发动机原理及汽车构造-柴油机部分ppt培训课件

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1、发动机原理 汽车构造,柴油机部分,主要内容,汽车构造 汽油发动机与柴油发动机的不同工作原理 柴油发动机的供给系统,一、汽车构造,汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 汽车发动机 发动机是汽车的动力装置。由机体,曲柄连杆机构,配气机构,冷却系,润滑系,燃料系和点火系(柴油机没有点火系)等组成。 四冲程发动机的工作过程: 四冲程发动机是活塞往复四个行程完成一个工作循环,包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程柴油机和汽油机一样经历进气、压缩、作功、排气的过程。冷却系:一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式,即空气冷却和水冷却

2、。一般汽车发动机多采用水冷却。 润滑系:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。 燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 化油器:是将汽油与空气以一定的比例混合为一种雾化气体的装置,这种雾化气体叫可燃混合气,及时适量供入气缸。,一、汽车构造,汽车的底盘 传动系:主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 行驶系:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。它的基本功用是支持全车质量并保证汽车的行驶。 钢板弹簧与减震器:钢板弹簧的作用是使车架和车身与车轮或车桥之间保持弹性联系。减震器

3、的作用是当汽车受到震动冲击时使震动得到缓和。减震器与钢板弹簧并联使用。 转向系:由方向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆、直拉杆等组成,作用是转向。 手制动器:手制动器是一种使汽车停放时不致溜滑,在特殊情况下,配合脚制动的装置。 液压制动构造:液压制动装置由制动踏板、制动总泵、分泵、鼓式(车轮)制动器和油管等机件组成。 气压制动装置:由制动踏板、空气压缩机、气压表、制动阀、制动气室、鼓式制动器和气管等机件组成。,一、汽车构造,电气设备 汽车电气设备主要由蓄电池、发电机、调节器、起动机、点火系、仪表、照明装置、音响装置、雨刷器等组成。 蓄电池:蓄电池的作用是供给起动机用电,在发动机起动或低速运

4、转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足,蓄电池可以储存多余的电能。蓄电池上每个单电池都有正、负极柱。其识别方法为:正极柱上刻有“+”号,呈深褐色;负极 柱上刻有“-”号,呈淡灰色。 起动机: 其作用是将电能转变成机械能,带动曲轴旋转,起动发动机。起动机使用时,应注意每次起动时间不得超过5秒,每次使用间隔不小于10-15秒,连续使用不得超过3次。若连续起动时间过长,将造成蓄电池大量放电和起动机线圈过热冒烟,极易损坏机件。,车型代码含义,CA7136UZ,代表NBC系列 U 代表三箱 Z 代表自动档,在有的汽车上还有T这个字母,T是Turbo的意思,代表涡轮增压,二

5、、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理,一个工作循环包括有四个活塞行程:进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。 进气行程 这个过程中,发动机的进气门开启,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。在进气终了时,气缸内的气体压力约为0.0750.09MPa。而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。,二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理,压缩行程 为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动

6、机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。此时混合气压力会增加到0.6-1.2MPa,温度可达600-700K。 在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo就达到了10.5。,二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理,膨胀行

7、程 在这个过程中,进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,此时燃气的压力和温度迅速增加。其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应的温度则高达2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞由上止点向下止点运动,通过连杆使曲柄旋转并输出机械能,除了维持发动机本身继续运转外,其余即用于对外做功。在活塞的运动过程中,气缸内容积增加,气体压力和温度都迅速下降,在此行程终了时,压力降至0.3-0.5MPa,温度则为1300-1600K。,二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理,排气行程 当膨胀行程接近终了时,排气门开启,考废气

8、的压力进行自由排气,活塞到达下止点后再向上止点移动时,强制降废气强制排到大气中,这就是排气行程。在此行程中,气缸内压力稍微高于大气压力,约为0.105-0.115MPa。当活塞到达上止点附近时,排气行程结束,此时的废气温度约为900-1200K。 由此,我们已经介绍完了发动机的一个工作循环,这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周。,二、汽油机与柴油机的不同 汽油机工作原理,二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理,柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温

9、度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。,二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理,柴油机的可燃混合气形成 在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。,二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理,柴油机点火方式 由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很

10、短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。,二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理,相比起汽油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比汽油机低30),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比汽油机来得低,扭距要比汽油机大,但其质量大、工作时噪音大,制造和维护费用高,同时排放也比汽油机差。但随着现代技术的发展,柴油机的这些缺点正逐渐的被克服,现在的不是高级轿车都已经开始使用柴油发动机了。,二、汽油机与柴油机的不同 柴油机作原理,三、 柴油

11、发动机供给系统,本章主要内容: 1、柴油机供给系的组成和燃料 2、燃烧室和喷油器,第一节 柴油机供给系的组成及燃料,一、组成 1、空气的供给:空滤器、进气管道、消声器(小轿车)等。 2、燃油的供给: 1)柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成 2)分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成 3、废气的排出:排气道、排气管、消声器等。,二、燃料柴油 1、主要成分:C:87;H:12.6;O:0.4 2、主要性能指标 1)发火性:衡量燃油的自燃能力,又叫自燃性。用“十六烷值” 大小来表示。 一般车用柴油机的十六烷值常为4050左右。 2)蒸发性:蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来衡量。 3)粘度:衡量柴油的

12、流动性能。不能太高也不能太低。 4)凝点:指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。我国柴油牌号是用凝点来规 定的。 如:柴油凝点为0 ,则此柴油牌号为0。,第一节 柴油机供给系的组成及燃料,第二节 燃烧室和喷油器,二、燃烧室 作用:合理组织气体运动,促进气与油更好地混合,以保证燃烧过程更加完善。 1、直喷式燃烧室 燃烧室位于活塞顶与缸盖的底平面之间。 燃烧室结构紧凑,散热面积小,动力性、经济性好,热效率高,冷启动性能好;但是由于油与气的混合要求速度快,所以对喷油系统产生的喷油压力要求高,工作比较粗暴,排放较差。,2、分开式燃烧室 由主、副燃烧室构成: 主燃烧室:位于活塞顶与缸盖的底平面之间。 副燃

13、烧室:在缸盖中加工而成。有通道与主燃烧室相通。喷油器设置在副燃烧室。 由于在压缩过程能形成较强的压缩涡流,有利于油气的混合,所以燃烧室对喷油系统的喷压要求较低;发动机工作柔和,燃烧噪音小,排放较好;但是启动性较差,有节流损失存在。,三、喷油器 安装在气缸盖上,头部伸在燃烧室内。 1、作用 将来自喷油泵的高压柴油喷射雾化,并分布在燃烧室中。 2、要求 要有一定的喷射压力,一定的射程,有合适的喷柱锥角,停油干脆,不产生滴油、漏油现象。,3、车用喷油器类型 1)孔式喷油器 孔径:0.20.8mm 喷油压力:1722MPa 喷射压力较高,燃油的雾化质量很好,主要用于对喷油压力要求较高的燃烧室,如直喷式燃烧室。 2)轴针式喷油器 孔径:13mm 喷油压力:1214MPa 主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室,如分隔式燃烧室;由于孔径较大,并且喷油器工作时轴针在孔内作上下移动,有利于清除喷孔内形成的积碳和其它杂质等。,发动机型号编制规则 (补充知识),示例: 柴油机495T:四缸、直列、四冲程、缸径95mm、水冷、拖拉机用; 汽油机1E65F:单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型,

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