汽车发动机构造-1、2章(2011版24学时)

《汽车发动机构造-1、2章(2011版24学时)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机构造-1、2章(2011版24学时)（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,汽车发动机构造（B）,主讲：王 永 忠,2,一、目的和要求1、掌握车用发动机的基本工作原理与构造。2、系统地熟悉发动机主要零部件的典型结构、功用和工作过程3、掌握国内外汽车发动机的一些新技术、新结构4、具有初步拆装、调整、故障判断、维护使用等方面的技能5、为后继专业课程和在今后的工作中从事汽车发动机设计、研究、生产、修理打下基础。,3,二、学习内容主要对国产汽车常用发动机的工作原理、组成结构、工作条件、维修方法、调整原理及方法进行学习。另外对国外一些汽车发动机作一些简要介绍。 三、学习方法多听多看，将书本上的理论知识与实物结合起来学习。 四、参考书及参考资料汽车构造（上） 臧杰 阎岩 主编

2、 机械工业出版社（教材）汽车构造（上） 陈家瑞 主编 人民交通出 版社汽车发动机构造与维修张西振 韩梅 主编 机械工业出版社国外内燃机 内燃机 小型内燃机 内燃机工程汽车技术 柴油机 汽车杂志等等,4,第1章绪论 1课时,第2章汽车发动机的工作原理及总体构造 4课时,第3章机体组及曲柄连杆机构 5课时,第4章配气机构 3课时,第8章发动机润滑系统 1课时,第9章发动机点火系统 1课时,第6章柴油机燃油系统 4课时,第5章汽油机燃油系统 3课时,第7章发动机冷却系统 1课时,第10章发动机起动系统 1课时,5,第1章 绪 论,汽车的组成：,汽车的定义：,由自身动力装置驱动，具有4个及以上车轮的非

3、轨道无架线车辆,发动机,底盘,车身,电气设备,6,发动机是汽车的动力源，是汽车的心脏,功用：输出动力,发动机的定义：将某一种形式的能量转变为机械能的机器,发动机的种类：外燃机、内燃机、风能发动机、太阳能发动机等,7,外 燃 机：混合气在机器外部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。如蒸汽机、汽轮机、热气机（斯特林发动机）内 燃 机：混合气在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。如活塞式内燃机和燃气轮机,热机包括：外燃机、内燃机,热力发动机（热机）：将热能转换为机械能的机器,除电动车外，目前的商用汽车发动机都是热机,8,1 外燃机,一、蒸汽机 是一个能够将蒸汽中的热能转换为功的热机。 泵、铁

4、路机车和轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。今天人们还使用汽轮机来发电。,9,1 外燃机,世界上第一台蒸汽机是古希腊的亚历山大的希罗（Hero of Alexandria）于1世纪发明的汽转球，不过它只不过是一个玩具而已。 约1679年法国物理学家丹尼斯巴本制造了第一台蒸汽机的工作模型。约与此同时萨缪尔莫兰也提出了蒸汽机的主意。 1698年托马斯塞维利、1712年托马斯纽科门和1769年詹姆斯瓦特制造了早期的工业蒸汽机，1807年罗伯特富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。 现代蒸汽机的最大的优点是它几乎可以利用所有的燃料将热能转化为机械能。原子反应堆、太阳能聚热器等加热水

5、，产生蒸汽推动蒸汽机。,10,1 外燃机,1769年 瓦特蒸汽机,1712年托马斯纽科门蒸汽机,1769年，法国人尼古拉斯古诺将一台简陋的蒸汽机装在一辆木制的三轮车上 ，发明了第一辆蒸汽汽车,11,1 外燃机,二、涡轮蒸汽机（汽轮机） 一种用高压蒸汽转动涡轮叶片，将蒸汽的热能转换为动能的机械。,相较于原由詹姆斯瓦特发明的单级往复式蒸汽机，涡轮蒸汽机大幅改善了热效率，更接近热力学中理想的可逆过程，并能提供更大的功率，至今它几乎完全取代了往复式蒸汽机。涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电， 世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生。,12,1 外燃机,三、斯特林发动机（热气机） 一种闭循环活塞

6、式热机,是在1816年由苏格兰的R.斯特林发明。 闭循环的意思是工作燃气一直保存在气缸内,而开循环则如内燃机和一些蒸气机需要与大气交换气体。,双活塞型斯特林引擎,内活塞型斯特林引擎,13,2 内燃机,一、内燃机技术发展简史,定义：内燃机是燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压气体，推动活塞并输出动力的机械。内燃机一般以汽油、柴油或煤气等作为燃料。 基本工作特征：内燃机是一种工质开环式循环并以间歇方式工作的发动机。 内燃机的特点：热效率高(是当今热效率最高的热力发动机)、结构简单、比质量(单位输出功率的质量)轻、移动方便。,应用：用广泛应于交通运输(陆上、内河、海上和航空)、农业机械、工程机械和发电时作

7、为动力，是现代车用发动机的主要型式。 内燃机构造是本课程的主要内容,14,2 内燃机,1860年，法国工程师莱诺依尔制造出第一台以煤气为燃料的内燃机，但由于既笨重、效率又低，热效率低于5，最大功率为4.5kW，18601865年共生产了约5000台，未能推广使用。,15,2 内燃机,1876年年德国工程师尼古拉斯奥托，试制出第一台实用活塞式四冲程煤气内燃机，并成批投入生产。在以后的十几年中，奥托共制造和出售了5万台这种内燃机，总马力达20万以上。 由于奥托内燃机是第一种实用化的内燃机，所以人们一般把奥托看作是内燃机的发明人。,16,1884年，又推出了性能更好的立式风冷发动机（取名立钟）,18

