发动机型号确定其基本特征 。
一、总体构造 一组(或一体): 气缸体 机体组 气缸盖 油底壳 两机构:曲柄连杆机构、配气机构 五系统:供给系、冷却系、润滑系、 点火系、起动系
发动机的基本构造:
曲柄连杆机构:发动机完成工作循环,能量转换的主要运动零件。 配气机构:根据发动机的工作次序,定时开关进排气门,实现换气过程。 供给系统:根据发动机要求,将一定量的混合气或燃料送入气缸,将燃 烧后产生的废气排出气缸。 冷却系统:将发动机工作产生的部分热量及时散发出去,保证发动机的 适宜工作温度。 润滑系统:输送润滑油对运动零件进行润滑、清洗和冷却。 点火系统:汽油发动机中,定时产生电火花,点燃混合气。 起动系统:完成发动机起动过程所需的外力加载装置。
8.压缩比:气缸总容积与
燃烧室容积之比。
Va Vh Vc Vh 1 Vc Vc Vc
9.工作循环:一次热功转换 的全过程。四冲程发动机

第一章 发动机工作原理和总体构造

第一章  发动机工作原理和总体构造

按照气缸数目分类
内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的 发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、 三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机 多采用四缸、六缸、八缸发动机。
按照气缸排列方式分类
内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个 气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾 斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一 般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。

思考
四冲程汽油机和柴油机的 工作循环有什么不同呢?
不同点
汽油机
汽油与空气缸外混合,进 入可燃混合气
柴油机
进入气缸的是纯空气
电火花点燃混合气 有点火系 无喷油器
高温气体加热柴油燃烧 无点火系 有喷油器
§3 二冲程发动机的工作原理
二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理
3.1、二冲程汽油机工作原理
曲轴旋转二周完成一个工作循环。 四冲程发动机有独立的进气和排气 冲程,换气彻底,在汽车上广泛使 用,并已逐渐用于摩托车。
四冲程
二冲程
按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是 利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却 的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作 为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被 广泛地应用于现代车用发动机。
进 气 门 温度750-1000K 压力3-5 MPa 喷油器

《汽车构造(上册)(第3版)》教学课件 第1章汽车发动机工作原理及总体构造

《汽车构造(上册)(第3版)》教学课件 第1章汽车发动机工作原理及总体构造

第一节 概述 二、发动机基本结构
• 四冲程汽油机
• 结构图
1—油底壳 2—润滑油 3—曲轴 4—连杆 5—曲轴正时齿轮 6—同步 带 7—气缸套 8—排气三元催化转 化器9—氧传感器 10—活塞 11—凸 轮轴正时齿轮 12—凸轮轴 13—摇 臂 14—排气门 15—火花塞 16— 电控喷油器17—燃油滤清器 18—电 动燃油泵 19—燃油箱 20—点火线 圈组件 21—燃油压力调节器 22— 节气门 23—空气滤清器 24—空气流量计 25—电控单元(ECU) 26—点火开关 27—蓄电池 28—起 动机 29—飞轮 30—发动机转速传 感器31—冷却液 32—爆燃传感器 33—冷却液温度传感器 34—进气门 35—进气管 36—进气温度传感器 37—节气门位置传感器
附录B
车辆识别代号(GB 16735-2004) ✓ 车辆识别代号:汽车的身份证号(车架号)
✓ 根据国家车辆管理标准确定,包含了车辆的生产厂 家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码及 组装地点等信息。
第二节 发动机工作原理 1、四冲程汽油机的工作原理
➢ (1)进气冲程 ➢ (2)压缩冲程 ➢ (3)做功冲程 ➢ (4)排气冲程
动画演示
第二节 发动机工作原理 1、四冲程汽油机的工作原理
动画演示
第二节 发动机工作原理 2、四冲程柴油机的工作原理
• 四冲程 • 柴油机 • 结构图
第二节 发动机工作原理
第一章 发动机工作原理和总体构造
第一节 概述 第二节 发动机工作原理 第三节 发动机总体构造
第一章 发动机工作原理和总体构造
学习目标: ➢ 1.理解发动机工作过程的基本概念。 ➢ 2.掌握四冲程汽油机和四冲程柴油机的基本结构
与工作原理。 ➢ 3.掌握发动机的总体组成和功用。 ➢ 4.学会使用汽车常用拆装工具。

