第一章--发动机工作原理和总体构造

第一章 发动机工作原理和总体构造教学重点1.了解发动机作用、基本术语；2.了解发动机主要性能指标和工作特性；3.掌握发动机总体构造和内燃机型号编制规则。教学难点1.四行程汽油发动机工作原理；2.四行程柴油发动机工作原理。学时分配序号内 容学 时123451.1 发动机基本工作原理1.2 发动机总体构造1.3 发动机主要性能指标和特性实验 发动机总体构造与拆装 小结432316本章总学时131.1 发动机基本工作原理发动机是将热能转化为机械能的机器。现代汽车采用四行程、多缸、水冷、顶置气门发动机为主。图1-1图1-21.1.1发动机基本术语1.上止点上止点.swf2.下止点下止点.swf3.活塞行程S活塞行程.swf4.曲柄半径R曲柄半径.swf5.气缸工作容积Vh气缸工作容积.swf6.发动机工作容积VL发动机工作容积.swf7.燃烧室容积Vc燃烧室容积.swf8.气缸总容积Va气缸总容积.swf9.压缩比压缩比.swf计算：已知某发动机为4缸，缸径是88mm，活塞行程是84mm，压缩比是9.5，试计算发动机的工作总容积，气缸工作容积，燃烧室容积。解：Vh=（D2/4106 ）S =（812/4106 ）84 =0.43（L） VL=Vhi=0.434=1.72 L =Va/Vc=（Vc+Vh）/Vc=1+Vh/Vc Vc=Vh/（-1）=0.43/（9.5-1）=0.05 L1.1.2 四行程汽油机工作原理四行程发动机曲轴转两圈，活塞在气缸内依次往复运动经历进气、压缩、作功和排气四个行程，完成一个工作循环。四行程汽油机工作原理.swf1. 进气行程四行程汽油机进气行程.swf曲轴带动活塞从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭，空气和汽油的混合气被吸入气缸。2. 压缩行程四行程汽油机压缩行程.swf进气行程结束，进排气门关闭，活塞从下止点向上移动，进气门，排气门都关闭，空气和汽油的混合气在气缸内被压缩。3. 作功行程四行程汽油机作功行程.swf当压缩行程接近上止点时，进排气门都关闭，火花塞发出电火花点燃可燃混合气。气体温度和压力迅速升高，推动活塞向下止点运动，通过连杆和曲轴对外输出功。4. 排气行程四行程汽油机排气行程.swf曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，进气门关闭，排气门开启，在活塞和废气自身的压力作用下，废气从排气门排出气缸。1.1.3四行程柴油发动机工作原理柴油机和汽油机工作差异主要表现在混合气形成和点火方式上。四行程柴油发动机工作原理.swf1.进气行程四行程柴油机进气行程.swf汽油机在进气行程中吸入的是可燃混合气，而柴油机吸入的是空气。2.压缩行程四行程柴油机压缩行程.swf汽油机压缩行程中压缩的是可燃混合气，柴油机压缩的是纯空气3.作功行程四行程柴油机作功行程.swf压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸高温，高压的气体中，迅速形成混合气，混合气自行燃烧，保持边喷射边燃烧，并推动活塞下行。4.排气行程四行程柴油机排气行程.swf曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，废气经排气门排出气缸。1.2发动机总体构造汽油机由两大机构五大系统组成，柴油机无点火系，是两大机构四大系统。1.2.1发动机组成1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构.swf1）组成：机体组、活塞连杆、曲轴飞轮组2）作用：a. 活塞往复运动转变为曲轴旋转运动。b. 把气压力转变为曲轴输出的功。2.配气机构配气机构.swf1）组成：气门组和气门传动组。2）作用：根据发动机工作顺序和气缸工作循环，依次控制发动机进、排气门开启和关闭。3.燃料供给系燃料供给系.swf1）组成：汽油机由化油器或喷油器，燃油箱，燃油泵，燃油滤清器，燃油压力调节器等组成。柴油机由燃油箱，燃油滤清器，输油泵，喷油泵，喷油器等组成。2）作用：汽油机的作用为向气缸提供浓度合适混合气。柴油机的作用为向柴油发动机气缸定时定量提供雾化柴油。4.冷却系冷却系.swf1）组成：散热器，风扇，水泵和节温器等。2）作用：维持发动机正常工作温度。5.润滑系润滑系.swf1）组成：油底壳，机油泵，机油滤清器，安全阀，旁通阀等。2）作用：润滑，冷却。清洗和密封等。6.起动系起动系.swf1）组成：起动机，起动继电器及附属装置。2）作用：使发动机从静止状态转变为运转状态。1.2.2国产内燃机型号编制规则1.内燃机型号组成：2.发动机型号编制例子：CA6102：CA表示一汽生产、六缸、单列、四冲程、缸径102mm，通用型。12V135Z：表示12缸，V形排列，缸径135mm，水冷，增压。1.3 发动机主要性能指标和特性1.3.1 主要性能指标 发动机有效转矩Me1. 动力性指标发动机有效功率Pe两者关系： Pe=Me =Me（2n/60）10-3 =Men/9550 . 经济性指标：发动机燃油消耗率gege=（GPe）101.3.2发动机特性1.定义：发动机性能指标随调整情况和运转工况而变化关系，其变化规律曲线称为发动机特性曲线。2.速度特性 1）定义：当调整特性为最佳状态时，节气门开度（或喷油泵油量调节机构）位置固定不变，发动机有效功率Pe，有效转矩Me，燃油消耗率ge随发动机转速变化的关系线。 当节气门开度最大（或喷油泵油量调节机构达到标定功率的循环供油量位置）时，所得速度特性为发动机外特性。2）发动机外特性分析： EQ6100-1型发动机外特征曲线.swf3.负荷特性1）定义：发动机转速不变，发动机每小时燃油消耗量G、燃油消耗率ge随负荷变化关系。2）6100Q汽油机负荷特性曲线分析：6100Q汽油机负荷特性曲线.swf实验 发动机总体构造与拆装点击观看视频：发动机总体结构认识和拆装.wmv小 结1. 发动机的作用是将化学能通过燃烧转化为热能，再通过受热气体膨胀将热能转化为机械能。2. 往复活塞式内燃机按完成一个工作循环活塞往复次数不同，分为四行程发动机和二行程发动机。3. 气缸的工作容积是指上、下止点间的气缸容积。4. 发动机的工作容积是所有气缸工作容积的总和。5. 四行程发动机活塞每运动四个行程，完成一个工作循环。四个行程分别是进气、压缩、作功、排气。6. 发动机由两大机构、五大系统组成，分别是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、起动系和点火系（柴油发动机无）。7. 内燃机型号由首部、中部、后部和尾部四部分组成，主要性能特征反映在中部。8. 汽车发动机性能指标主要有动力性指标、经济性指标和排放性指标等。9. 发动机有效动力性指标主要有：有效功率Pe和有效转矩Me。10. 发动机有效经济性指标主要是燃油消耗