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1、发动机工作原理与总体构造发动机工作原理与总体构造2010发动机基本术语发动机基本术语发动机分类发动机分类发动机总体构造发动机总体构造 第一节第一节发动机基本术语和类型发动机基本术语和类型燃烧室容积（压缩容积）燃烧室容积（压缩容积）燃烧室容积（压缩容积）燃烧室容积（压缩容积）V VC C 活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积 气缸总容积气缸总容积气缸总容积气缸总容积VVa a 气缸工作容积与燃烧室气缸工作容积与燃烧室容积之和容积之和容积之和容积之和 V Va a=V=VS S+V+VC C 燃烧室容积燃烧室容积气缸总容积气缸总容积压缩比压缩比压缩比压缩比 气缸
2、总容积与燃烧室气缸总容积与燃烧室容积之比容积之比容积之比容积之比 =V Va a/V/VC C=1+V=1+VS S/V/VC C 表示气缸内气体被压缩的程度表示气缸内气体被压缩的程度表示气缸内气体被压缩的程度表示气缸内气体被压缩的程度 （压缩终了气体（压缩终了气体（压缩终了气体（压缩终了气体）P P、T T 汽油机一般汽油机一般汽油机一般汽油机一般6 61111，柴油机一般，柴油机一般，柴油机一般，柴油机一般16162222压缩比压缩比 发动机（内燃机）排量发动机（内燃机）排量发动机（内燃机）排量发动机（内燃机）排量VVL L（L L） 所有气缸的工作容积之和所有气缸的工作容积之和 V VL
3、 L=iV=iVS S 发动机排量发动机排量 热能动力装置（热机）热能动力装置（热机）热能动力装置（热机）热能动力装置（热机） 内燃机内燃机内燃机内燃机 直接以燃料燃烧所生成的燃料产物为工质直接以燃料燃烧所生成的燃料产物为工质直接以燃料燃烧所生成的燃料产物为工质直接以燃料燃烧所生成的燃料产物为工质的热机的热机的热机的热机 活塞式内燃机活塞式内燃机活塞式内燃机活塞式内燃机（汽车发动机）（汽车发动机）（汽车发动机）（汽车发动机） 往复活塞式往复活塞式往复活塞式往复活塞式 旋转活塞式旋转活塞式旋转活塞式旋转活塞式 燃气轮机燃气轮机燃气轮机燃气轮机 外燃机外燃机外燃机外燃机 燃料燃烧加热其它工质（水）
4、燃料燃烧加热其它工质（水）燃料燃烧加热其它工质（水）燃料燃烧加热其它工质（水） 蒸气机蒸气机蒸气机蒸气机 汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机二、二、发动机的分类发动机的分类液体燃料发动机液体燃料发动机 汽油机汽油机 柴油机柴油机 代用燃料（非石油燃料）发动机代用燃料（非石油燃料）发动机 酒精、氢气、甲醇发动机等酒精、氢气、甲醇发动机等气体燃料发动机气体燃料发动机 天然气发动机天然气发动机 液化石油气发动机等液化石油气发动机等按所用燃料种类按所用燃料种类 四冲程发动机四冲程发动机 二冲程发动机二冲程发动机按工作循环的冲程数按工作循环的冲程数 点燃式发动机、压燃式发动机点燃式发动机、压燃式发动机 按发火方式
5、按发火方式单缸发动机单缸发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机多缸发动机多缸发动机 按气缸数按气缸数 直列立式、直列卧式、直列立式、直列卧式、V型发动机型发动机按气缸排列方式按气缸排列方式水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机按冷却方式按冷却方式非增压发动机非增压发动机非增压发动机非增压发动机增压发动机增压发动机增压发动机增压发动机 按进气方式按进气方式 每气缸设有一个进气门和一个排气每气缸设有一个进气门和一个排气 门的发动机，称为门的发动机，称为二气门发动机二气门发动机 ； 每气缸设有每气缸设有2 2个进气门和个进气门和2 2个排气个排气门的发动机，称为门的发动机，称为四气门发动机
6、四气门发动机 ； 每气缸设有每气缸设有3 3个进气门和个进气门和2 2个排气门个排气门的发动机，称为的发动机，称为五气门发动机五气门发动机 。按每气缸的气门数按每气缸的气门数20100903Z第二节第二节发动机的总体构造发动机的总体构造发动机两大机构五大系统曲柄连杆机构配气机构供给系统冷却系统润滑系统点火系统起动系统 机体机体 气缸体气缸体+曲轴箱的曲轴箱的连铸体连铸体 构成气缸的零件称做构成气缸的零件称做气缸体气缸体 支承曲轴的零件称作支承曲轴的零件称作曲轴箱曲轴箱 骨架作用，安装各个骨架作用，安装各个机构和系统机构和系统气缸盖气缸盖 组成燃烧室，布置组成燃烧室，布置各零件各零件机体组机体组
