《第二章汽车发动机的基本工作原理和总体构造2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章汽车发动机的基本工作原理和总体构造2（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第2章 汽车发动机的工作原理及总体构造,本章主要内容： 汽车发动机的基本名词术语 汽车发动机的基本工作原理 汽车发动机的主要性能指标 汽车发动机的总体构造,2,1、上止点（下止点） 定义：活塞顶离曲轴旋转中心最远（近) 处。即活塞的最高（低）位置。 2、活塞冲程 S 定义：活塞上、下止点之间的距离。 3、曲柄半径为 R 定义：曲轴上连杆轴颈轴线与曲轴主轴颈轴线之间的距离。 S2R,2.1.汽车发动机的基本名词术语,3,2.1.汽车发动机的基本名词术语,4、气缸工作容积（气缸排量）Vh 定义：活塞从上止点到下止点所扫过的容积。 定义式： Vh=（D2/4）S D：气缸直径 常作为表征内燃机尺
2、寸大小及动力性能的主要结构参数之一。 5、发动机排量（发动机工作容积） VL 定义：发动机各气缸工作容积的总和。 定义式：VL Vh i i:发动机气缸数。 6、燃烧室容积 Vc 定义：活塞在上止点时，活塞顶以上的空间容积。,4,2.1.汽车发动机的基本名词术语,7、气缸总容积 Va 定义：活塞在下止点时，活塞顶以上的空间容积。 定义式：VaVhVc 8、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。 定义式：Va/ Vc 物理意义：表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气燃烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。 柴油机：1522 汽油机：610（轿车有的达到911） 9、工作循环
3、 定义：在气缸中进行的每一次将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的一系列连续过程。,5,2.1.汽车发动机的基本名词术语,6,2.2.汽车发动机的基本工作原理,四冲程发动机：曲轴转两圈，活塞在气缸内上下往复各两次，完成一个工作循环的内燃机。 二冲程发动机：曲轴转一圈，活塞在气缸内上下往复各一次，完成一个工作循环的内燃机。,7,2.2.汽车发动机的基本工作原理,一、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,8,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370400 K， 压力0.070.09MPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,
4、下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,进气行程,9,进气门关闭,排气门关闭,活塞,温度600700K， 压力0.61.5 MPa,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,压缩行程,10,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa,作功终了：温度13001600 K， 压力0.30.5 MPa,做功行程,11,进气门关闭,排气门打开,活塞,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,温度9001200 K 压力0.1050.115 MP
5、a,排气行程,12,2.2.汽车发动机的基本工作原理,二、四冲程柴油机的工作原理 1、进气行程 与汽油机主要区别： 进入气缸的是纯空气。,进气行程,进气门,温度300-370K压力0.07850.0932MPa,13,2.2.汽车发动机的基本工作原理,二、四冲程柴油机的工作原理 2、压缩行程,压缩行程,温度750-1000K压力3-5 MPa,纯空气,14,2.2.汽车发动机的基本工作原理,二、四冲程柴油机的工作原理 3、做功行程,做功行程,喷油器,终了：温度10001200k压力0.2-0.5 MPa,瞬时：温度2000-2500K压力4.5-9 MPa,15,2.2.汽车发动机的基本工作原
6、理,二、四冲程柴油机的工作原理 4、排气行程,排气行程,温度800-1000K压力0.105-0.125MPa,排气门,16,三、四冲程汽油机、柴油机特点比较 1、由于柴油机压缩比较高，燃料燃烧非常完全，所以柴油机的有效热效率好，经济性好。 汽油机：be=270325 g/(kw . h) 柴油机: be=214285 g/(kw . h) 2、柴油机无点火系，所以故障少些，易保养。但柴油机有高精度零件如喷油泵、喷油器等，其成本较高，并且加工较难。 3、柴油机最高爆发压力高，所以对发动机的零部件强度要求高，这样导致柴油机笨重。,2.2.汽车发动机的基本工作原理,17,4、柴油机转速低于汽油机
