总体构造与维修基础知识.ppt

第二章 汽车发动机构造与维修基础知识,第一节发动机的总体构造,一、发动机的总体构造 1.汽油机的总体构造,（1）曲柄连杆机构其功用是将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 （2）配气机构其功用是根据发动机的工作需要，适时的打开或关闭进排气通道，以使可燃混合气及时进入气缸，燃烧的废气及时从气缸排出。,（3）燃料供给系统其功用是根据发动机的工作需要，配制出一定数量和浓度的可燃混合气并送入气缸。 （4）点火系统其功用是根据发动机的工作需要及时的点燃气缸内的可燃混合气。 （5）冷却系统其功用是帮助发动机散热，保证发动机在最适宜的温度下工作。,（6）润滑系统其功用是向做相对运动的零件表面输送清洁的润滑油，以减小摩擦和磨损，并对摩擦表面进行清洗和冷却。 （7）起动系统其功用是使发动机由静止状态进入到工作状态。,2.柴油机的总体构造,1.四冲程水冷式柴油机的总体构造包含二大机构和四个系统，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、起动系。 2.曲柄连杆机构、配气机构、润滑系、冷却系和起动系与汽油几十分相似，但因使用的燃料不同，决定了柴油机燃料供给系与汽油机燃料供给系的结构不同。 3.柴油机不需要点火系。,二、发动机的分类,外燃机燃料在外部燃烧，燃烧的热能通过其它介质转变为机械能。 内燃机燃料在内部燃烧，燃烧的热能直接转变为机械能。 现代汽车发动机一般都属于内燃机。,1.按使用燃料分类:,汽油机 柴油机 单燃料燃气发动机 两用燃料发动机 混合燃料发动机,2.按点火方式分类,点燃式发动机 压燃式发动机,3.按活塞运动方式分类,四冲程发动机 往复活塞式发动机 二冲程发动机 旋转活塞式发动机,4.按冷却方式分类,水冷式发动机 风冷式发动机,5.按气缸数目分类,单缸发动机 多缸发动机,6.按气缸布置方式分类,水平对置式 直列式 斜置式 V形,7.按进气方式分类,自然吸气式（非增压）发动机 强制进气式（增压）发动机,第二章,第二节 发动机的工作原理,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,一、基本术语,1.上止点活塞在离曲轴回转中心最远处时，活塞顶所处的位置称为上止点。,2.下止点活塞在离曲轴回转中心最近处时，活塞顶所处的位置称为上止点。,3.活塞行程上止点与下止点的距离称为活塞行程，一般用S表示。,4.曲柄半径曲轴上连杆轴颈轴线与曲轴主轴颈轴线之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。 S=2R,5.气缸工作容积Vh活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积称为气缸工作容积或气缸排量。 Vh=DDS/41000000,6.燃烧室容积Vc活塞在上止点时活塞顶与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。,7.气缸总容积Va活塞在下止点时，活塞顶上方的容积称为气缸总容积。 Va=Vc+Vh,8.发动机排量Vl多缸发动机各气缸工作容积的总和称为发动机排量。 Vl=VhI,9.压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。,10.工作循环在气缸内每完成一次热能与机械能的相互转换，所经历的一系列的连续过程称为发动机的一个工作循环。,发动机基本术语动态演示,二、发动机基本工作原理,1.单缸四冲程汽油机工作原理,观看演示,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,四冲程汽油机的特点,4）依靠外力启动，使曲轴由静止转为运动。,1）一个工作循环，活塞上下运动四个行程，曲轴旋转二圈（720）。每一个行程对应曲轴旋转180，进、排气门各开闭一次。,2）四个行程中只有一个行程是做功行程，其余都是消耗功的辅助行程。,3）利用电火花点燃可燃混合气。,2.单缸四冲程柴油机工作原理,进气行程 压缩行程 做功行程 排气行程,进气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,新鲜空气,四冲程柴油机各行程示意图,开始喷油,汽油机、柴油机的比较,1）相同点：与汽油机相同每个工作循环同样包括进气、压缩、做功、排气四个行程。 