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1、模块一模块一 发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理课题一课题一 发动机的总体认识发动机的总体认识课题二课题二 发动机基本原理发动机基本原理发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理课题一课题一 发动机的总体认识发动机的总体认识1.1.初步认识发动机各组成部分的名称初步认识发动机各组成部分的名称2.2.认识发动机在汽车中的位置认识发动机在汽车中的位置1.1.汽油机的两大机构、五大系统汽油机的两大机构、五大系统技能点技能点知识点知识点2.2.柴油机的两大机构、四大系统柴油机的两大机构、四大系统发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理汽车发动机位置及外形汽车发动机位置及外形
2、 汽车发动机是汽车的动力源泉，为整个汽车提供动力。 发动机通常安装在车头箱中。发动机发动机发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成 发动机一般由如下发动机一般由如下机构和系统组成：曲柄机构和系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、连杆机构、配气机构、燃油供给系、润滑系、燃油供给系、润滑系、冷却系、点火系（汽油冷却系、点火系（汽油机）和起动系。机）和起动系。 右图所示为桑塔纳右图所示为桑塔纳30003000型四缸四冲程汽油型四缸四冲程汽油机的立体结构图。机的立体结构图。桑塔纳桑塔纳3000发动机纵剖面发动机纵剖面发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一
3、、发动机的组成一、发动机的组成1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构 曲曲轴轴活活塞塞连连杆杆飞飞轮轮 该机构由汽缸体与该机构由汽缸体与曲轴箱组、活塞连杆组曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组和曲轴飞轮组三部分组成。它的作用是将燃料成。它的作用是将燃料燃烧时产生的热能转变燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的的往复运动变为曲轴的旋转运动，从而对外输旋转运动，从而对外输出动力。出动力。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成2.配气机构配气机构 配气机构主要由气门组和气门传动组两部
4、配气机构主要由气门组和气门传动组两部分组成。它的主要作用是使可燃混合气及时充分组成。它的主要作用是使可燃混合气及时充入汽缸，并及时从汽缸内排出废气。入汽缸，并及时从汽缸内排出废气。气门组气门组气门传动组气门传动组气门气门气门弹簧气门弹簧正时齿形带正时齿形带凸轮轴凸轮轴活塞活塞曲轴曲轴发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成3.燃油燃油供给系供给系该系统由汽油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、空气该系统由汽油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器（图中未画出滤清器、进气管、排气管、排气消声器（图中未画出) )，以，以及
5、一系列传感器等组成，它的作用是把汽油和空气混合成合及一系列传感器等组成，它的作用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供入汽缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气适的可燃混合气供入汽缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。排出发动机。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成4.点火系点火系 该系统由供给低压电流的蓄电池、发电机（图中未画出该系统由供给低压电流的蓄电池、发电机（图中未画出) )、发动机控制单元（、发动机控制单元（ECUECU）、带点火控制器的点火线圈、高）、带点火控制器的点火线圈、高压线及火花塞等组成，它的作用是保证按规定时刻及时点燃压线及火花
6、塞等组成，它的作用是保证按规定时刻及时点燃汽缸中被压缩的可燃混和气。汽缸中被压缩的可燃混和气。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成5.冷却系冷却系该系统主要由水泵、散热器、风扇、分水管、汽该系统主要由水泵、散热器、风扇、分水管、汽缸体放水阀以及水套（图中未画出缸体放水阀以及水套（图中未画出) )等组成，它的等组成，它的功用是把受热机件的热量散发到大气中去，以保功用是把受热机件的热量散发到大气中去，以保证发动机正常工作。证发动机正常工作。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成6.润滑系润滑系 润滑系由机油泵、集