7、主要件主要件活塞、连杆、活塞、连杆、曲轴曲轴功用功用将活塞的往复将活塞的往复直线运动直线运动曲曲轴的旋转运动，轴的旋转运动，对外输出动力对外输出动力活塞连活塞连杆组杆组曲轴曲轴飞轮飞轮组组机体机体组组曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构功用功用：将活塞的往复：将活塞的往复运动转变为曲轴的旋运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用转运动，同时将作用于活塞上的力转变为于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动以驱动汽车车轮转动组成组成：由机体组、活：由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮塞连杆组和曲轴飞轮组等组等 功用功用定时开启和关闭进排气门定时开启和关闭进排气
8、门主要部件主要部件气门组气门组传动组传动组配气机构配气机构配气机构配气机构功用：功用：按工作循按工作循环和发火次序的环和发火次序的要求，定时开、要求，定时开、闭进、排气门，闭进、排气门，使新气进入气缸，使新气进入气缸，废气从气缸排出废气从气缸排出组成：组成：气门组、气门组、气门传动组气门传动组配气机构配气机构功用：功用：按工作循按工作循环和发火次序的环和发火次序的要求，定时开、要求，定时开、闭进、排气门，闭进、排气门，使新气进入气缸，使新气进入气缸，废气从气缸排出废气从气缸排出组成：组成：气门组、气门组、气门传动组气门传动组燃油供给系统燃油供给系统将燃油及时供给气缸将燃油及时供给气缸进、排气系
9、统进、排气系统将空气及时供给气缸将空气及时供给气缸将废气及时排除将废气及时排除供给系统供给系统供给系统供给系统空气供给系统：空气供给系统：向发动机提供混合气燃烧所需要向发动机提供混合气燃烧所需要的空气，并测出进入气缸的空气量的空气，并测出进入气缸的空气量燃油供给系统：燃油供给系统：向发动机提供燃烧混合气所需的向发动机提供燃烧混合气所需的燃油量燃油量电子控制系统：电子控制系统：对各种传感器送来的信息进行运对各种传感器送来的信息进行运算、处理和分析判断，然后发出各种控制指令，算、处理和分析判断，然后发出各种控制指令，使执行器按规定动作。同时具有故障检测功能使执行器按规定动作。同时具有故障检测功能(
10、OBD)汽油机点燃混合气汽油机点燃混合气汽油机点燃混合气汽油机点燃混合气通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。火花塞等组成。点火系统点火系统点火系统点火系统功用：功用：是在压缩行程是在压缩行程终了时准确点火终了时准确点火组成：组成：由蓄电池、发由蓄电池、发电机、分电器、点火电机、分电器、点火线圈和火花塞等线圈和火花塞等 返回功用功用防止发动机过热，及时散热防止发动机过热，及时散热防止发动机过热，及时散热防止发动机过热，及时散热 分类分类分类分类 风冷系风冷系风冷系风冷系 水冷系水冷系水冷系水冷系冷却系冷却系冷却系的工作演示冷却系的工作演示
11、冷却系统冷却系统功用：功用：使发动机使发动机 在所有工况下都在所有工况下都 保持在适当的温保持在适当的温 度范围内度范围内组成：组成：由冷却水套、由冷却水套、水泵、风扇、水箱、水泵、风扇、水箱、节温器等。节温器等。返回 功用功用润滑、冷却、清洁、密封、防腐润滑、冷却、清洁、密封、防腐 润滑方式润滑方式压力润滑压力润滑飞溅润滑飞溅润滑润滑系润滑系润滑系的油路润滑系的油路润滑系统润滑系统功用：功用：向作相对运动的向作相对运动的零件表面输送定量的清零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对减轻机件的磨损。并对零件表面进行清
