汽车发动机教案总论

1、龙岩市人才技术学校教案纸学科发动机构造造与维修修第 1 章 发动机机构造与与维修基基础知识识第 1 节 发动机机总体构构造教务处签字字授课时数授课方法讲授法教具授课时间授课班级教学目的1、掌握发发动机的的总体构构造,22、知道道内燃机机的编号号规则33、理解解发动机机常用术术语的基基本概念念4、掌握四四冲程发发动机的的工作原原理教 学 重重 点和 难 点点发动机的总总体构造造，四冲冲程发动动机的工工作原理理复习提问作业练习教 学 内 容、方方 法法 和和 过过 程程方法和指导导1.1发动动机总体体构造1.1.11发动机机组成1、曲柄连连杆机构构 曲曲柄连杆杆机构由由机体组组、活塞塞连杆组组、曲

2、轴轴飞轮组组三部分分组成。其其作用是是将燃料料燃烧产产生的热热能转变变为活塞塞往复运运动的机机械能，再再通过连连杆将活活塞的往往复运动动转变为为曲轴的的旋转运运动而对对外输出出动力。2、配气机机构配气机构由由气门组组及气门门传动组组组成。其其作用是是使可燃燃混合气气及时充充入气缸缸并及时时将废气气从气缸缸中排出出。3、燃料供供给系统统汽油机燃料料供给系系统和柴柴油机燃燃料供给给系统由由于使用用的燃料料和燃烧烧过程不不同，在在结构上上有很大大差别，而而汽油机机燃料供供给系统统根据混混合气的的形成方方式不同同又可分分为传统统化油器器式和电电控直喷喷式两种种。其作作用是将将一定浓浓度和数数量的可可燃

3、混合合气（或或空气）供供入气缸缸以供燃燃烧，并并将燃烧烧生成的的废气排排出。4、冷却系系统冷却系统有有水冷却却系统和和风冷却却系统两两种，现现代汽车车一般都都采用水水冷却系系统。其其作用是是将受热热机件的的热量散散到大气气中去，从从而保证证发动机机正常工工作5、润滑系系统润滑系统的的作用是是将润滑滑油送至至各个摩摩擦表面面，以减减轻机件件的磨损损，并清清洗、冷冷却摩擦擦表面，延延长发动动机的使使用寿命命。6、起动系系统起动系统的的作用是是将静止止的发动动机起动动并转入入自行运运转。龙岩市人才才技术学学校教案案纸附页页教 学 内 容 、 方 法 和 过 程方法和指导导7、点火系系统点火系统是是汽

4、油发发动机独独有的，按按控制方方式不同同又分为为传统点点火系和和电子控控制点火火系两种种。其作作用是按按规定时时刻向气气缸内提提供电火火花以点点燃气缸缸中的可可燃混合合气。柴柴油发动动机由于于其混合合气是自自行着火火燃烧，故故没有点点火系。1.1.22发动机机分类龙岩市人才才技术学学校教案案纸附页页教 学 内 容 、 方 法 和 过 程方法和指导导1.1.33内燃机机编号规规则1.2发动动机工作作原理1.2.11发动机机基本术术语1、上止点点TDCC 上上止点是是指活塞塞顶位于于其运动动的顶部部时的位位置，即即活塞的的最高位位置。2、下止点点BDCC 下下止点是是指活塞塞顶位于于其运动动的底部

5、部时的位位置，即即活塞的的最低位位置。3、活塞行行程S 活活塞行程程是指上上、下止止点间的的距离，用用S表示示，单位位：mmm（毫米米）。活活塞由一一个止点点运动到到另一个个止点一一次的过过程，称称为一个个冲程。4、曲柄半半径R 曲曲柄半径径是指与与连杆大大头相连连接的曲曲柄销的的中心线线到曲轴轴回转中中心线的的距离，用用R表示示，单位位：mmm（毫米米）。显显然，曲曲轴每转转一周，活活塞移动动两个冲冲程，即即：5、气气缸工作作容积VVh 气气缸工作作容积是是指活塞塞从一个个止点移移动到另另一个止止点所扫扫过的容容积，用用Vh表表示，单单位：LL（升）。显显然有：式中：Vhh气气缸工作作容积，

6、LL； D气缸缸直径，mmm； S活塞塞行程，mmm。龙岩市人才才技术学学校教案案纸附页页教 学 内 容 、 方 法 和 过 程方法和指导导6、燃烧室室容积VVc 燃燃烧室容容积是指指活塞位位于上止止点时，活活塞顶上上方的气气缸空间间容积，用用Vc表表示，单单位：LL（升）。7、气缸总总容积VVa气缸总容积积是指活活塞位于于下止点点时，活活塞顶上上方的气气缸空间间容积，用用Va表表示，单单位：LL（升）。8、发动机机排量VVL 发发动机排排量是指指发动机机所有气气缸工作作容积之之和，用用VL表表示，单单位：LL（升）。对对于多缸缸发动机机，显然然有：式中：i发动动机气缸缸数。 发发动机排排量是

