发动机工作原理和总体构造精选PPT.ppt

关于发动机工作原理和总体构造第1页，讲稿共64张，创作于星期日第2页，讲稿共64张，创作于星期日第3页，讲稿共64张，创作于星期日1 发动机的分类发动机的分类水冷发动机风冷发动机按一个工作循 环期间活塞往 复行程数按冷却方式按活塞运动方式按活塞运动方式四冲程发动机二冲程发动机汽油发动机柴油发动机 气体燃料发动机 往复活塞式旋转活塞式化油器式发动机直接喷射式发动机发动机按进气状态增压发动机非增压发动机按所用燃料第4页，讲稿共64张，创作于星期日 单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图2 四冲程发动机工作原理四冲程发动机工作原理第5页，讲稿共64张，创作于星期日基本术语基本术语上止点上止点下止点下止点活塞行程活塞行程(S)压缩比压缩比气缸工作容积气缸工作容积(V h)发动机排量发动机排量(VL)燃烧室容积燃烧室容积(Vc)气缸总容积气缸总容积(Va)工作循环工作循环工况工况负荷率负荷率VL=V h iVh=D2S 10-6/4 （L）D气缸直径气缸直径mm S活塞行程活塞行程mm 第6页，讲稿共64张，创作于星期日2 四冲程发动机工作原理四冲程发动机工作原理一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程 3、作功行程、作功行程 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第7页，讲稿共64张，创作于星期日进气行程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度温度370440 K，压压力力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。第8页，讲稿共64张，创作于星期日进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭活活塞塞压缩比：压缩比：=Va/VcPVra示功图示功图大气压力线大气压力线c上上止止点点下止点温度温度600800K，压力压力6001500 kPa 压缩行程压缩行程第9页，讲稿共64张，创作于星期日压缩比压缩比定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用表示。=Va/Vc 现代化油器式发动机压缩比一般为69(轿车有的达911)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。第10页，讲稿共64张，创作于星期日压缩比过大的不良后果名称名称成因成因现象现象后果后果爆燃爆燃由于气体压力和由于气体压力和温度过高，在燃温度过高，在燃烧室内离点燃中烧室内离点燃中心较远处的末端心较远处的末端可燃混合气自燃可燃混合气自燃而造成的一种不而造成的一种不正常燃烧。正常燃烧。火焰以极高的速率火焰以极高的速率向外传播，形成压向外传播，形成压力波，以声速向前力波，以声速向前推进。当压力波撞推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。出尖锐的敲缸声。还会引起发动机过热，还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。花塞绝缘体击穿等。表面表面点火点火由于燃烧室内炽由于燃烧室内炽热表面与炽热处热表面与炽热处(如排气门头，火如排气门头，火花塞电极，积炭花塞电极，积炭处处)点燃混合气产点燃混合气产生的另一种不正生的另一种不正常燃烧。常燃烧。伴有强烈的较沉闷伴有强烈的较沉闷敲击声。敲击声。产生的高压会使发动机产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降机件负荷增加，寿命降低。低。第11页，讲稿共64张，创作于星期日作功作功行程行程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 第12页，讲稿共64张，创作于星期日排气行程排气行程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上止点下止点温度温度9001200 K 压压力力105125 kPa残余废气第13页，讲稿共64张，创作于星期日第14页，讲稿共64张，创作于星期日二、四冲程柴油机的工作原理第15页，讲稿共64张，创作于星期日喷油器喷油泵进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310340K压力8595 kPa 温度7501000K压力35 MPa 瞬时：温度18002200K压力69 MPa 温度700900K压力105120 kPa 终温10001200K压力200500 kPa 第16页，讲稿共64张，创作于星期日思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？