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造
• 5. 气缸工作容积 上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。
2021/8/5
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第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
• 6. 内燃机排量 • 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量

2021/8/5
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第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
• 7. 燃烧室容积

活塞位于上止点时,活塞顶面以上气缸盖底面以
油机完全相同。只是由于柴油和汽油的使用性能
不同,使柴油机和汽油机在混合气形成方法及着
火方式上有着根本的差别。
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第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
• 1. 进气行程

在柴油机进气行程
中,被吸入气缸的只是
纯净的空气。
• 2. 压缩行程

因为柴油机的压缩
比大,所以压缩行程终
了时气体压力高。
• 对应一个活塞行程,曲轴旋转 180° 。
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第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
4. 曲柄半径 •曲轴旋转中心到曲 柄销中心之间的距离 称为曲柄半径,一般 用 R表示。通常活塞 行程为曲柄半径的两 倍,即 s=2R 。
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曲柄半径
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第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
关闭。
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第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
• 4. 排气行程

排气行程开始,排
气门开启,进气门仍然关
闭,曲轴通过连杆带动活
塞由下止点移至上止点,
此时膨胀过后的燃烧气体
( 或称废气 ) 在其自身剩
余压力和在活塞的推动下
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二、常用术语
排量
3.排量 VL
发动机各缸工作容积的总和
( i ---表示气缸数)
VL== i × Vh 4.燃烧室容积 Vc
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二、常用术语
5.气缸总容积 Va Va= Vc + Vh
动画
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6.压缩比ε
汽缸总容积Va 与燃烧室容积 Vc之比
ε = Va/ Vc= 1+ Vh / Vc • 汽油机 ε =7~12 , • 柴油机 ε =15~22 7.工况 功率与转速
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二、四冲程柴油机 特点:柴油不易挥发,自燃点相对低。柴油机为压燃式燃烧 做功。采用高压缩比( є =15~22 )
1.进气过程
吸入纯空气(有时采用废气增压)
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• 二、四冲程柴油机 2.压缩与作功 ( 压缩纯空气) • 压缩状态:压力 3.5~4.5Mpa、温度 500 ~700℃ • 压缩比 16 ~ 22
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特点:1.理论上为同体积四行程发动机功率的两倍; 2.运转平稳; 3.结构简单、质量小; 4.经济性差。
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汽油机:由二大机构、五大系统组成 柴油机:由二大机构、四大系统组成
• 以汽油机为例 • 两大机构 –①曲柄连杆机构 • ②配气机构 • 五大系统 –①燃料供给系 –②点火系 –③冷却系 –④润滑系 –⑤起动系
• 作功状态: Pmax== 6~9Mpa Tmax==2000 ~2500℃
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• 三、汽油机与柴油机的比较 • 1.混合气形成方式不同 • 2.点火方式不同 汽油机为火花点火作功,有点火 系。柴油机无点火系,为压燃式 点火。 • 3.压缩比ε 柴油机压缩比高,燃油 消耗率低(约低30%)。 • 4.转速 汽油机 • 汽油机 Nmax=5000 ~6000rpm • 柴油机 Nmax=2500 ~3000rpm
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四、二冲程汽油机的工作原理 (F) 结构特点:有三个开口,即进、排与换气口。 • 工作原理 • 1.第一行程
• 曲柄转角180°, 活塞由下止点 向上止点运动 工作内容 : 压缩混合气 、 吸入新混合气 (进入下箱体)。
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四、二冲程汽油机的工作原理
2.第二行程 • 曲柄转角180°, • 活塞由上止点向 • 下止点运动 • 工作内容 : • ①作功;②关闭进 • 排气口预压混合气; • ③排气;④换气。
3.作功行程 -燃烧与膨胀行程 特征:缸内压力与温度急剧升高 状态:Pmax== 3~6MPA、 Tmax==2000 ~2500℃

