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1、汽车发动机构造,主讲：王 永 忠,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。,二、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。 三、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。 四、参考书及参考资料 汽车构造（上） 陈家瑞 主编 人民
2、交通出 版社（教材） 汽车发动机构造与维修张西振 韩梅 主编 机械工业出版社（教材） 汽车构造（上） 崔靖 主编 陕西出版社 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 2课时,第2章汽车发动机的基本工作原理和总体构造 4课时,第3章曲柄连杆机构 5课时,第4章配气机构 4课时,第8章润滑系 1课时,第7章汽油机点火系 1课时,第6章柴油机燃料供给系 6课时,第5章汽油机燃料供给系 5课时,第9章冷却系 2课时,第10章起动装置 2课时,第1章 绪 论,发动机、底盘、车身和电器系统四部分,第1章 绪 论,汽车的心脏发动机 发动机的定义：将某一种形式
3、的能量转变为机械能的机器 热力发动机（热机）：将热能转换为机械能的机器。包括外燃机、内燃机,第1章 绪 论,发动机的种类：外燃机、内燃机、风能发动机、太阳能发动机等 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。 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。,第1章 绪 论 1.1 外燃机,蒸汽机 是一个能够将蒸汽中的热能转换为功的热机。泵、铁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。今天人们还使用气轮机来发电。,第1章 绪 论 1.1 外燃机,世界上第一台蒸汽机是古希腊的亚历山大利亚城的希罗于1世纪发明的风光管，不过它只不过是一个玩
4、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，产生蒸汽推动蒸汽机。,第1章 绪 论 1.1 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（Nichoals Cugnot 17251804）将一台简陋的蒸汽机装在一辆木制的三轮车上
5、，发明了第一辆蒸汽汽车,第1章 绪 论 1.1 外燃机,涡轮蒸汽机 是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。,第1章 绪 论 1.1 外燃机,斯特林发动机 是一种闭循环活塞式热机,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
6、活塞型斯特林引擎,一、内燃机的定义及基本工作特征 二、内燃机技术发展简史 三、内燃机的分类 四、发动机产品名称和型号编制规则,第1章 绪 论 1.2 内燃机,第1章 绪 论 1.2 内燃机 一、内燃机的定义及基本工作特征,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。,内燃机的用途和特点,2、特点（相对于蒸汽机）,1）有效热效率et较高,1、用途：
7、在交通运输、工程机械、军用国防、中小电站等处均能用到。,2）功率范围广，适应性好,3）体积功率高，单位功率质量小,4）使用操纵方便，启动快,5）运行比较安全，不易引起爆炸事故,6）对于燃料的要求较高，不能直接使用固体燃料,7）排放、噪声引起的危害较大,8）结构较复杂，零件的加工精度高,第1章 绪 论 1.2 内燃机 二、内燃机技术发展简史,1860年，法国工程师莱诺依尔（J.J.E. Lenair，18221900）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。,18,第1章 绪 论 1.2
8、内燃机,1876年年德国工程师尼古拉斯奥托（ N.A. Otto，18321891） ，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。,19,1884年，又推出了性能更好的立式风冷发动机（取名立钟）,1883年，德国人戈特利布海因里希戴姆勒（G. Daimler，18341900）和威廉迈巴赫（Wilhelm Maybach 18461929）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。,20,1885年戴姆勒将立
9、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。,21,第1章 绪 论 1.2 内燃机 二、内燃机技术发展简史,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（R. Diecel，18581913）提出了压燃式柴油机的理论。,22,第1章 绪 论 1.2 内燃机,在1890年前英国的克拉克(Dugald Clerk，18541913年)和罗伯逊(James Robson，1833191
10、3年)、德国的卡尔奔驰(Karl Benz，18441929年)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。,23,第1章 绪 论 1.2 内燃机 二、内燃机技术发展简史,1957年，德国人汪克尔(F. Wankel) 发明了转子发动机。,24,第1章 绪 论 1.2 内燃机 二、内燃机技术发展简史,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,25,第1章 绪 论 1.2 内燃机 二、内燃机技术发展简史,内燃机和汽车给
11、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，全面提高内燃机的性能。,第1章 绪 论 1.2 内燃机 三、内燃机的分类,内燃机分为往复活塞式内燃机、燃气轮机、转子发动机等,奎西发动机,喷气发动机,螺旋桨发动机,第1章 绪 论 1.2 内燃机,按照所用燃料分类：可分为液体燃料发动机（汽油机、柴油机等）和气体燃料发动机（天然气发动机、液化石油气发动机等）； 按着火方式分类： 可分为压燃式发动机和点燃式发动机； 按工作循环的行程数分类：可分为四行程发动机和二行程发动机； 按气缸数分类：可分为单缸发动机和
12、多缸发动机； 按气缸排列方式分类：可分为立式、卧式、直列、V形和对置式等； 按冷却方式分类：可分为水冷式和风冷式； 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。,往复活塞式内燃机的分类,28,点火方式,点燃式发动机,压燃式发动机,汽油自燃温度高470，采用火花塞强制点火，汽油发动机为点燃式发动机。 柴油自然温度低220，采用高压缩比压燃，柴油发动机为压燃式发动机。,按完成一个工作循环的冲程数分,四冲程内燃机：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。,二冲程内燃机：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。,工作循环：发动机各
13、气缸完成进气、压缩、做功、排气四个过程称为一个工作循环。,30,冲程数,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。,31,缸数及排列,直列发动机,V形发动机,水平对置发动机,32,冷却方式,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,按进气方式分 非增压内燃机 增压内燃机,按活塞
14、运动方式分 往复式内燃机 旋转式内燃机,第1章 绪 论 1.2 内燃机 四、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：,37,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、冲程符号、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,第1章 绪
15、论 1.2 内燃机 四、发动机产品名称和型号编制规则,39,TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号 CA488： 表示四缸，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，二行程，缸径65mm，风冷通用型汽油机,4100Q-4 四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用汽油机，第四种变型产品,CA6102 六缸，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,40,490Q： 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、 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,