12、洗和冷零件表面进行清洗和冷却。却。组成：组成：由润滑油道、机由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一油泵、机油滤清器和一些阀门等。些阀门等。 利用外力起动发动机利用外力起动发动机起动系起动系起动系统起动系统功用：功用：起动系统是在起动系统是在发动机以自身动力运发动机以自身动力运转之前，协同启动发转之前，协同启动发动机的机电部件的结动机的机电部件的结合。它将蓄电池的电合。它将蓄电池的电能转变为机械能能转变为机械能组成：组成：蓄电池、点火蓄电池、点火开关、起动机开关、起动机第三节第三节 四冲程发动机工作原理四冲程发动机工作原理 四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理 四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工
13、作原理工作循环工作循环进气行程进气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程四冲程内燃机工作循环四冲程内燃机工作循环行程行程行程行程活塞运动活塞运动活塞运动活塞运动气门状态气门状态气门状态气门状态曲轴转角曲轴转角曲轴转角曲轴转角功用功用功用功用进气门进气门进气门进气门排气门排气门排气门排气门第一第一第一第一 上上上上下下下下开开开开关关关关0 0001801800 0 进气进气进气进气第二第二第二第二 下下下下上上上上关关关关关关关关180180003603600 0 压缩压缩压缩压缩第三第三第三第三 上上上上下下下下关关关关关关关关360360005405400 0 作功作功作功作
14、功第四第四第四第四 下下下下上上上上关关关关开开开开540540007207200 0 排气排气排气排气工作循环特点工作循环特点1 1、进气行程、进气行程 2 2、压缩行程、压缩行程 3 3、作功行程、作功行程 4 4、排气行程、排气行程单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程一、一、四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理排气门关闭进气门开启活塞温度370440 K， 压力7590 kPa 大气压力线大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气行程进气行程进气提前角进气提前角 早于上止点开启早于上止点开启 增加进入气缸内的混合气量
15、增加进入气缸内的混合气量进气晚关角进气晚关角 迟于下止点关闭迟于下止点关闭 减少进气过程所消耗的功减少进气过程所消耗的功进气终了时刻进气终了时刻 p：约为：约为0.070.09MPa大气温度大气温度由进气门开启到进气门关闭由进气门开启到进气门关闭PraV（）大气压力线大气压力线进气行程示功图进气行程示功图进气门关闭排气门关闭活塞压缩比： =Va/VcPVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600800K， 压力6001500 kPa 压缩行程压缩行程（压缩上止点）（压缩上止点）进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭活塞上行，气缸内气体被压缩，缸内压力活塞上行，气缸内气体被压缩，缸
16、内压力温度都升高温度都升高p：约为：约为0.81.5MPaT：约为：约为600750K由进气门关闭到活塞移到上止点由进气门关闭到活塞移到上止点PraV（）大气压力线大气压力线c压缩行程示功图压缩行程示功图进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线大气压力线cZb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 作功行程作功行程火花塞跳火，点燃可燃混合气，燃烧气体的体积火花塞跳火，点燃可燃混合气，燃烧气体的体积急剧膨胀急剧膨胀进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭高温高压燃气推动活塞下行，对外作功高温高压燃气
17、推动活塞下行，对外作功p：高达：高达3.06.5MPaT：高达：高达22002800K 作功行程结束时作功行程结束时p：约为：约为0.350.5MPaT：约为：约为12001500K 燃气压力推动活塞由上止点移至下止点燃气压力推动活塞由上止点移至下止点PraV（）大气压力线大气压力线cZb作功行程示功图作功行程示功图进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力105125 kPa残余废气排气行程排气行程排气提前角排气提前角 早于下止点开启早于下止点开启 减少气缸内的废气量减少气缸内的废气量排气晚关角排气晚关角 迟于上止点关闭迟于上止点关