7、一一个非常常重要的的特征参参数，轿轿车就是是以发动动机排量量大小来来进行分分级。微微型：VVL11.0；普通级级：VLL1.011.6；中级：VL1.662.5；中中高级：VL2.554.0；高高级：VVL44.0。9、压缩比比 压缩缩比是指指气缸总总容积与与燃烧室室容积之之比，用用表示示。压缩比用来来衡量空空气或混混合气被被压缩的的程度，影影响发动动机的热热效率。一一般汽油油发动机机压缩比比为610，柴柴油发动动机压缩缩比较高高，为116222。10、工作作循环 发动动机完成成进气、压压缩、作作功、排排气四个个过程，称称为一个个工作循循环。1.2.22四冲程程发动机机工作原原理1、四冲程程汽

8、油机机工作原原理 四冲程汽油油机的工工作循环环由进气气、压缩缩、作功功、排气气四个过过程所组组成。（l）进气气行程活塞由曲轴轴带动从从上止点点向下止止点运动动，此时时，进气气门开启启，排气门关闭闭。在活活塞向下下移动的过程程中，气气缸内容容积逐渐渐增大，形形成一定定真空度度，于是是空气和和燃油的的可燃混混合气通通过进气气门被吸吸入气缸缸，直至至活塞到到达下止止点时，进进气门关关闭，停停止进气气。 由由于进气气系统存存在进气气阻力，进进气终了了时气缸缸内气体体的压力力低于大大气压力力，约为为0.0075MMPa0.009MPPa。由由于气缸缸壁、活活塞等高高温件及及上一循循环留下下的高温温残余废

9、废气的加加热，气气体温度度升高到到3700K4400KK。压缩行程 为为使可燃燃混合气气迅速燃燃烧，达达到改善善发动机机动力性性和经济济性的目目的，必必须在燃燃烧前对对可燃混混合气进进行压缩缩，以提提高可燃燃混合气气的温度度和压力力。因此此，在进进气行程程结束时时立即进进入压缩缩行程，活活塞在曲曲轴的带带动下，从从下止点点向上止止点运动动，由于于进、排排气门均均关闭，气气缸内容容积逐渐渐减小，可可燃混合合气压力力、温度度逐渐升升高。 压缩终了时时，气缸缸内的压压力约为为0.66MPaa1.2MPPa，温温度约为为6000K7700KK。作功行程在压缩行程程末，火火花塞产产生电火火花点燃燃混合气

10、气并迅速速燃烧，使使气体的的温度、压压力迅速速升高而而膨胀，从从而推动动活塞从从上止点点向下止止点运动动，通过过连杆使使曲轴旋旋转作功功，至活活塞到达达下止点点时作功功结束。在作功行程程中，开开始阶段段气缸内内气体压压力、温温度急剧剧上升，瞬瞬间压力力可达33MPaa5MMPa，龙岩市人才才技术学学校教案案纸附页页教 学 内 容 、 方 法 和 过 程方法和指导导瞬时温度可可达22200KK28800KK。随着着活塞下下行，气气缸容积积增大，气气缸内压压力、温温度逐渐渐下降，作作功终了了时，压压力约为为0.330.5MPPa，温温度约为为13000K16000K。排气行程 为为使循环环能够连连

11、续进行行，须将将燃烧产产生的废废气排出出。在作作功行程程终了时时，排气气门打开开，进气气门关闭闭，曲轴轴通过连连杆推动动活塞从从下止点点向上止止点运动动，废气气在自身身剩余压压力和活活塞推动动下，被被排出气气缸，至至活塞到到达上止止点时，排排气门关关闭，排排气结束束。排气行程终终了时，由由于燃烧烧室容积积的存在在，气缸缸内还存存有少量量废气，气气体压力力也因排排气系统统存在排排气阻力力而略高高于大气气压力。此此时，压压力约为为01105MMPa01115MMPa，温温度约为为9000K112000K。四冲程柴油油机工作作原理 四四冲程柴柴油机和和四冲程程汽油机机一样，每每个工作作循环也也是由进

12、进气、压压缩、作作功和排排气四个个行程组组成。由由于所使使用燃料料的性质质不同，在在可燃混混合气的的形成和和着火方方式上与与汽油机机有很大大区别。（l）进气气行程 进进气行程程不同于于汽油机机的是进进入气缸缸的不是是可燃混混合气，而而是纯空空气。由由于进气气阻力比比汽油机机小，上上一行程程残留的的废气温温度也比比汽油机机低，进进气行程程终了的的压力约约为0.0755MPaa0.0955MPaa，温度度约为 3200K3350KK。（2）压缩缩行程 压压缩行程程不同于于汽油机机的是压压缩纯空空气，由由于柴油油的压缩缩比大，压压缩终了了的温度度和压力力都比汽汽油机高高，压力力可达33MPaa5MM