7、滤器、限压阀、润滑油润滑系由机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等组成。它的功用是将润滑油供道、机油滤清器等组成。它的功用是将润滑油供给到做相对运动的零件表面，以减少它们之间的给到做相对运动的零件表面，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分的冷却摩擦摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分的冷却摩擦零件，清洗零件表面。零件，清洗零件表面。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、发动机的组成一、发动机的组成7.起动系起动系 该系统由起动机及其附属装置等组成，它的该系统由起动机及其附属装置等组成，它的功用是使静止的发动机起动，并转入自行运转。功用是使静止的发动机起动，并转入自
8、行运转。 发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理二、发动机的分类二、发动机的分类类类 别别特点及应用场合特点及应用场合按使用燃料分汽油发动机点燃式，优点是易起动，质量小，噪声低；缺点是动力储备较小，排气污染较重，经济性较差。适用于中、小型车辆 柴油发动机压燃式，优点是动力性好，经济性好，排气污染较轻；缺点是质量大，噪声大，维修复杂。适用于中型以上载重车其他燃料燃料经济性好，排气污染小。适用于轿车和城市客车按工作循环方式分二冲程发动机结构简单，经济性差，排气污染较重。适用于轻便摩托车四冲程发动机动力性好，经济性好，排气污染较轻。广泛用于各种车辆发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基
9、本原理课题二课题二 发动机基本原理发动机基本原理 1.1.根据活塞、气门等零部件的运根据活塞、气门等零部件的运动，确定发动机的工作循环动，确定发动机的工作循环1.1.发动机的基本术语发动机的基本术语2.2.汽油机的工作原理汽油机的工作原理技能点技能点知识点知识点3.3.柴油机的工作原理柴油机的工作原理4.4.发动机的铭牌发动机的铭牌发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 上一课题已经认识了汽车发动机的基本上一课题已经认识了汽车发动机的基本组成部分和各部分的作用。那么，发动机具组成部分和各部分的作用。那么，发动机具体是怎么工作的，它的工作过程分为哪几个体是怎么工作的，它的工作过程分为哪
10、几个阶段？汽油是怎样转化为汽车动力的呢？要阶段？汽油是怎样转化为汽车动力的呢？要了解这些内容，必须掌握发动机的工作原理。了解这些内容，必须掌握发动机的工作原理。 另外，在后期维修发动机的时候，经常另外，在后期维修发动机的时候，经常接触到发动机的一些参数和尺寸，这些参数接触到发动机的一些参数和尺寸，这些参数可能会在发动机铭牌中找到，便于相关人员可能会在发动机铭牌中找到，便于相关人员查找，所以，还有必要了解发动机的铭牌。查找，所以，还有必要了解发动机的铭牌。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 一、发动机的基本术语、发动机的基本术语 1. 1.活塞行程与止点活塞行程与止点活塞顶距离曲轴
11、旋转中心活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点，最远的位置称为上止点，通常指活塞的最高位置；通常指活塞的最高位置；活塞顶距离曲轴旋转中心活塞顶距离曲轴旋转中心最近的位置称为下止点，最近的位置称为下止点，通常指活塞的最低位置。通常指活塞的最低位置。上、下止点之间的距离称上、下止点之间的距离称为活塞行程，用为活塞行程，用S S表示。表示。 四冲程发动机名词术语发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 一、发动机的基本术语、发动机的基本术语 2. 2.气缸容积气缸容积（1 1）气缸工作容积（）气缸工作容积（ V Vh h ）（2 2）燃烧室容积（）燃烧室容积（ V Vc c ）（3 3）
12、气缸总容积（）气缸总容积（ V V a a ）（4 4）发动机工作容积（）发动机工作容积（ V VL L ） 发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 一、发动机的基本术语、发动机的基本术语 3. 3.压缩比压缩比汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示。表示。 = =表示活塞从下止点移到上止点时，汽缸内气体被压表示活塞从下止点移到上止点时，汽缸内气体被压缩的程度。现代汽车发动机压缩比，汽油机一般为缩的程度。现代汽车发动机压缩比，汽油机一般为6 69 9 （有的轿车可达（有的轿车可达9 91111），柴油机一般为），柴油机一般为1616222
