清华大学_课件_汽车构造i(1)_汽车发动机基本知识

造 I汽车构造（ 1）清华大学汽车工程系赵雨东主要内容和学时安排汽车发动机基本知识（ 4学时）发动机机体（ 2学时）曲柄连杆机构（ 3学时）气门机构（ 3学时）进排气、 增压系统及排放控制装置（ 3学时）汽油机燃油供给系统（ 4学时）柴油机燃油供给系统（ 4学时）汽油机点火系统（ 2学时）发动机冷却系统（ 2学时）发动机润滑系统（ 2学时）发动机起动系统 与电源（ 1学时）发动机管理系统（ 2学时）汽车发动机基本知识汽车总体结构汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造发动机的主要性能内燃机产品名称和型号编制规则汽车总体结构发动机底盘车身电气系统发动机底盘车身电气系统汽车发动机基本知识汽车总体结构汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造发动机的主要性能内燃机产品名称和型号编制规则发动机工作 原理 基本结构发动机往复活塞式内燃机（ 1）机体（ 2）曲柄连杆机构（ 3）气门机构（ 4）冷却系（ 5）润滑系（ 6）起动系（ 7）供给系（ 8）点火系 (汽油机 )发动机工作原理 常用术语（ 1）工作循环由 进气 、 压缩 、作功 和 排气 等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功 。发动机工作原理 常用术语（ 2）上、下止点活塞顶离曲轴回转中心最远处，即活塞最高位置，称为 上止点 （ TopDead Center, TDC）；活塞顶离曲轴回转中心最近处，即活塞最低点，称为 下止点 （ BottomDead Center, BDC）；在上、下止点处，活塞的运动速度为零。发动机工作原理 常用术语（ 3）活塞行程上、下止点间的距离 S称为活塞行程 ；曲轴的回转半径 R称为曲柄半径，S=2R。上止点S下止点RD S 10 6 (L)发动机工作原理 常用术语（ 4）气缸工作容积活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为 气缸工作容积 ； 24D气缸直径 mm；S活塞行程 mm。Vh =式中：发动机工作原理 常用术语（ 5）发动机排量所有气缸工作容积的总和称为 发动机排量 ，记作 VL式中： Vh气缸工 作容积；i 气缸数目。VL = Vh i发动机工作原理 常用术语（ 6）燃烧室容积活塞位于上止点时活塞顶面以上与气缸盖底面以下之间形成的容积称为 燃烧室容积 ， 记作 VC汽油机柴油机发动机工作原理 常用术语（ 7）气缸总容积活塞位于下止点时，活塞顶部与气缸盖之间的容积称为 气缸总容积 ,一般用 Va表示气缸总容积等于气缸工作容积和燃烧室容积之和，即 ：Va Vc Vh= 1 + h发动机工作原理 常用术语（ 8）压缩比压缩 比是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用 表示式中 ： Va 气缸总容积；Vh 气缸工作容积；Vc 燃烧室容积。压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度。汽油机 8 11；柴油机 16 24VVc=VaVcVh + VcVc =发动机工作原理 常用术语（ 9）工作循环活塞行程上、下止点发动机排量气缸总容积气缸工作容积燃烧室容积常用术语压缩比发动机工作原理四冲程汽油机（ 1）进气行程（ Intake）进气门打开，排气门关闭，活塞从上止点向下止点运动；气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定真空度，空气和汽油的混合物被吸入气缸，在气缸内进一步混合形成可燃混合气。进气终了时， 气缸内气体压力约为 0.08 0.09MPa， 温度达到 320380 K。压缩行程（ Compression）进气门和排气门都关闭，活塞从下止点向上止点运动；气缸容积逐渐变小，气缸内混合气被压缩，其压力和温度同时升高。压缩终了时，可燃混合气压力可达 0.8 1.5 MPa， 温度可达 600 750 K。采用大压缩比，可提高压缩终了时气缸内的压力和温度，从而加快燃烧速度，提高发动机热效率。但太大容易引起 “爆震 ” 。一般 =811发动机工作原理四冲程汽油机（ 2）作功行程（ Power/Expansion）压缩行程结束时，火花塞产生电火花，点燃可燃混合气，火焰迅速传遍整个燃烧室，并放出大量热能；燃烧气体体积膨胀，压力、温度升高；气体压力推动活塞从上止点运动到下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。此时，进排气门仍然关闭。燃烧最高压力可达 3 6.5 MPa，最高温度可达 2200 2800 K。作功终了时， 气体压力降低到 0.350.5 MPa，气体温度降低到 1200 1500K。发动机工作原理四冲程汽油机（ 3）排气行程（ Exhaust）进气门关闭， 排气门开启；活塞从下止点向上止点运动。膨胀过后的废气在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸。排气行程结束后，残留在燃烧室内的少量废气称为残余废气。残余废气压力约为 0.105 0.12 M