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1、第一篇 汽车发动机,第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造,1-1 发动机类型 发动机的定义：将某一种形式的能量转变为机械 能的机器。 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。 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。 车用内燃机：活塞式-往复活塞式和旋转活塞式 燃气轮机,内燃机的分类:,1）燃料：柴油机、汽油机、燃气机 2）冲程数：二冲程、四冲程 3）气缸数：单缸机、多缸机 4）气缸排列方式：直列立式、直列卧式、V型等 5）冷却方式：水冷、风冷 6）进气方式：增压式、非增压式（自然吸气式） 7）着火方式：压燃式、点燃式 8）用途：固定式、移动式,1
2、-2 往复活塞式内燃机的基本构造及基本术语,一、基本结构 发动机由“两大机构五大系统”组成 两大机构：曲柄连杆机构、配气机构。 五大系统：冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系,1曲柄连杆机构 功用：是往复活塞式发动机实现热功转换的主要装置。 组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。,2.配气机构 作用： 使可燃混合气及时 充入气缸并及时从气缸中排出废气。 组成：它由进气门、排气门、挺杆、推杆、摇臂、凸轮轴、正时齿轮等组成,3.冷却系 作用：把受热零件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。 组成：它由水泵、散热器、风扇、分水管、水套等组成。,4.润滑系 作用：润滑、冷却、清洗、密封、防腐
3、等。 组成：由机油泵、滤清器、限压阀、油道等组成。,5.燃料供给系 功用：向发动机提供燃料和空气、并排除缸内废气。 组成：燃料供给装置和进、排气装置。,二、内燃机的基本名词定义,1）上止点（TDC ,Top Dead Center） 2）下止点（BDC,Bottom Dead Center） 3）曲柄半径（mm)：R 4）活塞行程（mm)：S=2R 5）气缸工作容积(L) ： (D气缸直径） 6）燃烧室容积（余隙容积）(L)：Vc 7）气缸最大容积（L）：Va 8）内燃机排量(L)：VL= Vhi 9）压缩比：= Va / Vc,动画,1-2 四冲程内燃机工作原理 一、四冲程内燃机工作循环,四
4、冲程内燃机活塞上、下共四个行程，曲轴旋转二周（720），完成一个工作循环的内燃机。 四冲程内燃机由下述四个冲程组成一个工作循环 1.进气冲程 2.压缩冲程 3.作功冲程 4.排气冲程 (动画：四冲程内燃机工作原理),四冲程内燃机工作循环示意图,四冲程发动机的简单工作原理,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,进气行程,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。,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370440 K， 压力7590 kPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,压缩行程,进气门关闭,排气
5、门关闭,活塞,压缩比： =Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度600800K， 压力6001500 kPa,作功行程,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15001700 K， 压力300500 kPa,排气行程,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105125 kPa,残余废气,四冲程发动机工作状态,四冲程柴油机的工作原理,喷油器,喷油泵,吸气行程,压
6、缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,温度300370K压力800900 kPa,温度8001000K压力35 MPa,瞬时：温度18002200K压力510 MPa,温度8001000K压力105400 kPa,终了：温8001000K压力105400 kPa,1）使用的燃料不同 2）混合气形成过程不同 柴油机进气冲程吸入气缸的是纯空气，柴油以雾状直接喷入燃烧室，并与空气边混合边燃烧。汽油机混合气是在气缸外的化油器和进气管形成的。 3）压缩比高低不同 柴油机压缩比一般 1522，汽油机压缩比为710。 4）点燃方式不同 柴油机压缩比高，压缩终了时混合气温度超过柴油的自燃温度，混合气自行着火，称为压燃式发动机；而汽油机必须依靠火花塞进行强制点火，又称为点燃式发动机。,柴油机和汽油机主要区别,柴油机与汽油机的性能比较,1、动力性：转速，汽油机，50006000r/min 柴油机，25003000r/min 2、经济性：柴油机好，燃油消耗率要低30% 3、用 途： 汽油机：质量小，噪声小，起动容易等，轿车、小型货车等用。 柴油机：质量大，载货车用。但目前欧洲约轿车柴油机占30%,
