汽车基础知识发动机

汽车基础知识（动力篇）,2,课程目的,在本课程结束后，学员将能够：认识汽车动力总成的原理认识汽车动力总成现行技术就SGM产品中主要汽车技术的发展作说明,3,汽车的基本构造,4,发动机,传动系,动力总成,概述：车辆的动力总成(PowerTrain)是指包括发动机、传动系在内的动力产生和传输系统。,5,发动机按照内燃机所用燃料可分为汽油机和柴油机。,动力总成,6,曲柄连杆机构,动力总成,发动机：将某一种形式的能量（如汽油、柴油等）转化成机械能的机器。,7,发动机是汽车的动力装置：由机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、燃料系、启动系和点火系组成。,发动机基本组成,8,四冲程工作原理,考虑汽油发动机单缸的情况，其活塞经过往复的四个冲程完成一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个冲程。,进气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,9,进气冲程,压缩冲程,作功冲程,排气冲程,进气门,可燃混合气,四冲程工作原理,10,四缸发动机四冲程工作原理,11,1.进气冲程2.压缩冲程3.做功冲程4.排气冲程,四冲程工作原理及主要零件,进气阀、摇臂、压紧弹簧阀门盖进气门气缸盖冷却水发动机体油底壳机油泵凸轮轴排气阀、摇臂、弹簧火花塞排气门活塞连杆连杆轴曲轴,12,发动机常用术语,压缩比：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。,13,直列（L型）4缸,直列6缸（BMW）,直列5缸（Volvo）,发动机汽缸布置形式,14,发动机汽缸布置形式,V型6缸,15,V型8缸,W型12缸,发动机汽缸布置形式,16,水平对置4缸,水平对置6缸,发动机汽缸布置形式,17,曲柄连杆机构,曲柄连杆机构：是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。,曲轴飞轮组,18,配气机构,演示,19,OHV(Over-headValve)顶置式气门,OHC(Over-headCamshaft)顶置凸轮轴,配气机构型式,20,SOHC(SingleOver-headCamshaft)顶置单凸轮轴,DOHC(DoubleOver-headCamshaft)顶置双凸轮轴,配气机构型式,21,二气门,三气门,四气门,五气门,气门的数量和型式,22,气门的数量和型式,演示,23,组成：发动机转速传感器节气门位置传感器节气门执行器节气门加速踏板位置传感器车速传感器变速器加速踏板节气门电子控制单元（ECU）,电子节气门,电子节气门控制系统的最大优点：可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。,24,有效扭矩最大扭矩有效功率最高输出功率转速,动力性能指标,动力性能指标：功率和扭矩,25,可变长度进气歧管,改变功率和扭矩的技术,动力性具有较高的功率和较大的扭矩较长的进气歧管低速大扭矩,高速低功率较短的进气歧管却正相反，低速小扭矩,高速大功率通过双级可变进气歧管，可以保证得到两者的长处在保证在较大的转速范围内，不但具有较大的扭矩的同时，在高转速区具有较高的最大输出功率。豪华性华丽整齐的发动机外表,显示动力充沛。驾驶乐趣汽车在高速行驶时，具有较好的加速性。,26,可变长度进气歧管,改变功率和扭矩的技术,27,改变功率和扭矩的技术,28,废气涡轮增压(Turbo),改变功率和扭矩的技术,29,改变功率和扭矩的技术,30,改变功率和扭矩的技术,31,改变功率和扭矩的技术,32,可变进气相位特点：,动力性,保证汽车进排气时刻合理，使发动机获得良好的进排气效果，燃烧充分，获得良好的动力；,舒适性,液压调节机构保证其良好的可靠性和较低的噪音水平；,驾驶乐趣,动力性越好意味着更好的驾驶乐趣。