北交《发动机原理与汽车理论》第一章课堂笔记

1、北交发动机原理与汽车理论第一章 概论 课堂笔记u 主要知识点掌握程度 了解发动机与汽车发展简史，重点掌握发动机与汽车分类、发动机与汽车基本工作原理，了解发动机与汽车的发展方向。u 知识点整理 一、 发动机与汽车发展简史 （一）蒸汽发动机及蒸汽汽车时代。 1、1675年英国人詹姆斯瓦特（James Watt）发明了世界上第一个真正的动力机械蒸汽发动机； 2、1769法国军事工程师尼古拉斯柯诺特（Nicholas Joseph Cugnot）发明世界上第一个自动车辆三轮蒸汽汽车。3、1804年，脱威迪克(Trouithick)设计并制造了一辆蒸汽汽车。1831年，美国的ColdsworthyGur

2、-ney将一台蒸汽汽车投入运输，此后的三年内，伦敦街头也出现了蒸汽驱动公共汽车。（二）内燃机及近代汽车时代。 1、1801年法国化学家飞利浦勒本（PhilipsLebon）成功地研制出了第一台以煤气和氢气为燃料的活塞发动机，这是一种让燃料在发动机内部燃烧的发动机，人们后来称这类发动机为内燃机。2、1862年法国的莱诺（Ettienne Lenoir）研制出了卧式二冲程内燃机。3、1876年康特、尼古扎、奥托(CountNicholasOtto)发明具有进气、压缩、做功、排气四个行程的汽油机，为了纪念奥托的发明，人们把这种循环改称为奥托循环。 4、1879年德国工程师卡尔、苯茨(KartBenz

3、)，首次试验成功一台二冲程试验性发动机。1885年他制成了第一辆苯茨专利三轮汽车。此车具备了现代汽车的一些基本特点，如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动前轮转向和制动手把等。本茨于1886年1月29日向德国帝国专利局申请了专利并被正式批准，因此这一天被公认为是世界上首辆汽车诞生日。 5、1893年德国人戴姆勒(Daimler) 制成了世界上第一辆汽油发动机驱动的四轮汽车。苯茨和戴姆勒则被尊为汽车工业的鼻祖。6、1894年德国人狄塞尔（Rudolf Diesel）发明的柴油发动机这也是动力工程中最伟大的发明之一。1926年戴姆勒本茨公司制造了世界上第一台柴油发动机汽车宾士260

4、D型轿车。 （三）大规模现代汽车生产时代 1、亨利、福特(HeneryFord)在1908年10月开始出售著名的“T”型车时，这种车产量增长惊人。2、1913年福特汽车公司还首次推出了流水装配线的大量作业方式，使汽车成本大跌，汽车价格低廉，逐渐成为大众化的商品。3、现代汽车变为关联产业最广、工业技术波及效果最大的综合性工业，并受到汽车行业本身的技术进步、投资能力、经济形势及环境要求和能源供应等的影响。二、内燃机与汽车基本工作原理（一）内燃机工作的基本概念。 1、上止点TDC活塞距曲轴中心最远位置，运动速度为零。2、下止点BDC活塞距曲轴中心最近位置，运动速度为零。3、活塞行程(活塞冲程)S活塞

5、从上止点到下止点所走过的行程。4、燃烧室容积Vc 活塞位于上止点时由活塞、气缸以及气缸盖所包围的容积。5、气缸工作容积VS(working volume)活塞从上止点到下止点所走过的容积。6、气缸总容积(overall volume) Vt = Vc+ Vs 7、压缩比e (compression ratio) e= Vt/Vc1+ Vs/Vc （二）内燃机的基本工作原理1、四冲程柴油机工作原理柴油机的工作循环由进气、压缩、做功、排气四个冲程组成。（1）进气冲程活塞由上止点向下止点运动，进气门增大，排气门关闭。（2）压缩冲程活塞由下止点向上止点运动，进、排气门关闭，缸内工质压力和温度上升。（3