18、闭 减少排气过程消耗的功减少排气过程消耗的功排气终了时，残余废气排气终了时，残余废气 p：0.1050.12MPa T：9001100K气门重叠角气门重叠角 在排气门关闭之前，进气门就已打开，进在排气门关闭之前，进气门就已打开，进气门同时开启时期所对应的曲轴转角气门同时开启时期所对应的曲轴转角从排气门开启到排气门关闭的时刻从排气门开启到排气门关闭的时刻PraV（）大气压力线大气压力线cZb排气行程示功图排气行程示功图二、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机工作原理吸入的只是纯净空气吸入的只是纯净空气吸入的只是纯净空气吸入的只是纯净空气 进气系统阻力较小，残余废气的温度较低进气系统阻力较小，残余
19、废气的温度较低进气系统阻力较小，残余废气的温度较低进气系统阻力较小，残余废气的温度较低 进气行程结束时进气行程结束时进气行程结束时进气行程结束时 PP：约为：约为：约为：约为0.0850.095MPa0.0850.095MPa TT：约为：约为：约为：约为310340K310340K压缩行程压缩行程压缩行程压缩行程 压缩比大压缩比大压缩比大压缩比大 压缩行程终了时压缩行程终了时压缩行程终了时压缩行程终了时 PP：高达：高达：高达：高达35MPa35MPaTT：高达：高达：高达：高达7501000K7501000K进气行程进气行程喷油器高压雾状喷油（喷油器高压雾状喷油（喷油器高压雾状喷油（喷油器
20、高压雾状喷油（1020MPa1020MPa） 柴油蒸发汽化，形成可燃混合气柴油蒸发汽化，形成可燃混合气柴油蒸发汽化，形成可燃混合气柴油蒸发汽化，形成可燃混合气 温度远高于柴油的自燃点（温度远高于柴油的自燃点（温度远高于柴油的自燃点（温度远高于柴油的自燃点（600K600K） 燃气压力、温度迅速升高，膨胀作功燃气压力、温度迅速升高，膨胀作功燃气压力、温度迅速升高，膨胀作功燃气压力、温度迅速升高，膨胀作功 最大压力和温度最大压力和温度最大压力和温度最大压力和温度 PP：高达：高达：高达：高达69MPa69MPa TT：高达：高达：高达：高达18002200K18002200K作功行程结束时作功行程
21、结束时作功行程结束时作功行程结束时 PP：0.20.5MPa0.20.5MPa TT：10001200K10001200K作功行程作功行程排气终了时残余废气排气终了时残余废气 P：约为：约为0.1050.12MPa T：约为：约为700900K排气行程排气行程Pra大气压力线大气压力线V（）Zbc四冲程柴油机示功图四冲程柴油机示功图喷油器喷 油 泵吸气行程压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：温度800
22、1000K压力105400 kPa 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理四冲程汽油机和柴油机四冲程汽油机和柴油机工作循环工作循环相同之处相同之处1、每个工作循环曲轴转两周，每一行、每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。程曲轴转半周。2、只有作功行程产生动力。、只有作功行程产生动力。四冲程汽油机和四冲程柴油机四冲程汽油机和四冲程柴油机不同之处不同之处(20100907Z) 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，进汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气入可燃混合气进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧有点火系有点
