汽车发动机总体结构学习教案.pptx

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1、会计学1汽车汽车(qch)发动机总体结构发动机总体结构第一页，共39页。第第 一一 节节 汽车发动机的类型及工作汽车发动机的类型及工作(gngzu)原理原理第1页/共39页第二页，共39页。一、汽车一、汽车一、汽车一、汽车(qch)(qch)发动机的类型发动机的类型发动机的类型发动机的类型n n 现代现代(xindi)(xindi)汽车所用发动机汽车所用发动机,除个别转子式发动除个别转子式发动机外机外,绝大多数是往复活塞式内燃机。其分类如下；绝大多数是往复活塞式内燃机。其分类如下；n n 按完成一个工作循环活塞的往复次数不同按完成一个工作循环活塞的往复次数不同,分为四分为四冲程与二冲程发动机；

2、按冷却方式不同冲程与二冲程发动机；按冷却方式不同,分为水冷式与风分为水冷式与风冷式发动机。按气缸数不同冷式发动机。按气缸数不同,分为单缸与多缸发动机分为单缸与多缸发动机(其其中多缸发动机又可按气缸排列形式分为直列、中多缸发动机又可按气缸排列形式分为直列、V V形和对置形和对置式发动机式发动机)；按所用燃料不同；按所用燃料不同,分为汽油机和柴油机分为汽油机和柴油机(其其中汽油机又可分为化油器式与电喷式发动机中汽油机又可分为化油器式与电喷式发动机)；按进气；按进气是否增压又可分为增压式与非增压式发动机。是否增压又可分为增压式与非增压式发动机。n n 现代现代(xindi)(xindi)汽车大多采用

3、四冲程、多缸汽车大多采用四冲程、多缸(直列直列或或V V形排列形排列)、水冷式汽油或柴油发动机。、水冷式汽油或柴油发动机。第2页/共39页第三页，共39页。n往复活塞式n转子式第3页/共39页第四页，共39页。二冲程、风冷式发动机n四冲程、水冷式发动机第4页/共39页第五页，共39页。直列式发动机V形发动机第5页/共39页第六页，共39页。二、发动机工作二、发动机工作(gngzu)原理原理1 1，发动机能量转换机构的基本组成发动机能量转换机构的基本组成,运动特点和基运动特点和基本术语本术语 发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能,转变为机械能的过程

4、。经过进气、压缩、作功、排转变为机械能的过程。经过进气、压缩、作功、排气，每进行一次称为气，每进行一次称为(chn wi)(chn wi)一个工作循环。一个工作循环。曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作循环，称为循环，称为(chn wi)(chn wi)四冲程发动机。四冲程发动机。曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作循环，称为循环，称为(chn wi)(chn wi)二冲程发动机。二冲程发动机。第6页/共39页第七页，共39页。单缸四冲程汽油机基本单缸四冲程汽油机基本单缸四冲程汽油机基本单缸四冲程汽

5、油机基本(jbn)(jbn)结构示意图结构示意图结构示意图结构示意图n1-机油泵；n2-曲轴正时齿轮；n3-凸轮轴正时齿轮；n4-凸轮轴；n6-排气歧管；n7-进气歧管；n8-进气门；n9-排气门；n10-化油器；n11-火花塞；n12-气缸盖；n14-气缸；n15-活塞；n18-活塞销；n21-飞轮；n22-曲轴；n24-油底壳第7页/共39页第八页，共39页。发动机基本发动机基本发动机基本发动机基本(jbn)(jbn)术语术语术语术语1 1 上止点：上止点：活塞离曲轴活塞离曲轴回转中心回转中心(zhngxn)(zhngxn)最最远处，即指活远处，即指活塞上行到最高塞上行到最高位置，称为上位

6、置，称为上止点心。止点心。第8页/共39页第九页，共39页。2 2 下止点：下止点：活塞离曲轴回活塞离曲轴回转中心最近转中心最近(zujn)(zujn)处，即处，即指活塞下行到指活塞下行到最低位置，称最低位置，称为下止点。为下止点。第9页/共39页第十页，共39页。n n3 3 活塞行程活塞行程(xngchng)(xngchng)（s s）：）：n n即上、下止点间的距即上、下止点间的距离离n n 单位（单位（mmmm）。）。第10页/共39页第十一页，共39页。4 4 曲柄半径（曲柄半径（R R）：）：曲轴连杆轴颈的曲轴连杆轴颈的中心（即连杆大中心（即连杆大头）至曲轴主轴头）至曲轴主轴颈中心

7、的距离颈中心的距离,称称为曲柄半径。为曲柄半径。（mmmm）显然，显然，S=2RS=2R。曲。曲轴每转一周轴每转一周(y(y zhu)zhu)，活塞移动，活塞移动两个行程。两个行程。第11页/共39页第十二页，共39页。5 5 气缸工作容积气缸工作容积(rngj)(rngj)（VhVh）：）：指活塞从上止点到指活塞从上止点到下止点所让出的下止点所让出的空间容积空间容积(rngj)(rngj)（L L）。）。Vh=D2s/4106Vh=D2s/4106（L L）式中：式中：D D 气气缸直径，缸直径，mmmm。第12页/共39页第十三页，共39页。n n6 6燃烧室容积燃烧室容积(rngj)(r