同样，一个工作循环，活塞上下运动四个行程，曲轴旋转二圈（720）。每一个行程对应曲轴旋转180，进、排气门各开闭一次。 同样，四个行程中只有一个行程是做功行程，其余都是消耗功的辅助行程。 同样，依靠外力启动，使曲轴由静止转为运动。,（1）混合气形成方式不同 汽油机气缸外部汽油蒸发与空气混合 柴油机气缸内部高压喷射与压缩空气混合,（2）着火方式不同 汽油机电火花点燃 柴油机压缩自燃（压燃）,2）不同点：,3.多缸四冲程发动机,3.多缸四冲程发动机,单缸四冲程发动机一个工作循环中，只有做功行程为有效行程，其余三个行程均为消耗功的辅助行程，导致曲轴转速不均匀。 多缸机，曲轴旋转二圈，各缸轮流做功一次。 气缸数越多，曲轴转速越均匀。,做功间隔角 ：各缸做功行程间隔的曲轴 转角称为做功间隔角。,= 720/i,三、发动机的热力循环,基本概念 （1）工质：在热力发动机中用来实现热能与机械能相互转换的工作物质称为工质。 （2）压力：工质在单位面积容壁上作用的垂直力称为工质的压力（绝对压力）。单位kPa或MPa。 （3）温度:温度反映了气体分子无规则运动的剧烈程度。 T=t+273.16,一个热力循环： 进气 压缩 做功 排气 随着容积的变化，压力、温度随之变化。,第二章,第三节 发动机的性能指标 指示性能指标 发动机的性能指标 有效性能指标,一、指示性能指标,指示性能指标是以气缸内工质对活塞所做的功为基础建立起来的指标体系。 1.循环指示功：每循环内工质对活塞所做的有用功。 2.指示功率：发动机在单位时间内所做的指示功，用Pi表示。单位kW。,3.指示燃油消耗率：单位指示功的耗油量，用gi表示。 gi=GT/Pi103 (g/kWh) 4.指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗热量之比。 i= Wi/Ql 指示热效率和指示燃油消耗率的关系： i=3.6106/giHu,二、有效性能指标,有效性能指标是以发动机曲轴输出的净功率为基础建立的指标体系。 1.有效功率：发动机曲轴输出的净功率。 Pe= Pi Pm Pm机械损失功率。 机械效率：m=We/Wi=1-Pm/Pi 发动机工作时，有效功率是随工况变化的。 我国国家标准规定允许的最大使用转速下相应的有效功率的最大值称为标定功率。,由于使用目的不同，同一种发动机的标定功率可以不同。我国国家标准规定，根据用途不同发动机有四种标定功率： 1）十五分钟功率发动机允许连续运转15min的最大功率。适用于需要有较大功率储备或瞬时需要发出最大功率的汽车、摩托车、快艇等用途的发动机功率标定。,2）一小时功率发动机允许连续运转1h的最大功率。适用于需要有一定功率储备以克服突然增加的负荷的轮式拖拉机、工程机械、内燃机车和船舶发动机等的功率标定。 3）十二小时功率发动机允许连续运转12h的最大功率。适用于需要在12h内连续运转且负荷较大的拖拉机、内燃机车、工程机械、农用排灌机械和电站等发动机的功率标定。,4）二十四小时持续功率发动机允许长期连续运转的最大功率。适用于需要长期连续运转的农用排灌、电站、船舶等发动机的功率标定。 2.有效扭矩：从曲轴输出端输出的扭矩称为有效扭矩，用Me表示，单位牛顿米(Nm)。 Pe=Men/9550 3.有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量。用ge表示，单位克/千瓦小时（g/（kWh）。,4.有效热效率：发动机实际循环热效率与所消耗热量之比。 e= We/Ql 有效热效率和有效燃油消耗率的关系： e=3.6*106/geHu e i m的关系： e=i m 汽油机e为30%左右 柴油机e为40%左右,三、运转性能指标,1.排放指标： 发动机主要有害物及危害,资料统计：目前世界汽车保有量约为10亿辆，每年排向大气的有害物质高达10多亿吨 因此，世界各国都制定了相应的汽车排放标准。 我国汽车排放标准参照欧洲法规体系，2000年开始执行EU 标准, 2003年开始执行EU 标准。目前执行EU标准。 目前世界上最严格的标准：美国加州汽车排放法规,2.噪声：,汽车是城市主要噪声源之一。 