7、原因：1）由于柴油机的压缩比高，所以其受到 的机械负荷较大，故其零部件的质量需较 大，导致运动时惯性力较大。 2）汽油机可燃混合气的混合时间和质量优于 柴油机。 5、柴油机运转噪音高，但有害气体的排放优于汽油 机，而微粒排放较高。 6、柴油机启动困难，汽油机易启动。,2.2.汽车发动机的基本工作原理,18,四、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,2.2.汽车发动机的基本工作原理,19,换气机构（进气孔、排气孔、扫气孔） 曲轴箱扫气 活塞顶部为凸顶，以引导气流扫气 活塞裙部较长，有缺口等,（一）二冲程汽油机的工作原理 1、结构介绍,20,2、工作原理 （1
8、）、第一冲程 活塞：从下止点到上止点 活塞上方：换气；压缩 活塞下方：进气 曲轴：旋转从0A180A （2）、第二冲程 活塞：从上止点到下止点 活塞上方：燃烧膨胀做功；排气；扫气。 活塞下方：预压缩，新鲜气体经过扫气口进入气缸。 曲轴：旋转从180A360A,21,（二）、二冲程柴油机的工作原理 1、结构介绍,有排气阀，无排气口。 进气口设置在气缸上部，进气口和扫气口为同一气口。 通过扫气泵扫气。,22,2、工作原理 （1）、第一冲程 活塞：从下止点到上止点 扫气泵换气；压缩； 喷油器：喷油燃烧 曲轴：旋转从0A180A （2）、第二冲程 活塞：从上止点到下止点 燃烧膨胀做功；排气；扫气。 排
9、气；新鲜气体经过扫气泵压缩后进入气缸。 曲轴：旋转从180A360A,23,五、二冲程汽油机的优缺点（同四冲程汽油机相比较）,（一）优点： 1、从工作原理上来讲，在发动机排量和转速相同的前提下，二冲程发动机的功率理论上是四冲程发动机的2倍。 2、由于二冲程发动机的做功频率比较高，所以发动机运转比较平稳。 3、无专门的换气机构，所以结构简单，质量小。 4、由于附属机构少，所以使用、维护很方便。 所以摩托车上多用。,24,（二）缺点： 1、废气不易排除干净。 2、换气时减少了有效工作行程。 3、部分新鲜可燃混合气随废气排出，使能源浪 费，经济性下降。 4、同时造成环境污染。,25,2.3. 发动机
10、主要性能指标,一、动力性指标 1、有效转矩Ttq（N.m） 定义：发动机通过飞轮对外输出的转矩。 由测功机测得。其值与发动机曲轴所受到的阻力矩相等。 2、发动机转速n（r/min） 由转速表直接读取。 3、有效功率Pe （kW） 定义：发动机通过飞轮对外输出的功率。 计算式：Pe2Ttqn/6010-3Ttqn/9550,26,二、经济性指标 1、有效燃油消耗率be 定义：发动机每发出1kW有效功率，在1h内所消耗的燃油质量（以g为单位）。 定义式： beB/Pe103 （g/kW. h） 其中 B：发动机在单位时间内的耗油量（kg/h）,可在实验中测得。 三、发动机的运转性能指标 1、排气品
11、质 2、噪声 3、启动性,2.3. 发动机主要性能指标,27,2.4. 发动机的总体构造,总体构造：两大机构五大系统 两大机构：曲柄连杆机构、配气机构 五大系统：燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、起动系 注意：柴油机没有点火系。,28,一、曲柄连杆机构,作用：将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力,组成：由气缸体和曲轴箱组、活塞连杆组、曲轴飞轮组组成,29,二、配气机构,作用：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。,组成：气门组、气门传动
12、组、气门驱动组等,30,三、燃料供给系统,作用：a、汽油机：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；,组成：油箱、油泵、燃油滤清器、化油器、喷油器等,b、柴油机：把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。,31,作用：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却以及进行防腐、密封等。 组成：润滑油道、机油泵、机油滤清器等。,四、润滑系统,32,五、冷却系统,作用：将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。,组成：水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。,33,六、点火系统,作用：在汽油机中，将气缸内的可燃混合气用电火花在正确的时刻进行点燃。,组成：蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞、点火模块、电控单元等。,34,七、起动系统,作用：使发动机由静止状态过渡到工作状态。组成：起动机及其附属装置,35,本章完,36,2.1.汽车发动机的基本名词术语,37,38,39,
