第一章 发动机的工作原理和总体构造第4-6节

发动机的性能是随着许多因素而变化的，其变化规律称为发动 机特性。
发动机主要性能指标可在发动机测功器台架上试验 测定：
试验时保持一定油门开度，同时用测功器对发动机 施加一定的阻力矩，用转速表测出发动机转速，低于 所需转速则减小阻力矩，反之则加大阻力矩，当发动 机转速稳定在所需转速时，即阻力矩与发动机输出有 效转矩相等时，测量发动机转速和发动机有效转矩， 用油耗仪测出发动机单位时间内的耗油质量B，根据公 式换算出发动机有效功率Pe ，根据公式也可换算出发 动机有效燃油消耗率be 。
6110Q型柴油机横剖面图
第五节 发动机主要性能指标与特性
一、发动机主要性能指标：有动力性指标（有效转矩、有效功率、 转速等）、经济性指标（燃油消耗率）、运转性能指标（排气品质、 噪声、起动性能）。
1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩，以Ttq表示，单位 为·m。有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。 2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。以Pe表示，单位 为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。
有效功率是内燃机最主要的性能指标之一。在产品的铭牌和使用说明书中， 都明确规定有效功率的最大使用界限，按照国家标准称为标定功率。我国根据内 燃机的不同用途规定有四种有标定功率，其名称定义和主要用途如下： 1、15分钟功率：为内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。适用于汽车、 摩托车、摩托艇等用途内燃机的功率标定。 2、1小时功率：为燃机允许连续运转1小时的最大用效功率。适用于工业业用拖 拉机、农业排灌、内燃机车、船舶等用途内燃机的功率标定。 3、12小时功率：为内燃机允许运转12小时的最大有效功率。适用于农业用拖拉 机、农业排灌、内燃机车、内河船舶等用途内燃机标定。 4、持续功率：为内燃机允许长期运转的最大有效功率。适用于农业排灌、船舶、 电站等用途内燃机的功率标定。
当转速达到n3时，有效功率Pe达到最大值。功率是有效转矩与转速的乘积。 在转速n1-n2范围内， Ttq与n都是逐渐增加，其乘积也增加，故在转速n1-n2范围
内， Pe随n的增加而增加。在n2-n3范围内， n虽然增加，但Ttq却逐渐降低，不 过降低较缓慢，故Pe是缓慢地增加，到n3时Pe达到最大值。转速超过n3时，虽然 n是增加的，但由于Ttq下降很快，故Pe也逐渐下降。
上的汽油泵，作用是克服燃油流动阻力， 但化油器式汽油机上的汽油泵由配气凸轮 轴上的偏心凸轮驱动，现代电喷汽油机上 的汽油泵是电动汽油泵。...
进气歧管 高压喷油泵
（3）化油器式汽油机上的进、排气歧管 布置于发动机一侧，便于加热进气管，促 使燃油雾化，而柴油机上的进、排气歧管 全都部置于发动机异侧，以免进气受到加 热，减少进气量，降低发动机功率。
又如，在工况f下，虽然功率比工况c小，但却是全负荷。就是说，功率的大小并
代表负荷的大小。在外特性曲线上各点都表示在各转速下的全负荷工况，但在同 一条部分负荷速度特性曲线上各点的负荷值却并不相同。在同一转速下，燃料供 给调节机构位置越大表示负荷越大，但是两者并不成比例。
第六节 内燃机产品名称和编号规则
桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）外形图
16、正时齿形皮带 17、凸轮轴正时齿形带轮 18、水泵齿形带轮
19、曲轴正时齿形带轮 20、机油泵传动链
21、机油泵 22、曲轴 23、水泵 24、活塞
25、排气门 26、进气门 27、气缸体 28、气缸盖
29、液压挺柱 30、凸轮轴 31、喷油器 32、机油滤清器
3、有效燃油消耗率：发动机每发出1 kW有效功率，在1h内所消耗 的燃油消耗质量，以be表示,单位为 g/（kW·h）。
（四冲程汽油机一般为270325 g/（kW·h） ，四冲程柴油机一般 为190238 g/（kW·h）。）B为发动机在单位时间内的耗油量。
be
=
B Pe
103 (g
/ kWh)ຫໍສະໝຸດ 25、活塞、连杆总成 26、油底壳
27、机油泵
28、发动机前悬置软垫总成
29、发动机前悬置支架总成 30、风扇皮带 31、正时齿轮室盖及曲轴前油封
34、空气压缩机皮带
图1-8 东风 EQ6100-1 型汽油机轴侧剖视图
7、化油器
35、曲轴箱通风单向阀
36、进气管
37、绝热垫及衬垫 38、空气滤清器
一、国标GB725-82规定如下：
1、按所用燃料命名，如柴油机、汽油机等。
2、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。
3、型号由四部分组成：
首部
中部
后部
6
135
Q
举例：
1、6135Q柴油机 2、1E65FM汽油机
尾部
系列代号 缸数符号
换代 标志 符号
气缸排列形式符号
符号 含 义
无符号直列及单缸卧式
V
V型
10、曲轴箱通风管 11、气缸体 12、后挺杆室盖
13、曲轴箱通风挡油板 14、飞轮壳 15、飞轮 16、发动机后悬 置螺栓、螺母
17、限位板 18、发动机后悬
置软垫
32、曲轴正时齿轮 33、凸轮轴正时齿轮
19、油底壳衬垫
20、凸轮轴
21、曲轴止推片 22、曲轴
23、主轴承盖
24、机油泵、分电器总成
三、四冲程柴油机的一般构造
空气滤清器
四冲程柴油机的结构与四冲程汽油 喷油器总成
机的结构主要区别在于：
排气歧管
（1）柴油机没有点火系，气缸盖上火花
塞的位置被喷油器代替，高压导线被高
压油管代替。...
