《汽车发动机绪论》课件

汽车发动机绪论汽车发动机是汽车的核心部件，它是将燃料的化学能转换为机械能的装置，驱动汽车行驶。本课程将介绍汽车发动机的基本结构、工作原理、性能参数以及发展趋势等。课程目标1了解汽车发动机基本概念掌握汽车发动机的工作原理、结构特点和性能指标。2掌握汽车发动机主要部件的功能熟悉曲轴、连杆、气缸、活塞等主要部件的功能和工作原理。3了解汽车发动机的工作过程掌握四冲程发动机的工作循环和各个阶段的特征。汽车发动机概述动力心脏汽车发动机是汽车的动力心脏，负责将燃料的化学能转化为机械能，推动汽车行驶。复杂系统汽车发动机是一个复杂的系统，由多个部件组成，每个部件都有其独特的结构和功能，相互配合共同完成能量转换过程。持续发展汽车发动机技术不断发展，从最初的汽油机到柴油机、混合动力发动机，再到电动汽车发动机，展现了技术进步的历程。汽车发动机的工作原理1燃料燃烧燃料在气缸内燃烧，产生高温高压气体2推动活塞高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴旋转3产生动力曲轴旋转带动传动系统，最终驱动车辆行驶汽车发动机的分类按气缸排列方式直列式、V型、水平对置式、W型等。按工作循环四冲程、二冲程、米勒循环、阿特金森循环等。按燃料种类汽油机、柴油机、天然气发动机、乙醇发动机等。按点火方式火花塞点火、压缩点火等。发动机主要部件结构与功能气缸燃烧室，产生动力活塞将燃烧能量转化为机械能曲轴将活塞的往复运动转换为旋转运动连杆连接活塞和曲轴四冲程发动机工作过程1进气行程活塞从上止点向下运动，进气门打开，新鲜混合气体进入气缸。2压缩行程进气门关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的混合气体。3做功行程压缩的混合气体被点燃，产生高温高压气体推动活塞向下运动，做功。4排气行程排气门打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。曲轴系统曲轴是发动机的重要部件，将活塞的往复运动转换为旋转运动，并输出动力。曲轴通常由高强度合金钢制成，具有复杂的结构，包括主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重等部分。曲轴需要承受巨大的扭矩和冲击载荷，因此需要保证其强度、刚度和精度。缸体和缸盖系统缸体是发动机的主要承载部件，它承受着气缸压力、燃烧压力、连杆轴承负荷以及其他负荷。缸盖则封闭了气缸上部，并容纳了进排气门、点火装置、气门机构、燃烧室等重要部件。它们共同构成了发动机的气缸工作空间。缸体和缸盖的材料通常采用铸铁、铝合金或镁合金，以满足强度、刚度、耐磨性以及轻量化的要求。缸体的加工精度直接影响发动机的性能，因此需要进行精密加工，以保证气缸内壁的圆度、圆柱度、表面粗糙度等指标。气缸系统气缸系统是汽车发动机的核心部件之一，它负责将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，从而驱动车辆行驶。气缸系统主要由气缸体、缸盖、活塞、连杆等部件组成。气缸体是发动机的重要结构件，它用于固定气缸和其它部件，并承受燃烧压力和机械载荷。缸盖是密封气缸的盖子，它包含了进排气门、火花塞等部件，并确保气缸内的燃烧过程正常进行。活塞和连杆系统活塞活塞是发动机中最重要的零件之一。它在气缸内上下运动，将气体的压力转化为机械能。连杆连杆连接活塞和曲轴，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴传动系统曲轴传动系统是汽车发动机的核心部件之一，它将活塞往复运动转化为旋转运动，并将动力传递给其他部件。曲轴传动系统主要包括曲轴、飞轮、离合器、变速器等。润滑系统减少磨损润滑油可以降低发动机部件之间的摩擦，减少磨损，延长发动机寿命。冷却降温润滑油可以带走发动机运行过程中产生的热量，帮助发动机散热。密封防漏润滑油可以填充发动机部件之间的缝隙，防止漏气，提高密封性能。