汽车概论——第2章_发动机之工作原理.ppt

2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,1,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,2,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,3,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,4,发动机的基本术语,工作循环进气压缩作功排气,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,5,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,6,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,7,发动机结构示意图,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,8,上止点（TopDeadCenter）活塞离曲轴旋转中心最远的位置下止点（BottomDeadCenter）活塞离曲轴旋转中心最近的位置活塞行程S上下止点之间的距离曲柄半径R曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离气缸工作容积VS（L）活塞由上止点运动到下止点，活塞顶部所扫过的容积VS=(/4)D2S10-6,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,9,内燃机排量VL（L）所有气缸的工作容积之和VL=iVS燃烧室容积（压缩容积）VC活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积气缸总容积Va气缸工作容积与燃烧室容积之和Va=VS+VC压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比=Va/VC=1+VS/VC表示气缸内气体被压缩的程度（压缩终了气体）P、T汽油机一般710，柴油机一般1422,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,10,内燃机直接以燃料燃烧所生成的燃料产物为工质的热机活塞式内燃机（汽车发动机）往复活塞式旋转活塞式燃气轮机外燃机燃料燃烧加热其它工质（水）蒸气机汽轮机,发动机的分类,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,11,根据所用燃料种类汽油机：以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合气后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧。柴油机：以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终了时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合，由于空气经压缩后所达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式内燃机。气体燃料发动机：天然气、液化石油气等。,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,12,按冲程数四冲程发动机二冲程发动机,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,13,按气缸数单缸发动机、多缸发动机按气缸排列方式直列立式、直列卧式、V型发动机按冷却方式风冷发动机、水冷发动机按进气方式增压发动机、非增压发动机按着火方式点燃式发动机、压燃式发动机,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,14,四冲程内燃机工作循环,工作循环进气行程压缩行程作功行程排气行程,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,15,工作循环特点,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,16,四冲程汽油机工作原理,进气行程,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,17,压缩行程,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,18,作功行程,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,19,排气行程,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,20,三、四冲程柴油机工作原理,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,21,发动机的总体构造,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,22,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,23,机体组机体气缸体+曲轴箱的连铸体构成气缸的零件称做气缸体支承曲轴的零件称作曲轴箱骨架作用，安装各个机构和系统气缸盖组成燃烧室，布置各零件,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,24,曲柄连杆机构主要件活塞、连杆、曲轴功用将活塞的往复直线运动曲轴的旋转运动，对外输出动力,活塞连杆组,曲轴飞轮组,机体组,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,25,配气机构,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,26,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,气门与气门座,气门导管,气门弹簧,配气机构功用定时开启和关闭进排气门主要部件气门组传动组,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,27,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,28,供给系统燃油供给系统将燃油及时供给气缸进、排气系统将空气及时供给气缸将废气及时排除,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,29,点火系统汽油机点燃混合气,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,30,冷却系功用防止发动机过热，及时散热分类风冷系水冷系,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,31,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,32,润滑系功用润滑、冷却、清洁、密封、防腐润滑方式压力润滑飞溅润滑,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,33,起动系利用外力起动发动机,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,34,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,35,主要性能指标,发动机的性能指标用来衡量发动机性能好坏的标准动力性指标：表征内燃机对外作功能力经济性指标：发动机油耗环境指标：排放性和噪声水平强化指标：承受热负荷和机械负荷的能力紧凑性指标：表征发动机总体结构紧凑程度可靠性指标：表征发动机正常持续工作能力耐久性指标：主要零件磨损损坏的极限时间工艺性指标：制造工艺性和维修工艺性好坏,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,36,动力性指标,有效转矩发动机对外输出的转矩:Te（单位：Nm）发动机转速发动机曲轴每分钟的回转数:n（单位：r/min）n一般范围车用汽油机：40006000r/min车用柴油机：20004000r/min有效功率发动机曲轴的输出功率:Pe=Te(2n/60)10-3(KW),2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,37,速度特性与负荷,发动机特性发动机性能指标随工况而变化的关系称为发动机特性这种关系以曲线的形式表示，称为发动机特性曲线参见彩图！,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,38,经济性指标,有效热效率e燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数百公里油耗（90km/h）,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,39,环境指标,有害排放物汽油机主要是废气中的CO和HC的量对柴油机主要是废气中的NOx和颗粒的排放量发动机的噪声是汽车噪声的主要来源约占城市噪声的75%,2020/5/23,北京邮电大学自动化学院,40,汽油车一氧化碳不超过2.2g/km，碳氢化合物不超过0.5g/km；柴油车一氧化碳不超过1.0g/km，碳氢化合物不超过0.7g/km，颗粒物不超过0.08g/km。这是欧洲排放标准。与欧洲、号标准在机动车热启动的情况下