汽车发动机教案总论128248.docx

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1、龙岩市人才才技术学校校教案纸学科发动机构造造与维修第 1 章 发动机机构造与维维修基础知知识第 1 节 发动机机总体构造造教务处签字字授课时数授课方法讲授法教具授课时间授课班级教学目的1、掌握发发动机的总总体构造,2、知道道内燃机的的编号规则则3、理解发发动机常用用术语的基基本概念4、掌握四四冲程发动动机的工作作原理教 学 重重 点和 难 点点发动机的总总体构造，四四冲程发动动机的工作作原理复习提问作业练习教 学 内 容、方 法 和 过过 程方法和指导导1.1发动动机总体构构造1.1.11发动机组组成1、曲柄连连杆机构 曲曲柄连杆机机构由机体体组、活塞塞连杆组、曲曲轴飞轮组组三部分组组成。其作

2、作用是将燃燃料燃烧产产生的热能能转变为活活塞往复运运动的机械械能，再通通过连杆将将活塞的往往复运动转转变为曲轴轴的旋转运运动而对外外输出动力力。2、配气机机构配气机构由由气门组及及气门传动动组组成。其其作用是使使可燃混合合气及时充充入气缸并并及时将废废气从气缸缸中排出。3、燃料供供给系统汽油机燃料料供给系统统和柴油机机燃料供给给系统由于于使用的燃燃料和燃烧烧过程不同同，在结构构上有很大大差别，而而汽油机燃燃料供给系系统根据混混合气的形形成方式不不同又可分分为传统化化油器式和和电控直喷喷式两种。其其作用是将将一定浓度度和数量的的可燃混合合气（或空空气）供入入气缸以供供燃烧，并并将燃烧生生成的废气

3、气排出。4、冷却系系统冷却系统有有水冷却系系统和风冷冷却系统两两种，现代代汽车一般般都采用水水冷却系统统。其作用用是将受热热机件的热热量散到大大气中去，从从而保证发发动机正常常工作5、润滑系系统润滑系统的的作用是将将润滑油送送至各个摩摩擦表面，以以减轻机件件的磨损，并并清洗、冷冷却摩擦表表面，延长长发动机的的使用寿命命。6、起动系系统起动系统的的作用是将将静止的发发动机起动动并转入自自行运转。龙岩市人才才技术学校校教案纸附附页教 学 内 容 、 方 法 和和 过 程方法和指导导7、点火系系统点火系统是是汽油发动动机独有的的，按控制制方式不同同又分为传传统点火系系和电子控控制点火系系两种。其其作

4、用是按按规定时刻刻向气缸内内提供电火火花以点燃燃气缸中的的可燃混合合气。柴油油发动机由由于其混合合气是自行行着火燃烧烧，故没有有点火系。1.1.22发动机分分类龙岩市人才才技术学校校教案纸附附页教 学 内 容 、 方 法 和和 过 程方法和指导导1.1.33内燃机编编号规则1.2发动动机工作原原理1.2.11发动机基基本术语1、上止点点TDC 上上止点是指指活塞顶位位于其运动动的顶部时时的位置，即即活塞的最最高位置。2、下止点点BDC 下下止点是指指活塞顶位位于其运动动的底部时时的位置，即即活塞的最最低位置。3、活塞行行程S 活活塞行程是是指上、下下止点间的的距离，用用S表示，单单位：mmm（

5、毫米）。活活塞由一个个止点运动动到另一个个止点一次次的过程，称称为一个冲冲程。4、曲柄半半径R 曲曲柄半径是是指与连杆杆大头相连连接的曲柄柄销的中心心线到曲轴轴回转中心心线的距离离，用R表表示，单位位：mm（毫毫米）。显显然，曲轴轴每转一周周，活塞移移动两个冲冲程，即：5、气缸缸工作容积积Vh 气气缸工作容容积是指活活塞从一个个止点移动动到另一个个止点所扫扫过的容积积，用Vhh表示，单单位：L（升升）。显然然有：式中：Vhh气缸缸工作容积积，L； D气缸直径径，mm； S活塞行程程，mm。龙岩市人才才技术学校校教案纸附附页教 学 内 容 、 方 法 和和 过 程方法和指导导6、燃烧室室容积Vc

6、c 燃燃烧室容积积是指活塞塞位于上止止点时，活活塞顶上方方的气缸空空间容积，用用Vc表示示，单位：L（升）。7、气缸总总容积Vaa气缸总容积积是指活塞塞位于下止止点时，活活塞顶上方方的气缸空空间容积，用用Va表示示，单位：L（升）。8、发动机机排量VLL 发发动机排量量是指发动动机所有气气缸工作容容积之和，用用VL表示示，单位：L（升）。对对于多缸发发动机，显显然有：式中：i发动机机气缸数。 发发动机排量量是一个非非常重要的的特征参数数，轿车就就是以发动动机排量大大小来进行行分级。微微型：VLL1.00；普通级级：VL1.01.6；中级：VVL1.62.5；中高高级：VLL2.554.00；高