23、火系无点火系无点火系无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器第四节第四节 二冲程内燃机工作原理二冲程内燃机工作原理 二行程发动机的工作循环也是由进气、压缩、二行程发动机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成，燃烧膨胀、排气过程组成，但它是但它是在曲轴旋转一圈在曲轴旋转一圈(360)(360)，活塞上下往复运动两个行程内完成的。，活塞上下往复运动两个行程内完成的。因此，二行因此，二行程发动机与四程发动机与四行行程发动机工作原程发动机工作原理不同，结构也理不同，结构也不一样。不一样。 *观看动画观看动画一、曲轴箱换气式二冲程汽油机一、曲轴箱换气式二冲程汽油机压缩混合气进气点火燃烧排气扫气孔进气
24、孔排气孔火花塞二冲程汽油机工作原理二冲程汽油机工作原理 活塞在曲轴带动下由下止点移至上止点活塞在曲轴带动下由下止点移至上止点 扫气：活塞由下止点扫气：活塞由下止点关闭扫气孔关闭扫气孔 额外排气：排气孔未关额外排气：排气孔未关 压缩：三个孔均关，直到上止点压缩：三个孔均关，直到上止点 进气：活塞上行到进气孔打开，新进气：活塞上行到进气孔打开，新混合气进入曲轴箱混合气进入曲轴箱上行冲程（第一行程）上行冲程（第一行程）活塞由上止点移至下止点活塞由上止点移至下止点活塞由上止点移至下止点活塞由上止点移至下止点 作功：排气孔和扫气孔均关闭，进气孔未作功：排气孔和扫气孔均关闭，进气孔未作功：排气孔和扫气孔均
25、关闭，进气孔未作功：排气孔和扫气孔均关闭，进气孔未关，直至排气孔打开关，直至排气孔打开关，直至排气孔打开关，直至排气孔打开 进气：混合气被压缩直至进气孔关闭进气：混合气被压缩直至进气孔关闭进气：混合气被压缩直至进气孔关闭进气：混合气被压缩直至进气孔关闭 先期排气：排气孔开启，膨胀后的废气排出先期排气：排气孔开启，膨胀后的废气排出先期排气：排气孔开启，膨胀后的废气排出先期排气：排气孔开启，膨胀后的废气排出 扫气：扫气孔打开扫气：扫气孔打开扫气：扫气孔打开扫气：扫气孔打开活塞到下止点活塞到下止点活塞到下止点活塞到下止点下行冲程（第二行程）下行冲程（第二行程） a a：排气孔关闭：排气孔关闭：排气孔
26、关闭：排气孔关闭 acac：压缩过程：压缩过程：压缩过程：压缩过程 czbczb：作功过程：作功过程：作功过程：作功过程 b b：排气孔打开：排气孔打开：排气孔打开：排气孔打开 bfbf：先期排气：先期排气：先期排气：先期排气 f f：扫气孔开启：扫气孔开启：扫气孔开启：扫气孔开启 fdhfdh：扫气：扫气：扫气：扫气 h h：扫气孔关闭：扫气孔关闭：扫气孔关闭：扫气孔关闭 haha：额外排气：额外排气：额外排气：额外排气 换气过程：换气过程：换气过程：换气过程：bdabda（130130 150150 曲轴曲轴曲轴曲轴转角）转角）转角）转角）二冲程二冲程汽油汽油机示功图机示功图5 5、二冲程
27、汽油机由于燃油消耗率高、二冲程汽油机由于燃油消耗率高、HCHC等排放严重而逐渐淘等排放严重而逐渐淘汰出摩托车用市场，（汰出摩托车用市场，（但军用小型无人航空飞行器却因其体积小、重但军用小型无人航空飞行器却因其体积小、重量轻、单位气缸工作容积输出功率大而仍被看好，但要解决电控汽油喷射量轻、单位气缸工作容积输出功率大而仍被看好，但要解决电控汽油喷射技术甚至废气涡轮增压技术技术甚至废气涡轮增压技术）1、理论上同样发动机排量、同样工作转速的发动机其功率应、理论上同样发动机排量、同样工作转速的发动机其功率应等于四冲程汽油机的二倍，等于四冲程汽油机的二倍，实际上由于实际压缩比小于名义压实际上由于实际压缩比
28、小于名义压缩比，气缸内进气不足（进气时间短，存在给气和扫气损失），缩比，气缸内进气不足（进气时间短，存在给气和扫气损失），只等于只等于1.51.6倍。倍。2、二冲程汽油机没有配气机构，结构简单，体积小，重量轻，、二冲程汽油机没有配气机构，结构简单，体积小，重量轻，容易维修。容易维修。3、二冲程汽油机作功间隔短，发动机运转平稳，飞轮转动惯、二冲程汽油机作功间隔短，发动机运转平稳，飞轮转动惯量小，容易上高速。量小，容易上高速。4、二冲程汽油机燃油消耗率远较四冲程汽油机的燃油消耗率、二冲程汽油机燃油消耗率远较四冲程汽油机的燃油消耗率高，高，HC等排放严重。等排放严重。二冲程汽油机与四冲程汽油机比较二
