汽车构造chapter1

1、第一章 发动机工作原理第一章发动机工作原理和总体构造u基本概念基本概念u发动机总体构造发动机总体构造u四冲程发动机工作原理和总体构造四冲程发动机工作原理和总体构造 u发动机的分类发动机的分类l发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。l汽车用活塞式内燃机可以根据不同的特征分类。(1)按所用的燃料分类 可分为液体燃料发动机(汽油机、柴油机等)和气体燃料发动机(如天然气发动机、液化石油气发动机等)。(2)按发火方式分类 可分为压燃式发动机与点燃式发动机。发动机的分类车用内燃机车用内燃机水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动

2、机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机化油器式发动机化油器式发动机直接喷射式发动机发动机直接喷射式发动机发动机车用内燃机车用内燃机单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列式发动机按气缸排列方式分类按气缸排列方式分类四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理 l汽车发动机的构造如图11所示l气缸内装有活塞7，活塞通过活塞销、连杆4与曲轴3相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排除废气，设有进、排气系统等。上、下止点上、下止点l活塞顶离曲轴回转中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点（To

3、p Dead Center, TDC）；l活塞顶离曲轴回转中心最近处，即活塞最低点，称为下止点（Bottom Dead Center, BDC）；l在上、下止点处，活塞的运动速度为零。 气缸工作容积气缸工作容积l活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为气缸工作容积或气缸排量，可用符导Vh表示。l多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量，用符号VL表示:l式中 D为气缸直径(mm)，S为活塞行程(mm)；i为气缸数SiDiVVhL62104 压缩比（压缩比（Compression ratio）l压缩比是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。一般用表

4、示。l式中：Va气缸总容积； Vh气缸工作容积； Vc燃烧室容积压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度。chcchcaVVVVVVV1四冲程汽油机四冲程汽油机-进气行程进气行程进气门开启，排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动。压力：7590KPa(小于P0)温度：370400K(残余废气影响)四冲程汽油机四冲程汽油机-压缩行程压缩行程进排气门全部关闭，活塞从下止点向上止点移动。压力：0.61.5MPa温度：600700K压缩比：Va/Vc四冲程汽油机四冲程汽油机-作功行程作功行程进排气门全部关闭，燃气推动活塞从上止点向下止点移动。压力：35MPa温度：22002800K

5、四冲程汽油机四冲程汽油机-排气行程排气行程自由排气：排气门开启，高温高压废气从排气门排出。强制排气：活塞从下止点向上止点移动，将废气排出。压力：100115KPa温度：9001200Kl四冲程循环二冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理l换气-压缩行程1、换气过程：活塞自下止点-排气口关闭。2、压缩过程：活塞自排气口关闭-上止点。3、活塞下方进行进气过程。二冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理l膨胀-换气行程1、膨胀过程：活塞自上止点-排气口开启。2、换气过程：自排气口开启-活塞下止点。3、换气过程开始前，活塞下方进行进气的预压缩过程。思考1.理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。 2.由

6、于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。 3.构造简单，质量较小。 4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？发动机总体构造发动机总体构造1、机体组2、曲柄连杆机构3、配气机构4、供给系统5、点火系统6、润滑系统7、起动系统8、冷却系统发动机的主要性能指标与特性发动机的主要性能指标与特性动力性指标 表征发动机作功能力大小强化指标 评价发动机承受 热负荷和机械负荷能力经济性指标发动机热效率和燃油消耗率环境性能指标 指发动机排放品质和噪声水平可靠性指标 规定条件下，正常持续工作能力耐久性指标 主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间工艺性指标

7、制造和维修的方便程度发动机主要性能指标（动力性）发动机主要性能指标（动力性）l有效扭矩通过输出轴对外输出的扭矩，以Ttq表示。l有效功率通过输出轴对外输出的功率，其大小为：标定功率：15min功率、1h功率、12h功率、持续功率四种，汽车摩托车通常采用15min功率标准标额定功率、额定转速。按可靠性试验要求，应该在标定工况下连续运行3001000h。9550106023nTnTPtqtqe发动机主要性能指标（经济性）发动机主要性能指标（经济性）l燃油消耗率：发动机每发出1kW有效功率，在1h内所消耗的燃油质量（g），称为燃油消耗率(be)。 be = B / Pe 103（g / kWh）l式

8、中：B 发动机单位时间的耗油量(kg / h) ，可由试验测定； Pe 发动机的有效功率(kW)。运转性能指标运转性能指标l1排气品质我国对发动机排放法规的制定是日趋严格的，其中最新颁布的重型车用压燃式发动机排气污染物排放限值标准(GB176912001)，重型车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值标准(GB147622002) 。l2噪声 汽车是城市中主要的噪声源之一，发动机又是汽车的主要噪声源。在我国制定的汽车加速行驶车外噪声限值标准(GB14952002)中，对不同分类的汽车以及同一分类中不同总质量及发动机不同额定功率的汽车，详细制定了噪声限值。l3起动性能我国标准规定

9、，不采用特殊的低温起动措施，汽油机在-10、柴油机在-5以下的气温条件下起动发动机时，15s以内发动机要能自行运转。发动机工作状况发动机工作状况l发动机运转状态或工作状态(简称发动机工况)常以功率和转速来表征，有时也用负荷与转速来表征。l发动机负荷是指发动机在某一转速下发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百分数表示。l功率的大小并不代表负荷的大小。l在外特性曲线上各点都表示在各转速下的全负荷工况，但在同一条部分负荷速度特性曲线上各点的负荷值却并不相同。内燃机产品名称和型号编制规则内燃机产品名称和型号编制规则l内燃机名称和型号编制方法国家标准（GB/T725-1991）l内燃机型号由下列四部份组成：(1)首部：为产品系列符号和（或）换代