冷却系统作用汽车发动机在工作时会产生大量的热量，冷却系统的作用是将发动机产生的热量带走，使发动机温度保持在正常工作范围内。类型汽车发动机冷却系统主要有水冷式和风冷式两种。水冷式冷却系统使用水作为冷却介质，风冷式冷却系统使用空气作为冷却介质。进排气系统1进气系统进气系统负责将新鲜空气吸入发动机气缸，为燃烧提供氧气。2排气系统排气系统负责将燃烧后产生的废气排出发动机，并降低废气污染。电气系统启动系统启动发动机所需的电力，包括蓄电池、启动机和点火开关。充电系统为蓄电池充电，包括发电机、整流器和调节器。点火系统点燃混合气，包括点火线圈、火花塞和点火分配器。照明系统提供照明，包括前照灯、尾灯、转向灯和仪表灯。燃料供给系统燃料供给系统的主要功能是将燃料从油箱输送到发动机，并按一定比例与空气混合，形成可燃混合气，供发动机燃烧。燃料供给系统通常由油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油管路、喷油器等组成。不同的发动机类型，燃料供给系统的设计和结构也有所不同，例如汽油发动机和柴油发动机的燃料供给系统差异较大。点火系统点火线圈将低压电转换为高压电，为火花塞提供能量。分电器将高压电分配到各个气缸的火花塞。火花塞在气缸内产生电火花，点燃可燃混合气。发动机性能指标指标单位说明功率千瓦(kW)发动机输出的机械能扭矩牛米(Nm)发动机输出的转矩转速转/分(rpm)发动机曲轴旋转速度排量升(L)发动机活塞行程容积总和压缩比-汽缸压缩容积与燃烧室容积之比发动机噪声和振动噪声来源燃烧噪声、机械噪声和气动噪声振动来源燃烧振动、机械振动和气动振动影响驾驶员舒适性、车辆行驶平稳性、发动机寿命发动机环保排放控制催化转化器通过化学反应将有害气体转化为无害物质。废气再循环系统将部分废气重新引入气缸，减少氮氧化物的排放。燃油喷射系统精确控制燃油喷射量，优化燃烧效率，降低排放。发动机维护保养1定期保养发动机需要定期进行保养，例如更换机油、机滤、空气滤清器等。2检查维护定期检查发动机各个部件，例如冷却液、电瓶液、皮带等，确保其处于正常状态。3清洁保养定期清洁发动机舱，避免灰尘和污垢堆积，影响发动机性能。发动机故障诊断听诊通过听发动机的声音判断故障，例如异响、敲击声等仪表观察观察发动机指示灯、仪表盘，判断是否有异常指示检查对发动机进行目视检查，观察是否有漏油、漏水等现象诊断仪使用诊断仪读取发动机故障码，分析故障原因汽车发动机发展趋势更高效提高热效率，降低油耗，实现更可持续的交通运输。更清洁降低排放，减少对环境的影响，符合日益严格的环保法规。更智能集成先进的电子控制系统，实现精准的控制和优化性能。更轻量化采用轻质材料，降低整车重量，提高燃油经济性。更安全增强发动机安全性能，降低故障率，保障行车安全。新能源汽车发动机技术新能源汽车发动机技术是汽车行业发展的重要方向，主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等技术路线。纯电动汽车采用电力驱动，具有零排放、低噪音等优点，但续航里程和充电时间是主要挑战。混合动力汽车结合了传统发动机和电动机，可以提高燃油经济性和降低排放，但成本较高。燃料电池汽车利用氢气作为燃料，通过化学反应产生电能驱动汽车，具有零排放和高效率的优点，但氢能基础设施建设是主要挑战。常见发动机故障案例分析发动机过热冷却系统故障，如水泵损坏、散热器堵塞、冷却液不足等，导致发动机温度过高。发动机漏油润滑系统故障，如油封老化、油底壳破损、机油滤清器堵塞等，导致发动机机油泄漏。发动机点火故障点火系统故障，如火花塞损坏、点火线圈故障、点火时间提前或滞后等，导致发动机点火不良。实验操作与安全1规范操作严格遵守实验室规章制度2安全意识时刻保持安全意识3防护措施佩戴必要的安全防护用品发动机实训案例演示通过实际操作和案例分析，学生可以更深入地理解发动机的工作原理和结构，并掌握发动机维护保养的基本技能。例如，拆卸和组装发动机，更换机油、机滤等。课程总结与展望1回顾课程内容本课程涵盖了汽车发动机的基本