13、Pa，温温度可达达8000K110000K。（3）作功功行程 此此行程与与汽油机机有很大大差异，压压缩行程程末，喷喷油泵将将高压柴柴油经喷喷油器呈呈雾状喷喷入气缸缸内的高高温高压压空气中中，被迅迅速汽化化并与空空气形成成混合气气，由于于此时气气缸内的的温度远远高于柴柴油的自自燃温度度（约5500KK左右），柴柴油混合合气便立立即自行行着火燃燃烧，且且此后一一段时间间内边喷喷油边燃燃烧，气气缸内压压力和温温度急剧剧升高，推推动活塞塞下行作作功。作作功行程程中，瞬瞬时压力力可达55MPaa100MPaa，瞬时时温度可可达 118000K222000K，作作功行程程终了时时压力约约为0.2MPPa0

14、0.4MMPa，温温度约为为 12200KK15500KK。（4）排气气行程 此此行程与与汽油机机基本相相同。排排气行程程终了时时的气缸缸压力约约为0.1055MPaa0.1255MPaa，温度度约为8800KK10000KK。3、四冲程程汽油机机与柴油油机工作作原理的的比较 由由上述四四冲程汽汽油机和和柴油机机的工作作循环可可知，两两种发动动机的工工作循环环既有共共同点，又又有差别别，归纳纳如下：（1）两种种发动机机中，每每完成一一个工作作循环，曲曲轴转两两周（772000），每每完成一一个行程曲轴轴转半周周（18800），进进气行程程是进气气门开启启，排气气行程是是排气门门开启，其其余两个

15、个行程进进、排气气门均关关闭。（2）无论论是汽油油机还是是柴油机机，在四四个行程程中，只只有作功功行程产产生动力力，其余余三个行行程是为为作功行行程作准准备的辅辅助行程程，都要要消耗一一部分能能量。（3）两种种发动机机运转的的第一循循环，都都必须靠靠外力使使曲轴旋旋转完成成进气和和压缩行行程，作作功行程程开始后后，作功功能量储储存在飞飞轮内，以以维持循循环继续续进行。（4）汽油油机的混混合气是是在气缸缸外部形形成的，进进气行程程中吸入入气缸的的是可燃燃混合气气；柴油油机的混混合气是是在气缸缸内部形形成的，进进气行程程中吸入入气缸的的是纯空空气。（5）汽油油机在压压缩终了了时，靠靠火花塞塞强制点

16、点火燃烧烧，而柴柴油机则则靠混合合气自燃燃着火燃燃烧。龙岩市人才才技术学学校教案案纸附页页教 学 内 容 、 方 法 和 过 程方法和指导导1.2.33二冲程程发动机机工作原原理简介介 二二冲程汽汽油机在在结构上上与四冲冲程汽油油机的不不同之处处在于没没有了进进、排气气门，取取而代之之的是进进气孔、排排气孔和和换气孔孔。图11-9为为单缸二二冲程汽汽油机的的工作循循环示意意图，其其工作原原理如下下：（1）第一一行程 活活塞由曲曲轴带动动从下止止点向上上止点移移动，当当活塞上上行至关关闭换气气孔和排排气孔时时，已进进入气缸缸的新鲜鲜混合气气被压缩缩，直至至上止点点时，压压缩结束束；与此此同时，随

17、随着活塞塞上行，其其下方曲曲轴箱内内形成一一定真空空度，当当活塞上上行到进进气孔开开启时，新新鲜混合合气被吸吸入曲轴轴箱。（2）第二二行程 活活塞接近近上止点点时，火火花塞产产生电火火花，点点燃被压压缩的可可燃混合合气，燃燃烧形成成的高温温、高压压气体推推动活塞塞下行作作功，当当活塞下下行到关关闭进气气孔后，曲曲轴箱内内的混合合气被预预压缩，活活塞继续续下行至至排气孔孔开启时时，燃烧烧后的废废气靠自自身压力力经排气气孔排出出；紧接接着，换换气孔开开启，曲曲轴箱内内经预压压的混合合气进入入气缸，并并排除气气缸内残残余废气气，这一一过程称称为换气气过程，它它将一直直延续到到下一行行程活塞塞再上行行关闭换换气孔和和排气孔孔时为止止。 由由上述工工作原理理可知，第第一行程程时，活活塞上方方进行换换气、压压缩，活活塞下方方进行进进气；第第二行程程时，活活塞上方方进行作作功、换换气，活活塞下方方预压混混合气