7、级：VL44.0。9、压缩比比 压缩缩比是指气气缸总容积积与燃烧室室容积之比比，用表表示。压缩比用来来衡量空气气或混合气气被压缩的的程度，影影响发动机机的热效率率。一般汽汽油发动机机压缩比为为6100，柴油发发动机压缩缩比较高，为为16222。10、工作作循环 发动动机完成进进气、压缩缩、作功、排排气四个过过程，称为为一个工作作循环。1.2.22四冲程发发动机工作作原理1、四冲程程汽油机工工作原理 四冲程汽油油机的工作作循环由进进气、压缩缩、作功、排排气四个过过程所组成成。（l）进气气行程活塞由曲轴轴带动从上上止点向下下止点运动动，此时，进进气门开启启，排气门关闭闭。在活塞塞向下移动的过程程中

8、，气缸缸内容积逐逐渐增大，形形成一定真真空度，于于是空气和和燃油的可可燃混合气气通过进气气门被吸入入气缸，直直至活塞到到达下止点点时，进气气门关闭，停停止进气。 由由于进气系系统存在进进气阻力，进进气终了时时气缸内气气体的压力力低于大气气压力，约约为0.0075MPPa0.09MPPa。由于于气缸壁、活活塞等高温温件及上一一循环留下下的高温残残余废气的的加热，气气体温度升升高到3770K4400K。（2） 压缩行程 为为使可燃混混合气迅速速燃烧，达达到改善发发动机动力力性和经济济性的目的的，必须在在燃烧前对对可燃混合合气进行压压缩，以提提高可燃混混合气的温温度和压力力。因此，在在进气行程程结束

9、时立立即进入压压缩行程，活活塞在曲轴轴的带动下下，从下止止点向上止止点运动，由由于进、排排气门均关关闭，气缸缸内容积逐逐渐减小，可可燃混合气气压力、温温度逐渐升升高。 压缩终了时时，气缸内内的压力约约为0.66MPa1.2MMPa，温温度约为6600K700KK。（3） 作功行程在压缩行程程末，火花花塞产生电电火花点燃燃混合气并并迅速燃烧烧，使气体体的温度、压压力迅速升升高而膨胀胀，从而推推动活塞从从上止点向向下止点运运动，通过过连杆使曲曲轴旋转作作功，至活活塞到达下下止点时作作功结束。在作功行程程中，开始始阶段气缸缸内气体压压力、温度度急剧上升升，瞬间压压力可达33MPa5MPaa，龙岩市人

10、才才技术学校校教案纸附附页教 学 内 容 、 方 法 和和 过 程方法和指导导瞬时温度可可达22000K22800KK。随着活活塞下行，气气缸容积增增大，气缸缸内压力、温温度逐渐下下降，作功功终了时，压压力约为00.300.5MPPa，温度度约为13300K16000K。（4） 排气行程 为为使循环能能够连续进进行，须将将燃烧产生生的废气排排出。在作作功行程终终了时，排排气门打开开，进气门门关闭，曲曲轴通过连连杆推动活活塞从下止止点向上止止点运动，废废气在自身身剩余压力力和活塞推推动下，被被排出气缸缸，至活塞塞到达上止止点时，排排气门关闭闭，排气结结束。排气行程终终了时，由由于燃烧室室容积的存

11、存在，气缸缸内还存有有少量废气气，气体压压力也因排排气系统存存在排气阻阻力而略高高于大气压压力。此时时，压力约约为01105MPPa0115MMPa，温温度约为9900K12000K。2 四冲程柴油油机工作原原理 四四冲程柴油油机和四冲冲程汽油机机一样，每每个工作循循环也是由由进气、压压缩、作功功和排气四四个行程组组成。由于于所使用燃燃料的性质质不同，在在可燃混合合气的形成成和着火方方式上与汽汽油机有很很大区别。（l）进气气行程 进进气行程不不同于汽油油机的是进进入气缸的的不是可燃燃混合气，而而是纯空气气。由于进进气阻力比比汽油机小小，上一行行程残留的的废气温度度也比汽油油机低，进进气行程终终

12、了的压力力约为0.075MMPa00.0955MPa，温温度约为 320KK3500K。（2）压缩缩行程 压压缩行程不不同于汽油油机的是压压缩纯空气气，由于柴柴油的压缩缩比大，压压缩终了的的温度和压压力都比汽汽油机高，压压力可达33MPa5MPaa，温度可可达8000K10000K。（3）作功功行程 此此行程与汽汽油机有很很大差异，压压缩行程末末，喷油泵泵将高压柴柴油经喷油油器呈雾状状喷入气缸缸内的高温温高压空气气中，被迅迅速汽化并并与空气形形成混合气气，由于此此时气缸内内的温度远远高于柴油油的自燃温温度（约5500K左左右），柴柴油混合气气便立即自自行着火燃燃烧，且此此后一段时时间内边喷喷油