29、冲程汽油机与四冲程汽油机比较带扫气泵的气门带扫气泵的气门带扫气泵的气门带扫气泵的气门气孔式直流扫气二冲程柴气孔式直流扫气二冲程柴气孔式直流扫气二冲程柴气孔式直流扫气二冲程柴油机工作原理如下图。油机工作原理如下图。油机工作原理如下图。油机工作原理如下图。二、二、二行程柴油机二行程柴油机工作原理工作原理换气燃烧排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。 由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。 构造简单，质量较小。 易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。二冲程发动机与四冲程发动机相比二冲程发动机与四冲程发动机相比
30、主要性能指标主要性能指标速度特性与负荷速度特性与负荷内燃机产品名称内燃机产品名称 第五节第五节 发动机的性能指标发动机的性能指标发动机的性能指标发动机的性能指标用来衡量发动机性能好坏的标准用来衡量发动机性能好坏的标准 动力性指标：动力性指标：表征内燃机对外作功能力表征内燃机对外作功能力表征内燃机对外作功能力表征内燃机对外作功能力经济性指标：经济性指标：发动机油耗发动机油耗环境指标：环境指标：排放性和噪声水平排放性和噪声水平强化指标：承受热负荷和机械负荷的能力强化指标：承受热负荷和机械负荷的能力紧凑性指标：表征发动机总体结构紧凑程度紧凑性指标：表征发动机总体结构紧凑程度可靠性指标：表征发动机正常
31、持续工作能力可靠性指标：表征发动机正常持续工作能力耐久性指标：主要零件磨损损坏的极限时间耐久性指标：主要零件磨损损坏的极限时间工艺性指标：制造工艺性和维修工艺性好坏工艺性指标：制造工艺性和维修工艺性好坏一、主要性能指标一、主要性能指标有效转矩有效转矩发动机对外输出的转矩发动机对外输出的转矩Te（单位：（单位：Nm）有效功率有效功率发动机曲轴的输出功率发动机曲轴的输出功率Pe=Te(2n/60)10-3(KW)Te e有效转矩（有效转矩（Nm）n曲轴转速（曲轴转速（r/min）1. 1. 动力性指标动力性指标 发动机转速发动机转速发动机转速发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数发动机曲轴每分钟的回
32、转数n（单位：单位：单位：单位：r/min）发动机转速发动机转速发动机转速发动机转速n一般范围一般范围车车用汽油机：用汽油机：40006000r/min车车用柴油机：用柴油机：20004000r/min 平均有效压力平均有效压力平均有效压力平均有效压力 单位气缸工作容积输出的有效功单位气缸工作容积输出的有效功pme（单位：单位：单位：单位：MPa） 平均有效压力平均有效压力平均有效压力平均有效压力发动机作功能力发动机作功能力发动机作功能力发动机作功能力 平均有效压力平均有效压力平均有效压力平均有效压力pme一般范一般范围围：汽油机：汽油机：0.651.2MPa柴油机：柴油机：0.60.95MP
33、a发动机转速与平均有效压力发动机转速与平均有效压力标定工况标定工况：发动机在标定功率发动机在标定功率/ /标定转速下标定转速下 的工作状况（可靠性和寿命）的工作状况（可靠性和寿命）同一发动机用途不同，标定功率不同同一发动机用途不同，标定功率不同标定功率标定功率最大功率，是根据发动机最大功率，是根据发动机用途制定的有效功率最大使用限度用途制定的有效功率最大使用限度发动机产品标牌上数据（发动机产品标牌上数据（华华晨宝晨宝马马325i）最大功率最大功率Kw(Ps)/rpm：160(218)/6500最大扭矩最大扭矩(Nm/rpm)：250/27504250标定功率标定功率/ /标定转速标定转速有效热
34、效率有效热效率e e 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数。的百分数。 有效燃油消耗率有效燃油消耗率be发动机每输出发动机每输出1KWh有效功率所消耗有效功率所消耗的燃油量。的燃油量。be=(B/Pe)103g/(KWh)B每小时的燃油消耗量（每小时的燃油消耗量（kg/h）Pe有效功率（有效功率（kW）2.经济性指标经济性指标有害排放物有害排放物（排放限制值见国标）（排放限制值见国标）汽油机汽油机主要是废气中的主要是废气中的CO和和HC的量的量对柴油机对柴油机主要是废气中的主要是废气中的NOx和颗粒的排放量和颗粒的排放量发动机的噪声发动机的噪声是汽车噪声的主