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• • • •
4.排气行程 排气 结束时: P = 0.105~0.125Mpa、 T = 600 ~900℃
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• 四冲程汽油机工作情况演示
sxc.swf
• • • • •
二、发动机的转速特性 (75%节气门开度 ) 1.Te-- n 曲线 :
Pe Te
Te
Pe
2.Pe– n曲线:
0
n1 n2
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n
• • •

第四节 发动机的主要性能指标与特性 二、发动机的转速特性 Pe Te 3.发动机的外特性曲线 Pe 即在节气门全开时发动机 Te 的转速与功率关系曲线( Pe– n 曲线) 外特性曲线 ,给出发动 机在某一转速下所能输出 0 n1 n2 的最大功率
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一、分类 • 4.按排列方式分 • 多列式 对置式发动机
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一、分类 • 4.按排列方式分 • 多列式 W式发动机
8Leabharlann 一、分类 • 按进气方式分
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二、常用术语
1.上、下止点
活塞行程S
曲柄半径R
止1 下止点
动画
2.汽缸工作容积Vh Vh =∏D² /(4×10³ ×10³ ×S )
上止点
S
下止点
• 状况为内燃机的工况 (即Pe与N)
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• • • • •
一、四冲程汽油机 1.进气行程 活塞下移 产生真空 吸入空气 状态: 压力:0.075~0.09Mpa。曲轴转角:180°。
上止点
S
• 进气) 下止点
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• 2.压缩行程 压缩 • 压力 0.6~1.2Mpa、 • 温度 330 ~ 430 ℃
2000
e d


c
b Ⅲ
3500
4800
n(rpm)
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第五节 内燃机产品型号编制规则
• 一、代号排列的组成及意义 • 首 中 后
• • • • • • • •
系列 换代 代号 标志
缸数 气缸排 代号 列方式 无 V 二、表示方法 直 V 列 型
行程 缸径 特征 用途 代号 代号 代号 代号 E 无 无 F Z 二 四 水 风 增 行 行 冷 冷 压 程 程 三、举列 汽油机 1E65F CA6102Q 8V100 EQ6100 柴油机 165F 495Q 6135Q 12VE230ZG
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发动机的 总体构造 --汽油机
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第一节 发动机的基本知识 一、分类 1.按所用燃料分 ① 汽油机 ②柴油机 2.按冲程分 ①四冲程发动机 ②二冲程发动机
3.按缸数分
1.2.3.4.5.6.8.12
3
发动机的 总体构造 --柴油机
4
一、分类 • 4.按排列方式分 • 单列式(直列)
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一、分类 • 4.按排列方式分 • 多列式 V型发动机
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发 动 机 总 体 构 造
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发 动 机 总 体 构 造
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桑塔纳轿车发动机
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第四节 发动机的主要性能指标与特性
• 一、有效转矩Te、有效功率Pe –有效转矩Te—发动机实际输出的转矩(N.m) • 有效功率Pe—发动机实际输出的功率(Kw) • Pe = Te×n/9550 (Kw)
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第四节 发动机的主要性能指标与特性 • 不同节气门开度下的 Pe– n 曲线
• Ⅰ--节气门全开 Ⅱ--节气门开度75% • Ⅲ --节气门开度50%
pe 50 45 30 20
e
d



c
b
0
2000
3500
4800
n(rpm)
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第四节 发动机的主要性能指标与特性
• • • • • • • • • • • pe 负荷的概念: 在某一转速下,发 动机实际输出功率 50 与所能输出的最大 45 功率之间的比率, 以百分数表示。 30 Pe/ pemax×100% 20 例:b点负荷为 20/45=44.5% c点负荷为:32/45=71%; 0 d点负荷为 45/45=100%
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第五节 内燃机产品型号编制规则
• 三、举列 • 汽油机 • • 柴油机 •
1E65F CA6102Q 8V100 EQ6100 165F 495Q 6135Q 12VE230ZG
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