13、2。 发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 二、汽油机的工作原理二、汽油机的工作原理发动机工作原理进气行程压缩行程做功行程排气行程发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 二、汽油机的工作原理二、汽油机的工作原理 1.1.进气行程：进气门打开，排气门关闭，转动的曲轴带动活塞从上进气行程：进气门打开，排气门关闭，转动的曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，缸内容积增大，压力降低而形成真空，将可燃混止点向下止点运动，缸内容积增大，压力降低而形成真空，将可燃混合气吸入汽缸。由于进气系统的阻力，进气终了时缸内气体的压力略合气吸入汽缸。由于进气系统的阻力，进气终了时缸内气体的压力略低于大
14、气压力，约为低于大气压力，约为0.075 Mpa 0.09MPa0.075 Mpa 0.09MPa，温度为，温度为370K400K370K400K。 2.2.压缩行程：为使吸入汽缸内的可燃混合气迅速燃烧，放出更多的压缩行程：为使吸入汽缸内的可燃混合气迅速燃烧，放出更多的热量，从而使发动机发出更大的功率，必须在混合气燃烧前对其进行热量，从而使发动机发出更大的功率，必须在混合气燃烧前对其进行压缩，使其容积变小，温度升高。为此，在进气终了时便立即进入压压缩，使其容积变小，温度升高。为此，在进气终了时便立即进入压缩行程。在此行程中，进、排气门均关闭，曲轴推动活塞定时由下止缩行程。在此行程中，进、排气门
15、均关闭，曲轴推动活塞定时由下止点向上止点移动一个行程。此时，混和气压力高达点向上止点移动一个行程。此时，混和气压力高达0.6MPa 1.2MPa0.6MPa 1.2MPa，温度可达温度可达600K700K 600K700K 。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 二、汽油机的工作原理二、汽油机的工作原理 3.3.做功行程：在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合做功行程：在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合气，此时进、排气门仍关闭。由于混合气的迅速燃烧，使缸内气体的气，此时进、排气门仍关闭。由于混合气的迅速燃烧，使缸内气体的温度和压力迅速升高，最高压力可达温度和压力
16、迅速升高，最高压力可达5MPa 9MPa5MPa 9MPa，最高温度可达，最高温度可达2200K2800K2200K2800K。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，活塞的下移通过连杆使曲轴旋转运动，产生转矩而做功。发动机至此活塞的下移通过连杆使曲轴旋转运动，产生转矩而做功。发动机至此完成了一次将热能转变为机械能的过程。完成了一次将热能转变为机械能的过程。 4.4.排气行程：混合气燃烧后成为废气，应从汽缸中排出，以便于下排气行程：混合气燃烧后成为废气，应从汽缸中排出，以便于下一工作循环得以进行。因此，当作功行程接近终了时，排气门打开，
17、一工作循环得以进行。因此，当作功行程接近终了时，排气门打开，进气门仍关闭，因废气压力高于大气压力而自动排出。此外，当活塞进气门仍关闭，因废气压力高于大气压力而自动排出。此外，当活塞越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强制排气。活塞到上止点附越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强制排气。活塞到上止点附近时，排气行程结束。近时，排气行程结束。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 三、柴油机的工作特点三、柴油机的工作特点1.1.四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理进气行程压缩行程做功行程排气行程发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 三、柴油机的工
18、作特点三、柴油机的工作特点1.1.四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理 进气行程：与汽油机不同的是进入汽缸的是纯空气。由于进气阻进气行程：与汽油机不同的是进入汽缸的是纯空气。由于进气阻力比汽油机小，上一行程残留的废气温度也比汽油机低，进气行程力比汽油机小，上一行程残留的废气温度也比汽油机低，进气行程终了的压力为终了的压力为0.075 M Pa0.095 MPa0.075 M Pa0.095 MPa，温度为，温度为320K350K320K350K。 压缩行程：压缩行程仍然是压缩纯空气，由于柴油机压缩比高，压缩行程：压缩行程仍然是压缩纯空气，由于柴油机压缩比高，压缩终了的温度和压力都比汽油
19、机高，压力可达压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa 5MPa3MPa 5MPa，温度，温度可达可达800K 1000K800K 1000K。 做功行程：在柴油机压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈做功行程：在柴油机压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形成混合气，由雾状喷入汽缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形成混合气，由于此时汽缸内的温度远高于柴油的自燃点温度（约于此时汽缸内的温度远高于柴油的自燃点温度（约500K500K左右），柴左右），柴油便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，汽缸内油便立即自行着火燃烧，且此后一段时