35、要来源是汽车噪声的主要来源约占城市噪声的约占城市噪声的75%GB：M1 1(轿车轿车)噪声噪声 74dB（A）3.运作性能指标运作性能指标起动性能起动性能我国标准规定：不采用特殊的低温起动我国标准规定：不采用特殊的低温起动措施，汽油机在措施，汽油机在-10-10、柴油机在、柴油机在、柴油机在、柴油机在-5 -5 -5 -5 以下的气以下的气以下的气以下的气温条件下起动发动机时，温条件下起动发动机时，温条件下起动发动机时，温条件下起动发动机时，15s15s15s15s以内发动机要能自行以内发动机要能自行以内发动机要能自行以内发动机要能自行运转。运转。运转。运转。3.运作性能指标运作性能指标有害有
36、害排放排放有害物特征有害物特征危危害害CO无色、无臭、无色、无臭、有毒气体有毒气体使人出现恶心、头晕、疲使人出现恶心、头晕、疲劳等缺氧症状，严重时窒劳等缺氧症状，严重时窒息死亡息死亡NO2赤褐色带刺激赤褐色带刺激性的气体性的气体伤害心、肝、肾。与光化伤害心、肝、肾。与光化学反应形成臭氧和醛等学反应形成臭氧和醛等HC刺激性的气体刺激性的气体破坏造血机能，造成贫血、破坏造血机能，造成贫血、神经衰弱，降低肺对传染神经衰弱，降低肺对传染病的抵抗力。与光化学反病的抵抗力。与光化学反应形成臭氧和醛等应形成臭氧和醛等发动机主要有害排放及危害发动机主要有害排放及危害光化光化学烟学烟雾雾HC与与NOx在在阳光作
37、用下所阳光作用下所形成的烟雾，形成的烟雾，有刺激性有刺激性降低大气可见度，伤害眼降低大气可见度，伤害眼睛、咽喉，影响植物生长睛、咽喉，影响植物生长醛类醛类较强的刺激性较强的刺激性臭味臭味伤害眼睛、上呼吸道、中伤害眼睛、上呼吸道、中枢神经枢神经微粒微粒碳烟等碳烟等伤害肺组织伤害肺组织SO2无色、刺激性无色、刺激性气体气体刺激鼻喉，引起咳嗽、胸刺激鼻喉，引起咳嗽、胸闷，支气管炎等闷，支气管炎等发动机主要有害排放及危害发动机主要有害排放及危害发动机特性发动机特性发动机特性发动机特性 发动机性能指标随工况而变化的关系称为发发动机性能指标随工况而变化的关系称为发动机特性。动机特性。这种关系以曲线的形式表
38、示，称为发动机特这种关系以曲线的形式表示，称为发动机特性曲线。性曲线。发动机速度特性发动机速度特性发动机速度特性发动机速度特性 发动机的发动机的Te、Pe、be随随n的变化关系。的变化关系。发动机外特性发动机外特性指节气门全开时的速度特性。指节气门全开时的速度特性。发动机部分特性发动机部分特性指在节气门部分开启时所得到的速度特性。指在节气门部分开启时所得到的速度特性。二、速度特性与负荷二、速度特性与负荷二、速度特性与负荷二、速度特性与负荷外特性代表发动机的外特性代表发动机的最高动力性能最高动力性能奥迪奥迪1001.8L轿车发动机外特性轿车发动机外特性发动机负荷发动机负荷发动机负荷发动机负荷 同
39、一转速同一转速同一转速同一转速n n时：时：时：时：Pe/Pe（max）%发动机工况发动机工况发动机工况发动机工况 发动机某时刻的运行状况发动机某时刻的运行状况发动机某时刻的运行状况发动机某时刻的运行状况 用用用用PePe和和n n n n表示表示表示表示 负荷与工况示例负荷与工况示例负荷与工况示例负荷与工况示例 工况工况工况工况a a：负荷为：负荷为：负荷为：负荷为00 工况工况工况工况b b：负荷（：负荷（：负荷（：负荷（20/4520/45）=44.4=44.4% 工况工况工况工况c c：负荷（：负荷（：负荷（：负荷（32/4532/45）=71.1=71.1% 工况工况工况工况d d：
40、负荷（：负荷（：负荷（：负荷（45/4545/45）=100=100%（全负荷）（全负荷）（全负荷）（全负荷）：外特性外特性 ：部分特性部分特性 ：部分特性部分特性发动机负荷发动机负荷首首 部部中中 部部后后 部部尾尾 部部系系列列代代号号 换换代代符符号号 地地方方、企企业业代代号号缸缸数数符符号号气气缸缸布布置置形形式式符符号号 冲程符号（冲程符号（E表示二冲表示二冲程，四冲程不标号）程，四冲程不标号） 缸缸径径符符号号毫毫米米结结构构特特征征符符号号 用用途途特特征征符符号号 区区分分符符号号 三、内燃机产品名称和型号编制规则三、内燃机产品名称和型号编制规则国家标准国家标准GB725-91GB725-9112V135ZG12缸、缸、V型、四冲程、缸径型、四冲程、缸径135mm、水、水冷增压、工程机械用冷增压、工程机械用6E430SDzZCz6缸、二冲程、缸径缸、二冲程、缸径430mm、水冷增压、水冷增压、十字头式、可倒转、十字头式、可倒转、增压、船用主机、左增压、船用主机、左机基本型机基本型示例示例结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！92