,改变功率和扭矩的技术,33,进、排气门开、关时刻的控制进、排气门升程的控制,可变进气相位,改变功率和扭矩的技术,34,本田VTEC技术,VTECVariableValveTimingandLiftElectronicControlSystem可变气门正时及升程电子控制系统VTCVariableTimingControliVTECVTECVTC,改变功率和扭矩的技术,35,Valvetronic,改变功率和扭矩的技术,36,VVT-i系统（可变配气正时控制机构）VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50范围内调整凸轮轴转角，使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。,改变功率和扭矩的技术,37,燃料供给系,多层复合塑料燃油箱,38,燃料供给系,燃料供给系汽油电喷系统,39,燃料供给系,燃料供给系汽油电喷系统,40,多点燃油喷射,多点顺序燃油喷射,燃料供给系,燃料供给系汽油电喷系统,演示,41,燃料供给系,燃料供给系汽油电喷系统缸内直喷技术：汽油机直喷技术也是各大汽车企业研究的重点。目前，在国外一些高档轿车上已经开始普遍使用，其好处就是燃料的利用率高，更加节油、环保，动力性能也更好。但是直喷发动机对于油品要求较高，而国内油质还达不到要求。因此，宝马、奥迪等在国内等中国生产的汽车都没有采用缸内直喷技术。,42,主要性能指标,燃料供给系,燃料供给系汽油的性质,蒸发性热值抗爆性辛烷值,43,燃料供给系,燃料供给系空气供给系统,44,过量空气系数：,理论空燃比：,燃料供给系,燃料供给系可燃混合气可燃混合气：是指空气与燃料的混合物，其成分对发动机的动力性与经济性有很大的影响。空燃比：可燃混合气中空气和燃料的质量比。,45,润滑系,润滑作用、清洗作用、密封作用、防锈蚀作用、液压作用、减震缓冲作用,46,润滑系,润滑方式：压力润滑、飞溅润滑、定期润滑,47,冷却系,48,水温信号车速信号发动机转速信号空调开关状态,发动机ECU,冷却风扇马达,无级控制,风扇转速信号,冷却风扇ECU,冷却系,49,冷却系,50,冷却系,51,点火系,52,点火系,将火花塞和点火线圈“合二为一”，且为数字式精确控制每缸点火,53,点火系,54,点火系,发动机爆震传感器,55,起动机,制动灯开关,ACC继电器,IG1,2继电器,发动机开关,空挡起动开关,STSW,ACCR,STAR,STA,1,起动信号,2,ACC动力切断,发动机ECU(ECM),电源控制ECU,3,起动机运转,发动机冷却液温度传感器,凸轮轴位置传感器,制动灯开关,起动机切断继电器,起动机继电器,起动系,56,起动系,57,动力总成总结,发动机组成,58,动力总成,目标,59,动力总成,柴油机,60,动力总成,转子发动机,61,动力总成,混联式混合动力：1.串联式混合动力系统2.并联式混合动力系统3.混联式混合动力（PRIUS普锐斯使用的THS）,62,动力总成,氢燃料电池,63,动力总成-排放,64,症状,动力总成-排放,一氧化碳与血红素亲和对人体健康之影响,COHb饱和度,5-20%感觉不适，神经系统机能降低,20-50%头痛、头晕、呕吐,50-60%虚脱、昏厥,60%以上意识丧失、甚至死亡,65,扭力,转速与点火正时固定,浓,稀,-空燃比-,动力总成-排放,三元催化器：将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。,空燃比对引擎性能及废气排放的影响,扭力,CO,NXo,HC,燃料消耗率,66,动力总成-闭环控制,催化转换器,泡沫陶瓷的微观结构,等离子体-催化系统捕集净化微粒,67,动力总成-闭环控制,闭环控制,68,动力总成-排放,废气再循环系统(EGR),69,缺点：NOx排放量随负荷增加而增加，EGR率也应随之增加。随着EGR率的增加，将使燃烧速度减慢、燃烧稳定性变差、HC和CO排放上升、发动机功率下降、油耗增大。因此，EGR率必须适当控制。控制要求是：发动机水温低于500C时，不应