第17页，讲稿共64张，创作于星期日共同特点：每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只有作功行程产生动力。第18页，讲稿共64张，创作于星期日思考：四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？第19页，讲稿共64张，创作于星期日不同点 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气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20页，讲稿共64张，创作于星期日三、三、二冲程发动机的工作原理二冲程发动机的工作原理二冲程发动机二冲程发动机 二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理 第21页，讲稿共64张，创作于星期日(一)、二冲程汽油机工作原理1、结构、结构点火燃烧火花塞排气孔压缩混合气进气孔进气扫气孔排气第22页，讲稿共64张，创作于星期日(二)、二冲程柴油机工作原理排气门燃烧废气排气喷油器换气扫气泵空气压缩第23页，讲稿共64张，创作于星期日思考二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？1.理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。2.由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。3.构造简单，质量较小。4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。第24页，讲稿共64张，创作于星期日第25页，讲稿共64张，创作于星期日第26页，讲稿共64张，创作于星期日第27页，讲稿共64张，创作于星期日第28页，讲稿共64张，创作于星期日第29页，讲稿共64张，创作于星期日第30页，讲稿共64张，创作于星期日第31页，讲稿共64张，创作于星期日第32页，讲稿共64张，创作于星期日第33页，讲稿共64张，创作于星期日第34页，讲稿共64张，创作于星期日第35页，讲稿共64张，创作于星期日第36页，讲稿共64张，创作于星期日第37页，讲稿共64张，创作于星期日第38页，讲稿共64张，创作于星期日第39页，讲稿共64张，创作于星期日第40页，讲稿共64张，创作于星期日第41页，讲稿共64张，创作于星期日四、速度特性l内燃机的速度特性：内燃机的油门固定不动，内燃机的功率、转矩、燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。（司机将油门踏板位置保持不变，由于道路阻力不同，汽车行驶速度将改变，上坡时，速度逐渐降低，下坡进，速度增加。这时，内燃机沿速度特性工作。）l内燃机的外特性：内燃机的油门放在最大位置时，内燃机的功率、转矩、燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。它代表了内燃机的最高动力性能。第42页，讲稿共64张，创作于星期日柴油机速度特性曲线柴油机速度特性曲线第43页，讲稿共64张，创作于星期日五、发动机工作状况五、发动机工作状况1.工况：指内燃机的运行情况，以发出的功率工况：指内燃机的运行情况，以发出的功率Pe与转与转速速n表示。或者负荷与转速关系。表示。或者负荷与转速关系。2.内燃机特性：内燃机的主要性能指标随工况而内燃机特性：内燃机的主要性能指标随工况而变化的关系。若这种关系以曲线形式表示，则变化的关系。若这种关系以曲线形式表示，则称内燃机特性曲线。称内燃机特性曲线。第44页，讲稿共64张，创作于星期日一、负荷特性一、负荷特性一、负荷特性一、负荷特性l内燃机的负荷特性：是在内燃机的转速不变的情况下，其它性能参数（主要指经济性能指标）随负荷变化的关系。（车辆以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，必须改变内燃机的油门，调整有（车辆以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，必须改变内燃机的油门，调整有效转矩，适应外界阻力矩变化，保持内燃机转速不变。）