发动机的基本知识教学课件PPT.ppt

机械科学与工程学院,第一章 发动机的基本知识,杨胡坤,1.有关汽车发动机的名词术语 2.四冲程内燃机的工作原理 3.发动机的总体构造 4.发动机的主要性能指标与特性,主要内容,1.什么是发动机呢？ 2.热力发动机的分类：内燃机和外燃机 3.汽车内燃机的分类： （1）按冲程数分：二冲程内燃机、四冲程内燃机 （2）按着火方式分：点燃式内燃机、压燃式内燃机 （3）根据燃料的不同：汽油机和柴油机 （4）按冷却方式分类：水冷式内燃机、风冷式内燃机 （5）按气缸数分类：单缸内燃机、多缸内燃机 （6）按气缸布置分类：直列式、V型、水平对置式,第一节 概述,4.发动机的工作循环,第二节 四冲程发动机的工作原理,一 发动机结构基本术语,1.上止点 2.下止点 3.曲柄半径R 4.活塞行程s 5.气缸工作容积（气缸排量）VL VL=（ /4 ）D2si 6.燃烧室容积Vc 7.气缸总容积Va Va= VL+Vc,8. 压缩比 Va/ Vc 爆燃：由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。 表面点火：由燃烧室内炽热表面（如排气门头、火花塞电极、积碳）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。 柴油机：1522 汽油机：610,第二节 四冲程发动机的工作原理,二 四冲程汽油机的工作原理,通常利用发动机循环示功图表示气缸内容积和压力的变化关系。,1、进气冲程 活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门打开，排气门关闭 曲轴：旋转从 0180 进气终了压力：0.0750.09 Mpa 进气终了温度：370403 K,二 四冲程汽油机的工作原理,2.压缩冲程 活塞：从下止点移动到上止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从180360 压缩终了压力：0.82.0 Mpa 压缩终了温度：600700 K,二 四冲程汽油机的工作原理,3、做功冲程 活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从360540 最高压力：3.06.5 Mpa 最高温度：22002800 K 膨胀终了压力：0.30.6 Mpa 膨胀终了温度：12001500 K,二 四冲程汽油机的工作原理,4、排气冲程 活塞：从下止点移动到上止点 气门：进气门关闭，排气门开启 曲轴：旋转从540720 排气终了气体压力（残余废气压力）：0.1050.115 Mpa 排气终了气体温度（残余废气温度）：9001100 K,二 四冲程汽油机的工作原理,三 四冲程柴油机工作原理简介,四冲程柴油机和四冲程汽油机一样，每个工作循环也要经历进气、压缩、做功、排气四个行程。柴油机用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，自燃温度较汽油低，因此柴油机可燃混合气的形成及点火方式不同于汽油机。,三 四冲程柴油机工作原理简介,1.进气冲程 与汽油机主要区别：进入气缸的是纯空气。 2.压缩冲程 与汽油机的主要区别： 压缩比高于汽油机；在压缩过程快要结束的时候，喷油器向气缸内喷入柴油。当油与空气混合后在高压下达到其自燃点就开始着火燃烧。,第三节 发动机总体构造,汽车汽油发动机总体是在一个机体上安装两个机构（曲柄连杆机构和配气机构）和五大系统（燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统），而柴油机则为四大系统，没有点火系统 （1）机体组件 主要由气缸体、气缸盖、汽缸垫组成 主要作用为构成发动机的骨架，支承着发动机的所以零部件。,第三节 发动机总体构造,（2）曲柄连杆机构 主要由活塞、飞轮、连杆、曲轴组成 主要功用将活塞的往复运动转换成曲轴的圆周运动，并经曲轴对外输出动力。,第三节 发动机总体构造,（3）配气机构 进（排）气门、摇臂、凸轮轴等 主要功用按照发动机的需求定时开关气门，实现换气过程 。,第三节 发动机总体构造,（4）燃料供给系统 汽油机主要有汽油箱、输油泵、滤清器、压力调节器、电控喷油器、电控单元等 柴油机主要有柴油箱、输油泵、滤清器、高压油泵、调速器、喷油泵等 主要功用为根据发动机的需求，定时定量向发动机所需燃料。,第三节 发动机总体构造,（5）点火系统 主要由蓄电池、点火开关、点火线圈、火花塞、电控装置组成。 主要功用为按规定时刻点燃气缸内的混合气。,第三节 发动机总体构造,（6）润滑系统 主要由油底壳、机油泵、机油滤清器、油压表等组成 主要功用为发动机工作起到润滑、减少摩擦的作用，并也可起到清洁、防锈的作用,第三节 发动机总体构造,（7）冷却系统 主要由冷却水泵、风扇、节温器、冷却水道组成 主要功用为保证发动机在适宜的温度下工作,第三节 发动机总体构造,（8）起动系统 主要由蓄电池、启动开关、起动马达组成 主要功用起动发动机,第三节 发动机总体构造,第四节 发动机的主要性能指标与特性,一 动力性指标 1、有效转矩Ttq（N.M） 定义：发动机通过飞轮对外输出的转矩。 由测功机测得。其值与发动机曲轴所受到的阻力矩相等。 2、发动机转速n（r/min） 由转速表直接读取。 3、有效功率Pe （KW） 定义：发动机通过飞轮对外输出的功率。 计算式：PeTtq2n/6010-3Ttqn/9550,第四节 发动机的主要性能指标与特性,二 经济性指标 有效燃油消耗率be 定义：发动机每发出1KW有效功率，在1h内所消耗的燃油质量（以g为单位）。 定义式：beB/Pe103 （g/KW. h） 其中 B：发动机在单位时间内的耗油量（g/h）,可在实验中测得。,第四节 发动机的主要性能指标与特性,三 发动机速度特性 1.发动机的速度特性：发动机的功率、转矩、有效燃油消耗率随着曲轴转速变化的规律。 2.发动机的外特性：节气门开度最大，发动机的功率、转矩、有效燃油消耗率随着曲轴转速变化的规律。