6、）做功冲程燃料喷入，活塞由上止点向下止点运动，进、排气关闭，高温高压工质推动活塞膨胀作功。（4）排气冲程活塞由下止点向上止点运动，进气门关闭，排气门打开。2、四冲程汽油机工作原理汽油机的工作过程由进气、压缩、爆发和排气四个冲程组成。（三）各种内燃机典型结构1、点燃式发动机三大结构：曲柄连杆、配气机构和机体； 五大系统：供油、冷却、润滑、起动和点火。2、压燃式发动机三大机构：曲柄连杆、配气机构和机体；四大系统：供油、冷却、润滑、起动。三、发动机与汽车的分类（一）发动机的分类 1、基本概念发动机：将某一种能量转变为机械能而驱动别的机械做功的机器，也称动力装置（动力机械）。热力发动机：是将燃料中的化

7、学能通过燃烧释放出热能，在通过机器本身将热能转变为机械功的发动机，简称热机。热机又分为内燃机和外燃机。内燃机：燃料在发动机作功场所（如气缸）内部燃烧而释放出工质热能，并直接转化为机械能的热机。2、内燃机的分类根据所用燃料分：汽油机、柴油机、天然气机、LPG发动机、乙醇发动机等。根据缸内着火方式分：点燃式、压燃式根据冲程数分：二冲程、四冲程根据活塞运动方式分：往复式、旋转式根据气缸数目分：单缸机、多缸机根据进气充量压力分：自然吸气式、增压式（二）汽车的分类1、从用途方向来分类汽车可分为轿车，客车，货车和特种车四大类。轿车主要用于运输人，从两个人乘坐的小轿车（当然现在也有一个人的轿车），四，五人乘

8、坐的普通轿车，六个人的中型轿车，直到包括驾驶座在内不多于9 座的大型轿车。客车主要指座位超过9 座的，用于人乘坐的汽车。 货车又称卡车，主要用于货物运输。特种车主要包括矿山机械，军用车等。 2、按照发动机排量分类,轿车可分为以下几类：微型轿车:4升, 宝马7系列、奥迪A8系列。3、轿车的分类（1）按车身结构分类1）三厢式轿车，又称四门轿车，是一种最常用的轿车。代表车型有宾士E系列，宝马5系列，奥迪A6等。2）活顶轿车，或称双门活顶轿车，也就是常说的敞篷车，一般只有两个座位。如宝马Z4，马自达X5。 3）运动型轿车，跑车，又称高性能轿车，高速旅游轿车，动力强劲，虽然只有两个门，但配有4个座位，如

9、宝马6系列和8系列，保时捷和法拉利。4）旅行轿车。拥有宽敞的行李箱，除了用于乘坐者上下的四个门外，汽车尾部也可以完全打开。如宾士C系列旅行车，宝马3系列旅行车，奥迪A4系列旅行车。5）双门轿车，该车型没有单独的行李箱，又称两厢式轿车。实际上该车型最适用于两，三个人的家庭，经济，实惠，如大众高尔夫。6）皮卡，即客货两用车。该车型不仅设有单排或双排座位，而且拥有后货箱，如日产（尼桑）皮卡。7）休闲车运动型多用途车/越野车e），底盘高，马力大，一般为四轮驱动，适于各种不同的道路情况，如铃木越野车，宝马X3，X5系列和奥迪A6四轮驱动车。8）高级轿车，房车（Pullman saloon, execut

10、ive limousine）即豪华轿车，不仅马力强劲，而且装备精良，从电话，传真等办公用品到酒吧，冰柜等日常奢侈品应有尽有，甚至拥有防弹功能。如加长林肯，加长宾士，劳斯莱斯，本特利和迈巴赫等。9）赛车用于比赛的汽车。F1方程式车赛，现在已经对比赛用车的排量（3.5升）进行了规定，最高时速仍可达350公里/小时。赛车车身低，轮胎宽，空气动力学性能良好。10）多用途车，多功能车又名单厢式轿车。拥有流线型车身，多人（7人以上）的乘坐空间，且兼有轿车的舒适性，可折叠和移动的座椅。三升路波汽车三升路波车发动机技术参数四、发动机与汽车发展方向（一）现代发动机与汽车发展的动力1、环保的要求40年代：洛杉矶空气污染60年代：美、日、西欧排放法规，发展了汽油喷射、三元催化剂、无铅汽油。80年代：更严格的各类排放法规。2、节能的要求70年代：石油危机，重视经济性，发展了电喷和代用燃料。3、技术的进步电子技术、计算机与信息技术、新材料技术（二）发动机的发展方向电控技术：电控燃油喷射技术、电控点火定时和爆燃控制、电控E