8、ngj)（Vc Vc）：）：n n n n 指活塞在上止指活塞在上止点时，活塞上方点时，活塞上方的空间叫做燃烧的空间叫做燃烧室，它的容积室，它的容积(rngj)(rngj)叫燃烧室叫燃烧室容积容积(rngj)(rngj)（L L）。）。n n 第13页/共39页第十四页，共39页。7发动机排量（VL）：指发动机所有气缸工作(gngzu)容积之和（L）。设发动机的气缸数为i，则 VL =Vh i第14页/共39页第十五页，共39页。8 8 气缸总容积气缸总容积（VaVa）：）：当活塞在下止当活塞在下止点时，活塞点时，活塞上方的容积上方的容积称为称为(chn(chn wi)wi)气缸总容气缸总容积

9、（积（L L）。它）。它等于气缸工等于气缸工作容积与燃作容积与燃烧室容积之烧室容积之和，即和，即Va=Vh+VcVa=Vh+Vc第15页/共39页第十六页，共39页。9 9 压缩比（压缩比（）：）：()()译音译音:衣普西龙衣普西龙气缸气缸(q(q nn)总容积与燃烧室总容积与燃烧室容积的比值，即容积的比值，即=Va/Vc =Va/Vc va vavhvhvcvc 1 1 压缩比（）：它表示(biosh)活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度也就越高。一般车用汽油机的压缩比为710之间，柴油机的压缩比为1522之间。第16页/共39页第

10、十七页，共39页。四冲程汽油机工作四冲程汽油机工作四冲程汽油机工作四冲程汽油机工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理n n1 1进气行程：进气行程：n n 当活塞由曲轴带动当活塞由曲轴带动,从上止点向下止点运动。从上止点向下止点运动。此时进气门打开，排气此时进气门打开，排气门关闭。活塞上腔容积门关闭。活塞上腔容积增大，在真空吸力的作增大，在真空吸力的作用下，经过空气滤清器用下，经过空气滤清器滤清的清洁空气与汽油滤清的清洁空气与汽油形成混合气，经进气门形成混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气关闭，停止进气，

11、进气行程结束行程结束(jish)(jish)。此时。此时气缸内的气体压力约为气缸内的气体压力约为 n n 0.075 0.0750.09MKP0.09MKP第17页/共39页第十八页，共39页。四冲程汽油机工作四冲程汽油机工作(gngzu)原原理理n n2 2压缩行程：压缩行程：n n 活塞在曲轴的带动下，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。进、从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭，活塞上腔容排气门均关闭，活塞上腔容积不断减小，混合积不断减小，混合(hnh)(hnh)气气被压缩，至活塞到达上止点被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压时，压缩行程结束。气体压力和温度同时升高，混

12、合力和温度同时升高，混合(hnh)(hnh)气进一步混合气进一步混合(hnh)(hnh)，形成可燃混合，形成可燃混合(hnh)(hnh)气。气。此时，气缸内压力为此时，气缸内压力为6001500kPa6001500kPa，温度，温度600800K 600800K，远高于汽油的点燃温度，远高于汽油的点燃温度，因而很容易点燃。因而很容易点燃。第18页/共39页第十九页，共39页。四冲程汽油机工作四冲程汽油机工作(gngzu)原原理理n n3 3作功行程作功行程(xngchng)(xngchng)：n n 压缩行程压缩行程(xngchng)(xngchng)末，火花塞产生电火花，末，火花塞产生电火花

13、，点燃气缸内的可燃混合点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，气体产生高温、高压，推动活塞由上止点向下推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出驱动曲轴旋转向外输出作功。作功。第19页/共39页第二十页，共39页。四冲程汽油机工作四冲程汽油机工作(gngzu)原原理理n n4 4排气行程：排气行程：n n 在作功行程终了时，在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在向上止点运动。废气在自身自身(zshn)(zshn)的剩余压力的剩余压力和活塞

14、的驱赶作用下，和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程排气门关闭，排气行程结束。结束。第20页/共39页第二十一页，共39页。第21页/共39页第二十二页，共39页。小小 结结 1.1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个冲程，通常用人力发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个冲程，通常用人力(rnl)(rnl)或起动机等或起动机等带动发动机曲轴运转。带动发动机曲轴运转。2.2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，其他三

