汽车构造(发动机工作原理和总体构造).ppt讲课版

1、汽车构造,第一章 汽车发动机工作原理及总体构造,本章重点：四冲程发动机工作原理、四冲程汽油机和柴油机在工作原理方面的共同点和不同点。发动机的型号编制规则. 学时安排:4学时 第一节 汽车发动机的类型 1)按活塞运动方式不同 往复活塞式和旋转活塞式,2）根据燃料的种类 汽油机、柴油机和气体燃料发动机,3）按冷却方式不同 水冷式和风冷式,4）按完成一个工作循环活塞的行程数 四行程和二行程,5）按进气状态不同 增压和非增压,6)按照气缸数目分 单缸和多缸,7)按照气缸排列方式分 直列,V置和对置,直列式,V置式,对置式,第二节 汽车发动机的基本结构及基本术语,一、基本结构,二、基本术语 1.工作循环

2、 由进气、压缩、作功和排气 四个工作过程组成的封闭过程。 2.上（下）止点 (Top (bottom) dead center) 活塞顶离曲轴回转中心最远（近）点 3.活塞行程(Piston stroke) 上、下止点间的距离 4.气缸工作容积(Cylinder capacity) 上、下止点间所包容的气缸容积 5.发动机排量(Engine capacity) 发动机所有气缸工作容积的总和,6.燃烧室(Combustion chamber)容积 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间 （燃烧室）的容积 7.气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和 8.压缩比(Compress

3、ion ratio) 气缸总容积与燃烧室容积之比 9.工况 内燃机在某一时刻的运行状况， 以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。 10.负荷率 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值，以百分数表示。负荷率简称为负荷。,第三节 往复活塞式内燃机工作原理,一、四冲程汽油机(four stroke gasoline engine) 工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,1.进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度320380 K， 压力0.08-0.09 MPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上

4、止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,P,2.压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度600750K， 压力0.81.5 MPa,P,3.作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度22002800 K， 压力3.06.5MPa,作功终了：温度12001500 K， 压力0.350.5 MPa,P,4.排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,温度9001100 K 压力0

5、.1050.12 MPa,残余废气,a,P,V,小结: 四冲程汽油机一个工作循环,活塞上下止点间往复运动四个行程,曲轴旋转两周.,视频,二、四冲程柴油机(diesel engine)工作原理,三、二行程汽油机工作原理,四、二行程柴油机工作原理 五、汽油机与柴油机、四冲程与二行程内燃机的区别 1.四冲程汽油机与柴油机比较 共同点： 1）每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排气等四个活塞行程，每个行程各占180曲轴转角。 2）只有一个作功行程。,不同点： 1）可燃混合气形成的方式和时间不同； 2）可燃混合气燃烧方式不同。 2.二行程内燃机与四冲程内燃机比较 1）曲轴旋转角速度均匀（每转一周作功一次

6、） 2）换气质量较差 3）结构简化,第四节 发动机总体构造 曲柄连杆机构(机体组)、配气机构、燃油系统,冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统和有害排放物控制装置。,第五节 发动机的性能指标 一、动力性指标 1.有效转矩（N-m) 发动机对外输出的转矩。 2.有效功率（kW） 发动机在单位时间对外输出的有效功。 3.发动机转速（r/min) 发动机曲轴每分钟的回转数。代表单位时间内的做功的次数（发动机有效功率的大小） 4.平均有效压力（Mpa） 单位气缸工作容积发出的有效功。 平均有效压力越大，发动机作功能力越强。,二、经济性指标 1.有效热效率 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数。其值

7、越高，发动机经济性越好。 2.有效燃油消耗率（g/kw-h) 发动机每发出1kw-h的有效功所消耗的燃油量。其值越小，经济性越好。 三、强化指标 表征发动机承受热负荷和机械负荷的能力。 1.升功率 发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率。 其值大，发动机热负荷和机械负荷高。 2.强化系数（表征发动机的强化程度） 平均有效压力与活塞平均速度的乘积。,四、紧凑性指标 表征发动机总体结构紧凑程度 1.比容积 发动机外廓体积与其标定功率的比值。越小越紧凑。 2.比质量 发动机的干质量（未加燃油、机油和冷却液）与其标定功率的比值。越小越紧凑。 五、环境指标 表征发动机排气品质和噪声水平。 六、

8、可靠性指标 表征发动机在规定的使用条件下，正常持续工作的能力 七、耐久性指标（大修里程） 发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。 八、工艺性指标 评价发动机制造和维修工艺性好坏。,第六节 内燃机产品名称和型号编制规则 例： 1.EQ6100-1 二汽、六缸、直列、四冲程、缸径100mm、水冷、第一种变型产品。,小结: 1）通过学习发动机的基本术语和四冲程发动机的工作原理。希望同学们能记住这些基本术语，并掌握四冲程发动机的工作原理，这是今后学习发动机构造的基础。 2）通过对二冲程发动机的工作原理的学习，对其特性有了初步的认识，同时，着重分析了发动机的总体构造，为今后讲解发动机的具体构造做好知识准备。 3)发动机的性能指标 4)内燃机产品名称和型号编制规则,心得体会 1.熟悉教材,吃透重点,难点. 2.根据课程特点,编写相应教案和PPT. 3.讲课时注意轻重缓急,循循渐进.,思考题: 1.解释下列各词：往复活塞式内燃机、曲柄连接机构、上止点、下止点、活塞行程、气缸总容积、气缸工作容积（气缸排量）、发动机工作容积（发动机排量）、压缩比。 2.东风牌EQ1090E型汽车的发动机Q6100汽油机有6个缸、气缸直径为100毫米，活塞行程为115