13、边燃烧烧，气缸内内压力和温温度急剧升升高，推动动活塞下行行作功。作作功行程中中，瞬时压压力可达55MPa10MPPa，瞬时时温度可达达 18000K22200KK，作功行行程终了时时压力约为为0.2MMPa00.4MPPa，温度度约为 11200KK15000K。（4）排气气行程 此此行程与汽汽油机基本本相同。排排气行程终终了时的气气缸压力约约为0.1105MPPa0.125MMPa，温温度约为8800K10000K。3、四冲程程汽油机与与柴油机工工作原理的的比较 由由上述四冲冲程汽油机机和柴油机机的工作循循环可知，两两种发动机机的工作循循环既有共共同点，又又有差别，归归纳如下：（1）两种种发

14、动机中中，每完成成一个工作作循环，曲曲轴转两周周（72000），每每完成一个行程曲轴轴转半周（11800），进进气行程是是进气门开开启，排气气行程是排排气门开启启，其余两两个行程进进、排气门门均关闭。（2）无论论是汽油机机还是柴油油机，在四四个行程中中，只有作作功行程产产生动力，其其余三个行行程是为作作功行程作作准备的辅辅助行程，都都要消耗一一部分能量量。（3）两种种发动机运运转的第一一循环，都都必须靠外外力使曲轴轴旋转完成成进气和压压缩行程，作作功行程开开始后，作作功能量储储存在飞轮轮内，以维维持循环继继续进行。（4）汽油油机的混合合气是在气气缸外部形形成的，进进气行程中中吸入气缸缸的是可燃

15、燃混合气；柴油机的的混合气是是在气缸内内部形成的的，进气行行程中吸入入气缸的是是纯空气。（5）汽油油机在压缩缩终了时，靠靠火花塞强强制点火燃燃烧，而柴柴油机则靠靠混合气自自燃着火燃燃烧。龙岩市人才才技术学校校教案纸附附页教 学 内 容 、 方 法 和和 过 程方法和指导导1.2.33二冲程发发动机工作作原理简介介 二二冲程汽油油机在结构构上与四冲冲程汽油机机的不同之之处在于没没有了进、排排气门，取取而代之的的是进气孔孔、排气孔孔和换气孔孔。图1-9为单缸缸二冲程汽汽油机的工工作循环示示意图，其其工作原理理如下：（1）第一一行程 活活塞由曲轴轴带动从下下止点向上上止点移动动，当活塞塞上行至关关闭

16、换气孔孔和排气孔孔时，已进进入气缸的的新鲜混合合气被压缩缩，直至上上止点时，压压缩结束；与此同时时，随着活活塞上行，其其下方曲轴轴箱内形成成一定真空空度，当活活塞上行到到进气孔开开启时，新新鲜混合气气被吸入曲曲轴箱。（2）第二二行程 活活塞接近上上止点时，火火花塞产生生电火花，点点燃被压缩缩的可燃混混合气，燃燃烧形成的的高温、高高压气体推推动活塞下下行作功，当当活塞下行行到关闭进进气孔后，曲曲轴箱内的的混合气被被预压缩，活活塞继续下下行至排气气孔开启时时，燃烧后后的废气靠靠自身压力力经排气孔孔排出；紧紧接着，换换气孔开启启，曲轴箱箱内经预压压的混合气气进入气缸缸，并排除除气缸内残残余废气，这这

17、一过程称称为换气过过程，它将将一直延续续到下一行行程活塞再再上行关闭闭换气孔和和排气孔时时为止。 由由上述工作作原理可知知，第一行行程时，活活塞上方进进行换气、压压缩，活塞塞下方进行行进气；第第二行程时时，活塞上上方进行作作功、换气气，活塞下下方预压混混合气。换换气过程跨跨越二个行行程。2、二冲程程发动机的的特点（l）由于于进排气过过程几乎是是完全重叠叠进行的，所所以在换气气过程中有有混合气损损失和废气气难以排净净的缺点，经经济性较差差。（2）完成成一个工作作循环，曲曲轴只转一一圈，当与与四冲程发发动机转速速相等时，其其作功次数数比四冲程程多一倍。因因此，运转转平稳，与与同排量四四冲程发动动机比较在在理论上发发出功率应应是四冲程程发动机的的两倍，但但由于换气气时的混合合气损失，实实际上只有有1.51.6倍倍。（3）由于于没有气门门机构，发发动机结构构较为简单单。