（2）柴油机燃料供给系统不同于汽油机： 柴油机有高压喷油泵、喷油器，由喷油泵 凸轮轴上的凸轮驱动产生高压燃油，喷油 泵总成中的输油泵类似于化油器式汽油机
包括汽油箱、汽油泵 45、汽油滤清器、化油 器7、空气滤清器38、 进气管、排气歧管总成 51、排气消声器等。...
供给系的作用是把汽 油和空气混合成成分合 适的可燃混合气供入气 缸，以供燃烧，并将燃 烧生成的废气排出发动 机。...
气缸盖、气缸体上铸的进、 排气道显然是供给系的一部分。
（五）点火系（演示）： 其功用是保证按规定时刻及时点燃被压缩的可燃混
（七）润滑系（演示）：
包括机油泵27、集滤器、限压阀、气缸体和气缸盖钻 设的润滑油道、机油粗滤器46、机油细滤器49和机油冷 却器等。其功用是将一定压力的润滑油供给作相对运动 的零件工作表面之间以形成液体摩擦，减少摩擦阻力， 减轻机件的磨损，并冷却摩擦零件，清洗摩擦表面，缓 和冲击，分散应力，辅助密封。 （八）起动系：
P
平卧型
行程符 号，E 表示二 冲程， 无符号 表示四 冲程
缸径符号 （以气缸 直径的
数表
示） 结构特征符号
同一系列产 品区分符号
曲柄连杆机构的作用 是发动机借以产生动 力，并将活塞的直线 往复运动转变为曲轴 的旋转运动而输出动 力的机构。
（三）配气机构：
包括进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂9、凸轮轴20、凸轮 轴正时齿轮33（由曲轴正时齿轮32驱动）等。...
配气机构的作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸 排出废气。
（四）供给系（演示）：
图1-8 东风 EQ6100-1 型汽油机横剖视图
二、现代四冲程汽油机的一般结构（以桑塔纳轿车电喷发动机 为例）
1、正时齿形带护罩 2、空调压缩机 3、空调压缩机带轮 4、多楔皮带 5、曲轴带轮 6、张紧轮 7、发电机带轮 8、导向轮 9、动力转向油泵 10、动力转向泵带轮
11、发电机 12、进气歧管 13、机油标尺 14、燃油分配管 15、气缸盖罩
包括起动电机及其附属装置。其作用是使静止的发动 机起动并转入自行运转。
二、总结：
车用汽油机一般由曲柄连杆机构（包括机体组）、配 气机构两大机构和供给系（包括燃料供给系统和进、排 气系统）、点火系、冷却系、润滑系和起动系五大系统 组成。
1、风扇 2、水泵 3、气缸盖 4、小循环水管 5、进、排气歧管总成 6、曲轴箱通风装置 7、化油器 8、气缸盖出水管 9、摇臂机构
在n=3500r/min时，若燃料供给调
节机构位置最大，可得到该转速下可能
发出的最大功率45KW；但如果燃料供给
调节机构位置为Ⅱ、Ⅲ，则同样转速下 只能发出32KW和25KW的功率。可求出 a、b、c和d四个工况下的负荷值：
注意：不要把负荷和功率的概念相混淆。如某一转速时全负荷（如d点），
并不意味着是发动机发出的最大功率。发动机的最大功率，应当是工况e的功率。
当转速为n2时，发动机发出最大有效转矩。
当转速小于n2时，发动机燃烧不良。另外，转速 降低，每个工作循环的时间增长，燃烧气体与气 缸壁接触时间也增长，由于冷却而产生的热量损 失就更大，因而有效转矩略为减小。转速由n2不 断增加时，也由于进气行程时间短，气流速度高， 阻力大，充气量降低，而且摩擦损失又大，故 Ttq也随之减小。
33、机油压力限压阀 34、连杆 35、油底壳
桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）轴侧剖视图
气缸盖罩 液压挺柱 气门弹簧 气缸盖 排气歧管 进气门 活塞 气缸体
空调压缩机
加机油口 凸轮轴
喷油器
进气歧管 发电机
水泵
连杆 曲轴箱
曲轴 油底壳 机油泵链轮
导向轮 动力转向泵带轮
桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）横剖面图
构、各系统的组成部分。如气
缸盖、气缸体上钻的润滑油道
是润滑系统的组成部分，气缸
盖、气缸体上铸的冷却水套是
冷却系统的组成部分等。…
此外，气缸盖和气缸体的 内壁共同组成燃烧室的一部 分。通常，将机体组列入曲 柄连杆机构。
（二）曲柄连杆机构（演示）： 包括活塞、连杆总成25、
曲轴22、飞轮15等运动机 件。...
pe
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