危害：损害人的听觉器官，影响心血管、消化和内分泌系统，对神经系统也有严重伤害。 我国噪声标准：小型水冷汽油机噪声不大于110dB，轿车噪声不大于82dB,3.起动性能：,一般以一定条件下的起动时间长短来衡量。 我国标准规定：不采用特殊的低温起动措施，汽油机在10、5以下的气温条件下起动，能在15s以内达到自行运转。,第二章,第四节 发动机维修基础知识 一、汽车维修基本概念 汽车维护的任务是采用相应的技术措施保持车容整洁，减少零件磨损，防止故障发生，延长汽车使用寿命。 汽车修理的任务是排除汽车已发生的故障、更换或修复已损坏的零件，恢复汽车的使用性能。,二、汽车维护基础知识,1.汽车维护的分类： 例行维护：一般指日常维护。 计划维护：又分为 强制维护：又分为 定期维护：指每隔一定时间或行驶里程对汽车进行一次按规定作业内容执行的维护，一般分为一级维护和二级维护。 非定期维护：是按照汽车使用条件进行的，有停驶维护，季节性维护和走合维护。,按需维护：按需维护指使用诊断或检测设备定期对汽车进行诊断和检查，根据检查结果分析判断汽车能否无故障行驶到下一个检查周期，如果不能，则需组织进行维护作业，否则可到下一个检查周期再决定是否需要维护。 计划维护间隔的时间、行驶里程和作业内容各汽车厂家均有明确规定，在维修手册中可查到， 我国目前执行的是强制维护制度。 原则：预防为主，定期检测，强制维护，视情修理。,2.汽车维护作业的基本内容,1）清洁养护作业 2）检查与紧固作业 3）检查与调整作业 4）电气作业 5）润滑作业 6）轮胎作业 7）补给加注作业,三、汽车修理基础知识,1.汽车修理的分类 汽车修理按作业范围可分为汽车大修、总成大修、汽车小修和零件修理四类。 1）汽车大修 对汽车全面的恢复性修理 2）总成大修恢复总成的技术状况 3）汽车小修恢复车辆工作能力的运行性修理 4）零件修理恢复零件使用性能,2. 汽车零件的修复方法,1） 机械加工修复法 修理尺寸法 镶套修理法 2）压力加工修复法 3）焊接修复法 4）粘接修复法,四、汽车故障诊断基础知识,1.汽车故障 汽车部分或完全丧失工作能力的现象称为汽车故障。 分为：局部故障和完全故障。 2.汽车故障产生的原因 汽车故障的产生原因很多，归纳起来主要有:因配合零件磨损、腐蚀、在外力作用下发生变形或损坏导致的配合副配合性质改变；非金属零件及元件老化；紧固件松动；使用或调整不当等。导致故障的原因可能是一个或多个。,3.汽车故障的诊断方法 1）经验诊断法 2）现代仪器诊断法 4.汽车修理的基本方法 1）就车修理法 指在修理过程中，从车上拆下的零件、组合件及总成，除报废更换外，其余经过修复仍装回原车的修理方法。这种方法，停车维修时间长，生产效率低，但便于单车成本核算，适于生产规模不大，承修车型复杂，送修客户不一的修理厂。,2）总成互换法 指在修理过程中，除车架和车身以外的其他零件、组合件及总成都换装修复好的备用品的修理方法。更换下来的总成和零部件经修复后备用。这种方法停车维修时间短，生产效率高，但需有一定量的备用周转总成和零部件。这种方法适用于生产规模较大，承修车型和客户单一的大中型修理厂。,补充： 内燃机名称及型号编制规则,首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。 后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。 尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。,一、内燃机型号由以下四部分组成,二、内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义,(1) 汽油机 1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示企业代号 CA488： 表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示企业代号 (2) 柴油机 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型 165F： 表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型 6135Q：