15、个冲程都是曲轴带动活塞运动 。3.3.在整个循环过程中，进气门、排气门各开启一次。在整个循环过程中，进气门、排气门各开启一次。一个工作循环曲轴旋转一个工作循环曲轴旋转720720（2 2圈）；活塞上、下运动四次（圈）；活塞上、下运动四次（4 4个行程）。个行程）。第22页/共39页第二十三页，共39页。小小小小 结结结结n n4.4.发动机着火运转的基本条件发动机着火运转的基本条件是：是：n na a 油：有油，混合气浓度合适。油：有油，混合气浓度合适。n nb b 电：能产生足够的火花电：能产生足够的火花,点燃点燃可燃混合气。可燃混合气。n nc c 气：气缸有足够压力可燃混气：气缸有足够压

16、力可燃混合气。合气。n nd d 点火正时：压缩点火正时：压缩(y su)(y su)冲冲程上止点前点火。程上止点前点火。n ne e 配气正时：定时将进、排气配气正时：定时将进、排气门开关。门开关。第23页/共39页第二十四页，共39页。四冲程柴油机工作四冲程柴油机工作(gngzu)原原理理第24页/共39页第二十五页，共39页。进气行程进气行程 曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐塞上腔容积逐渐(zhjin)(zhjin)增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸增大，形成真

17、空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。入气缸。压缩行程压缩行程 曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐活塞上腔容积逐渐(zhjin)(zhjin)减小，空气被压缩，压力、温度升高。减小，空气被压缩，压力、温度升高。作功行程作功行程 压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内的高压空气中，压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内的高压空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油自行着火燃烧，气缸内压力、迅速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油自行着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高

18、，推动活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。温度急剧升高，推动活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。排气行程排气行程 在作功终了时，排气门被打开，曲轴带动活塞由下止点向上止点运在作功终了时，排气门被打开，曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸。动，废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸。第25页/共39页第二十六页，共39页。学习学习(xux)目标目标n n知识目标：n n1.能正确描述发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义；n n2.能简单叙述发动机基本工作原理(yunl)；n n3.能够正确描述发动机的

19、总体构造。第26页/共39页第二十七页，共39页。第二节第二节 发动机的总体发动机的总体(zngt)构构造造第27页/共39页第二十八页，共39页。n n1:1:机体机体(jt(jt)组组n n2:2:曲柄连杆机构曲柄连杆机构n n3:3:配气机构配气机构n n4:4:供油系统供油系统n n5:5:冷却系统冷却系统n n6:6:润滑系统润滑系统n n7:7:起动系统起动系统n n8:8:点火系统等点火系统等第28页/共39页第二十九页，共39页。EQ6100-1EQ6100-1发动机剖面图发动机剖面图发动机剖面图发动机剖面图第29页/共39页第三十页，共39页。第30页/共39页第三十一页，共

20、39页。第三节第三节第三节第三节 发动机的主要发动机的主要发动机的主要发动机的主要(zh(zh yo)yo)性能指标性能指标性能指标性能指标及编号规则及编号规则及编号规则及编号规则第31页/共39页第三十二页，共39页。一、发动机的主要一、发动机的主要(zhyo)性能性能指标及编号规则指标及编号规则n n 发发动动机机的的主主要要(zhyo)(zhyo)性性能能指指标标包包括括动动力力性性指指标标(有有效效转转矩矩、有有效效功功率率及及升升功功率率)和和经经济济性指标性指标(有效燃油消耗率有效燃油消耗率)。n n1 1有效转矩有效转矩n n 发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩，用发动机曲轴对

21、外输出的转矩称为有效转矩，用MeMe表示，单位为表示，单位为NmNm。第32页/共39页第三十三页，共39页。2有效功率 发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。它等于有效转矩与角速度的乘积。有效转矩Me和曲轴转速n可用测功器和转速计测定(cdng)，然后用以下的公式计算出发动机有效功率第33页/共39页第三十四页，共39页。3升功率 在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率称为(chn wi)升功率，用PL表示，单位是kW/L。第34页/共39页第三十五页，共39页。4有效燃油消耗率 发动机在l h内持续发出lkW有效功率所消耗的燃油量，

22、称为有效燃油消耗率，也称有效比油耗或有效耗油率，用ge表示(biosh)，单位是g(kWh)。第35页/共39页第三十六页，共39页。二、国产二、国产(guchn)内燃内燃机编制规则机编制规则第36页/共39页第三十七页，共39页。发动机型号编制发动机型号编制(binzh)举例：举例：n n(1)EQ 61001(1)EQ 61001型汽油机：表示二汽生产、六缸、四冲程、缸径型汽油机：表示二汽生产、六缸、四冲程、缸径100mm100mm、水冷、通用型、第一种变型、水冷、通用型、第一种变型(bin xn(bin xn)产品。产品。n n(2)6120 Q(2)6120 Q柴油机：表示柴油机：表示6 6缸、四冲程、缸径缸、四冲程、缸径120mm120mm、水冷、车用。、水冷、车用。n n(3)12V135Z(3)12V135Z柴油机：表示柴油机：表示1212缸、缸、V V形、四冲程、缸径形、四冲程、缸径135mm135mm、水冷、水冷、增压。增压。第37页/共39页第三十八页，共39页。nEND第38页/共39页第三十九页，共39页。