20、间内边喷油边燃烧，汽缸内压力、温度急剧升高，推动活塞下行做功。此行程中，瞬时压力可压力、温度急剧升高，推动活塞下行做功。此行程中，瞬时压力可达达5MPa 10MPa5MPa 10MPa，瞬时温度可达，瞬时温度可达1800K 2200K1800K 2200K；作功行程终了时压；作功行程终了时压力约为力约为0.2MPa 0.4MPa0.2MPa 0.4MPa，温度约为，温度约为1200 K 1500K1200 K 1500K。 排气行程：排气行程与汽油机基本相同。排气行程：排气行程与汽油机基本相同。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理 三、柴油机的工作特点三、柴油机的工作特点2.2.柴
21、油机与汽油机的不同之处柴油机与汽油机的不同之处 （1 1）汽油机的混合气是在汽缸外部的进气道或进气）汽油机的混合气是在汽缸外部的进气道或进气门的背面形成的，而柴油机的混合气是在汽缸内部形成门的背面形成的，而柴油机的混合气是在汽缸内部形成的。汽油机在进气行程时，吸入汽缸的是混合气；柴油的。汽油机在进气行程时，吸入汽缸的是混合气；柴油机在进气行程时，被吸入汽缸内的是纯空气。机在进气行程时，被吸入汽缸内的是纯空气。 （2 2）汽油机在压缩终了时，靠火花塞打出电火花点）汽油机在压缩终了时，靠火花塞打出电火花点燃混合气，而柴油机靠高温使柴油自燃。燃混合气，而柴油机靠高温使柴油自燃。发动机总体认识及基本原
22、理发动机总体认识及基本原理四、汽车发动机铭牌四、汽车发动机铭牌一汽一汽大众汽大众汽车有限公司有限公司中国制造中国制造 L F V B A 1 1 G 9 4 3 1 3 3 4 2 5 第第位：生位：生产地理地区代地理地区代码，由，由IS0统一分配，一分配，亚洲地区代洲地区代码： 从从JR ，中国定，中国定为“L”。第第位：生位：生产国家代国家代码，由，由IS0统一分配，中国的代一分配，中国的代码为：“09”和和“A-Z”， 一汽大众汽一汽大众汽车有限公司使用有限公司使用为“F”。第第位：生位：生产厂被批准厂被批准备案的案的车型型类别代代码：V。第第位：厂定最大位：厂定最大总质量分量分级代代码
23、：B。第第位：（按位：（按驱动车轮和和转向向盘位置的）位置的）车型种型种类代代码：A。第第位：装配位：装配类型代型代码：1装配装配线上装配。上装配。第第位：位：车身身类型代型代码：1。第第位：位：发动机机类型代型代码：G。第第位：工厂位：工厂检验代代码：9。第第位：位：车辆年度型（年款）代年度型（年款）代码： 4指指2004年。年。第第位：装配工厂代位：装配工厂代码：3。第第位：出厂位：出厂顺序号代序号代码，第，第位位为日日历年的末位数字，如：年的末位数字，如：2 2001年第年第位位为1，2006年第（年第（12）位）位为6。以此。以此类推。推。第第位按照每个日位按照每个日历年的生年的生产顺
24、序从序从0000199999顺序序编排排（顺序号根据不同装配序号根据不同装配线和非装配和非装配线装配装配车辆分分别编号，可由所号，可由所在在装配装配车间控制）。控制）。 一汽大众汽车铭牌发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理四、汽车发动机铭牌四、汽车发动机铭牌2.2.国产汽车内燃机产品型号编制规则国产汽车内燃机产品型号编制规则发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理一、名词解释一、名词解释1上止点 2下止点 3压缩比 4发动机排量二、填空题二、填空题1四冲程发动机在一个工作循环中，活塞往复 个行程，曲轴转 周；二冲程发动机在一个工作循环中，活塞往复 个行程，曲轴转 周。2发动
25、机一个工作循环中，包括 、 、 和 四个过程。3曲柄半径（R）和活塞行程（S）之间的关系是 。4往复活塞式内燃机中，活塞作 运动，曲轴作 运动。发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理二、判断题二、判断题1汽油机和柴油机都属于内燃机。 （ ）2二冲程发动机的换气过程包括进气和排气过程。 （ ）3汽油机和柴油机的点火方式不同，但其混合气的形成的方式是相同的。 （ ）4压缩比越大，压缩终了时汽缸内的气体压力和温度就越高。 （ ）5四行程发动机一个工作循环，活塞往复四个行程，曲轴旋转四周。 （ ）发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理四、选择题四、选择题1汽油机的压缩比一般为（ ）。A 57 B 610 C9142柴油机压缩比一般为（ ）。A 1522 B1016 C 610 3发动机排量是指各缸的（ ）之和。A 汽缸总容积 B 汽缸工作容积 C 燃烧室容积4四冲程发动机的有效行程是指（ ）。A 做功行程 B 排气行程 C 压缩行程发动机总体认识及基本原理发动机总体认识及基本原理
