小组学习报告概要

小组学习报告

学习课题：发动机工作原理

小组：机自112班第四小组成员：

指导教师：胡月明

随着改革开放的不断深入，汽车在我国的数量不断增加，这其中不仅包括私家车也包括重型货车及其他。汽车在我国国民生活中已经有了举足轻重的地位。作为汽车的“心脏“——汽车发动机，在我国汽车工业中的地位可想而知。这次自主学习，我们就以汽车发动机为研究对象，了解汽车发动机的大体内容。

学习目的

1>汽车发动机组成结构

2>汽车发动机工作过程

3>汽车发动机动力性经济性排放性

4>汽车发动机性能指标，及影响发动机性能指标的因素

5>汽车发动机在我国的发展概况和应用前景

1>汽车发动机组成结构

发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。

(1) 曲柄连杆机构

曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

（2）配气机构

配气机构由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件等.功能是是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。

(3) 燃料供给系统

化油器式由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器等组成。电控燃油喷射式由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成

(4) 润滑系统

润滑系统由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤过器等组成。

(5) 冷却系统

水冷式由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。风冷式由风扇和散热片等组成。

(7) 起动系统

由起动机机器附属装置组成

汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系

2>汽车发动机工作过程

发动机的工作过程可以分为四个步骤：进气压缩做功排气。

发动机是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。要完成这个能量转换必须经过进气，把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸；然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气；可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、排气四个过程。

把这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。把完成一个工作循环，曲轴转两圈(720°)，活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。

（1) 进气行程

1. 活塞开始时位于顶部，排气门打开，然后活塞向下运动，在发动机的气缸中充满空气和汽油的混合物。这便是吸气冲程。此时，只需要在空气中混合最少量的汽油即可。

（2）压缩行程

2. 然后，活塞向上返回以压缩燃油/空气混合物。压缩过程使得爆炸更具威力。

（3)作功行程

3.当活塞到达其冲程的顶部时，火花塞发出一个火花，点燃汽油。气缸中的汽油爆炸，推动活塞向下运动。

（4）排气行程

4.冲程的底部后，排气门开启，废气被排出气缸并进入排气尾管。

3>汽车发动机动力性经济性排放性

动力性指标

(1) 有效功率

发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率, 发动机机轴上所净输出的功率。

(2) 发动机转速

发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。

(3) 有效转矩

发动机对外输出的转矩称为有效转矩(扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积)。

经济性指标

发动机经济性指标一般用有效燃油消耗率表示。发动机每输出1kW·h的有效功所消耗的燃油量(以g为单位)称为有效燃油消耗率。

经济性指标

发动机经济性指标一般用有效燃油消耗率表示。发动机每输出1kW·h的有效功所消耗的燃油量(以g为单位)称为有效燃油消耗率。

排放性指标

排放指标主要是指从发动机油箱排出的气体和从汽缸排出的废气中所含的有害排放物的量。主要是废气中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)含量。

排放净化方式

措施：

机内净化─改善可燃混合气的品质和燃烧状况。

发动机的计算机控制

4>汽车发动机性能指标，及影响发动机性能指标的因素

发动机的主要性能指标

1. 动力性能指标

功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed)

有效平均压力(Brake Mean Effective Pressure, BMEP)

2. 经济性能指标

有效燃料消耗率(Brake Specific Fuel Consumption, BSFC)机油消耗率(Oil/Lubricant Consumption)

3. 环保性能指标

碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx),二氧化碳(CO2)

颗粒物(Particulate Matter, PM), 干碳烟(Dry Soot, DS)

噪声振动冲击(Noise Vibration Harshness, NVH)

4. 使用性能指标

可靠性或耐久性(Robust/Reliability, Durability)

检测/维护(Inspection/Maintenance, I/M)

动力性与经济性指标的影响因素

动力性：1、节气门调整不当，不能全开