效转矩，适应外界阻力矩变化，保持内燃机转速不变。）l柴油机的负荷特性 当发动机进入正常工作状态时，将柴油机固定在某一转速，改变每循环供油量，测得各时，将柴油机固定在某一转速，改变每循环供油量，测得各负荷下的柴油机输出转矩、单位时间耗油量，排气温度等。负荷下的柴油机输出转矩、单位时间耗油量，排气温度等。l汽油机的负荷特性 汽油机转速保持不变，改变节气门的开度，测出各负荷下的汽油机转矩、燃油消耗率、汽油机转速保持不变，改变节气门的开度，测出各负荷下的汽油机转矩、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化的规律。排气温度等随负荷变化的规律。第45页，讲稿共64张，创作于星期日1-5 1-5 内燃机总体构造内燃机总体构造内燃机总体构造内燃机总体构造内燃机通常由下列机构和系统组成：内燃机通常由下列机构和系统组成：1.机体与气缸盖：机体与气缸盖：机体：是内燃机的骨架，由气缸体、曲轴箱及油底壳组成机体：是内燃机的骨架，由气缸体、曲轴箱及油底壳组成 气缸盖：与活塞顶共同组成燃烧室。气门、气道等零件安排其中。气缸盖：与活塞顶共同组成燃烧室。气门、气道等零件安排其中。2.曲柄连杆机构：内燃机的主要运动件，由活塞、连杆、曲轴、飞轮等组成。活曲柄连杆机构：内燃机的主要运动件，由活塞、连杆、曲轴、飞轮等组成。活塞的往复运动塞的往复运动曲轴的旋转运动。曲轴的旋转运动。3.供给系：供给系：包括燃油供给系，进、排气系统。燃油供给系主要部件化油器（汽油机）包括燃油供给系，进、排气系统。燃油供给系主要部件化油器（汽油机）及喷油泵、喷油器（柴油机）。进、排气系统主要部件：空气滤清器、进排气管及喷油泵、喷油器（柴油机）。进、排气系统主要部件：空气滤清器、进排气管和消声器等。和消声器等。4.配气机构：配气机构：定时开启、关闭气门。由气门组、传动组、驱动组等组成。定时开启、关闭气门。由气门组、传动组、驱动组等组成。5.点火系：点火系：混合气由火花塞来点燃。由火花塞、点火线圈、断电器、分电器等组成。混合气由火花塞来点燃。由火花塞、点火线圈、断电器、分电器等组成。6.冷却系：冷却系：对高温零部件进行冷却。由水泵、风扇、散热器等组成。分水对高温零部件进行冷却。由水泵、风扇、散热器等组成。分水7.润滑系：润滑系：向高速运动的摩擦副供给润滑油，以减轻磨损。向高速运动的摩擦副供给润滑油，以减轻磨损。8.起动装置：起动装置：内燃机借助于外力，使之着火达到自行运转状态。内燃机借助于外力，使之着火达到自行运转状态。第46页，讲稿共64张，创作于星期日连杆连杆飞轮飞轮曲轴曲轴活塞活塞进气门进气门排气门排气门推杆推杆挺柱挺柱正时齿轮正时齿轮 配气机构配气机构 曲柄连杆机曲柄连杆机构构第47页，讲稿共64张，创作于星期日摇臂摇臂凸轮轴凸轮轴第48页，讲稿共64张，创作于星期日桑塔纳发动机结构示意图第49页，讲稿共64张，创作于星期日桑塔纳发动机冷却系示意图第50页，讲稿共64张，创作于星期日桑塔纳发动机润滑系示意图第51页，讲稿共64张，创作于星期日1-6 内燃机内燃机产品名称和型号编制规则产品名称和型号编制规则国家标准（国家标准（GB/T725-2008）：）：1.内燃机产品名称按所采用的燃料命名内燃机产品名称按所采用的燃料命名2.内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。3.型号由型号由4部分组成：部分组成：第52页，讲稿共64张，创作于星期日第53页，讲稿共64张，创作于星期日范例范例165F、YZ6102Q、12VE230ZCZ要求指出：缸数、冲程数、缸径、冷却方式、用途等第54页，讲稿共64张，创作于星期日1.了解内燃机分类。了解内燃机分类。本章思考题本章思考题4.P43 思考题思考题1-1、1-4。2.掌握内燃机基本述语。掌握内燃机基本述语。上止点、下止点、曲柄半径、活塞上止点、下止点、曲柄半径、活塞行程气缸工作容积、燃烧室容积、行程气缸工作容积、燃烧室容积、内燃机排量、压缩比内燃机排量、压缩比3.四冲程汽油机和柴油机工作循环异同点是什么？四冲程汽油机和柴油机工作循环异同点是什么？第55页，讲稿共64张，创作于星期日第56页，讲稿共64张，创作于星期日第57页，讲稿共64张，创作于星期日第58页，讲稿共64张，创作于星期日第59页，讲稿共64张，创作于星期日第60页，讲稿共64张，创作于星期日第61页，讲稿共64张，创作于星期日第62页，讲稿共64张，创作于星期日第63页，讲稿共64张，创作于星期日感谢大家观看第64页，讲稿共64张，创作于星期日