8、83年，德国人戈特利布海因里希戴姆勒和威廉迈巴赫将奥托四行程发动机改进后，成功地制造出了第一台卧式汽油内燃机。,戈特利布海因里希戴姆勒,威廉迈巴赫,17,1885年戴姆勒将立钟发动机安装于木制双轮车上，并让儿子保罗驾驶；这辆取名“骑式双轮车”的双轮车获得德国专利，这是世界上第一辆摩托车。,1886年戴姆勒把这种发动机安装在他为妻子43岁生日而购买的马车上，创造了第一辆戴姆勒汽车，并由迈巴赫成功地完成了试车。,18,2 内燃机,1893年，狄塞尔制造了第一台试验样机。,1892年，德国工程师狄塞尔提出了压燃式柴油机的理论。,鲁道夫狄塞尔,19,2 内燃机,在1890年前英国的克拉克和罗伯逊、德国

9、的卡尔奔驰成功地发明了二冲程内燃机。,1888年，的卡尔奔驰将发动机安装在三轮车架上，发明了世界上第一辆三轮汽车。,卡尔奔驰,20,2 内燃机,1957年，德国人汪克尔发明了转子发动机。,菲加士汪克尔,马自达的首台量产型转子发动机10A-8010,21,2 内燃机,在内燃机一百多年的发展历史中，具有划时代意义的两个重要发展阶段是： 20世纪50年代初兴起的增压技术 20世纪70年代开始的计算机、电子技术在内燃机研制中的应用,内燃机和汽车给世界带来了现代物质文明，在经过了超过一个世纪的发展之后，它的发展远远没有达到其顶点，今后内燃机的发展是以节能和环保为中心，充分兼顾可靠性的要求，全面提高内燃机

10、的性能。,22,2 内燃机 二、发动机产品名称和型号编制规则,按照GB72591 内燃机产品名称和型号编制规则统一制定 内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机等。 内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 内燃机型号由以下四部分组成：,24,首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部：由缸数符号、行程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。 后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。 尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示,25,TJ376Q： 表示三缸，直列四行程，缸径76mm

11、，水冷车用，TJ表示系列符号 CA488： 表示四缸，直列四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号,1、 汽油机,1E65F 单缸卧列，二行程，缸径65mm，风冷通用型汽油机,4100Q-4 四缸，直列四行程，缸径100mm，水冷车用汽油机，第四种变型产品,CA6102 六缸，直列四行程，缸径102mm，水冷通用型汽油机，CA表示系列符号,8V100 八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型汽油机,26,490Q： 表示四缸，直列，四行程，缸径90mm，水冷车用柴油机 ZS1100： 表示ZS系列，单缸，四行程，缸径100mm，水冷通用型柴油机，ZS系列为：直喷、双轴平衡式,2

12、、 柴油机,195 单缸，卧式、四行程，缸径95mm，水冷通用型柴油机,165F 单缸，卧式，四行程，缸径65mm，风冷通用型柴油机,8PC2-6L 八缸，平卧式，四行程，缸径102mm，增压、船用右机基本型柴油机,YC6135ZQ 六缸，直列，四行程、缸径135mm，增压，水冷车用型柴油机,27,第2章 汽车发动机的工作原理及总体构造,本章主要内容： 汽车发动机的类型 汽车发动机的基本结构及基本术语 往复活塞式内燃机的工作原理 发动机的总体构造 发动机的性能指标,28,按照活塞运动方式分类：可分为往复活塞式和旋转活塞式,1 汽车发动机的类型,活塞运动方式,29,按照燃料种类分类：可分为汽油机

13、和柴油机、气体发动机等,1 汽车发动机的类型,30,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,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,按照冷却方式分类：可分为水冷式和风冷式,31,二冲程发动机,四冲程发动机,曲轴旋转一周完成一个工作循环。 由于换气不彻底，经济性较差，但结构简单，因此在摩托车上广泛使用。,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。,按照工作循环的行程数分类：可分为四行程和二行程,32,立式直列发动机,V形发动机,卧式对置发动

14、机,按照气缸排列方式分类：可分为立式、卧式、直列、V形和对置式等,33,1 汽车发动机的类型,按气缸数分类：可分为单缸发动机和多缸发动机,此外，发动机还可按进气方式、气缸的气门数、凸轮轴布置位置等进行分类。,34,2 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语,一、基本结构,35,4、曲柄半径 R定义：曲轴的回转半径，对于汽缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机有： S2R,二、基本术语,1、工作循环定义：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。活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、做功、排气四个工作过程组成,2、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

15、的最高（低）位置。,3、活塞冲程 S定义：活塞上、下止点之间的距离。,36,定义：活塞在上止点时，活塞顶以上、气缸盖底面以下所形成的空间容积。,定义：上、下止点间所包容的气缸容积（活塞从上止点到下止点所扫过的容积。）,定义式：,常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结构参数之一。,D: 气缸直径 mm S: 活塞行程 mm,(L),5、气缸工作容积（气缸排量）VS,6、内燃机排量（发动机工作容积） VL,定义：发动机所有气缸工作容积的总和。,定义式：,(L),i: 气缸数,7、燃烧室容积 Vc,37,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：

16、1522汽油机：610（轿车有的达到911）,定义式：VaVsVc,8、气缸总容积 Va,定义：气缸工作容积与燃烧室容积之和（活塞在下止点时，活塞顶以上的空间容积。）,9、压缩比 ,定义：气缸总容积与燃烧室容积之比（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：,38,10、工况,定义：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转速。,11、负荷率,定义：内燃机在某一转速发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常称负荷。,39,3 往复活塞式内燃机的工作原理,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。,