汽车发动机工作原理和总体构造.ppt

1、第一章 发动机工作原理和总体构造 第一节 发动机的分类与基本构造,分类,基本构造,发动机的主要性能指标与特性,1、按燃料的使用不同分,一、发动机的分类 ：,3、按冷却方式不同,2、按完成一个工作循环所需行程数,4、按进气方式分类,自燃吸气（非增压）式发动机,强制进气（增压）式发动机,5、按气缸数,单列式,型,对置式,6、按排列方式,二、发动机的基本构造：,汽油机由以下两大机构和六大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统组成。 柴油机由以下两大机构五大系统组成， 即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系

2、统和起动系统组成。,第二节 发动机的基本工作原理,发动机基本术语,发动机的工作过程,上止点,下止点,活塞行程(S),曲柄半径(R),气缸工作容积(Vh),燃烧室容积(Vc),气缸总容积(Va ),一、发动机的基本术语,压缩比,发动机排量,工作循环,动态演示,压缩比,气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示。,例如： 现代化油器式发动机压缩比一般为811(轿车有的达10以上)。柴油机压缩比一般为为1622。,Va 气缸总容积； Vh 气缸工作容积； Vc 燃烧室容积；,工作循环,对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动

3、机的一个工作循环。,多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量 ，用表示VL 。,发动机排量,VL= V h i,Vh气缸工作容积 （气缸排量） i 气缸数目,二、发动机工作原理,观看演示,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,1、四冲程汽油机的工作原理,汽油发动机四个行程的图示,1.进气行程,.压缩行程,.作功行程,4.排气行程,每一行程工作的具体分析如下,1）、进气行程,排气门关闭,进气门开启,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,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。,进气终了时气缸内压强为0.0750.09Mpa，温度上升至37044

4、0K,活 塞 下 行,2）、压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,压缩终了时气缸内压强上升至0.61.2Mpa，温度继续上升至600700K 。,活 塞 上 行,3）、作功行程,进气门关闭,排气门关闭,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,作功中气缸内最高压强可达35Mpa，最高温度可达22002800K；作功终了时气缸内压强下降至0.30.5Mpa，温度下降至13001600K。,活 塞 下 行,4）、排气行程,进气门关闭,排气门打开,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,残余废气,排气终了时

5、气缸内压强下降至0.1050.115Mpa，温度下降至9001200K,a,活 塞 上 行,2、四冲程柴油机工作原理,与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自燃温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。,进气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,新鲜空气,四行程柴油机各行程示意图,开始喷油,分析和比较汽油机、柴油机的工作异同?,首先分别看一下汽油机和柴油机的图示,汽油机、柴油机的工作相同点：,每个工作循环曲轴转两周; 每一行程曲轴转半周; 只有作功行程产生动力。,汽油机、柴油机的工作不同点：,第三节 发动机主要性能指标,动力性能指标,经济性

6、能指标,发动机的速度特性,发动机的工况与负荷,一、动力性指标,1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩，用Te表示 。,2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效功率，用Pe表示。,式中：Te 有效扭矩，单位为Nm； n 曲轴转速，单位为r/min,二者关系,三、发动机的速度特性,指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律。,二、经济性指标,燃油消耗率：只发动机每发出1有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量，成为燃油消耗率，用be表示。,四、发动机的工况与负荷,1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转

7、速来表明 。,2、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。,Pe/kW,n/rmin-1,0,50,45,32,27,20,2000,3500,4800,a,b,c,d,e,分析右图发动机的负荷,1、 发动机的定义是什么？ 2、 发动机的分类如何？ 3、 什么是发动机的排量、燃烧室容积和压缩比？ 4、 汽油机和柴油机在可燃混合气形成方式和点火 方式上有何不同？它们在结构上有何区别？,思考与练习,发动机的总体构造,发动机结构示意图,发动机的曲柄连杆机构,发 动 机 的 配 气 机 构,轿车汽油供给系,发动机冷却系,发动机润滑系示意图,发 动 机 点 火 系,轿车起动机,小 结,发动机,常用术语,工作原理,发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。,分类,定义,按不同的分类方法大致分为四大类,十个基本术语,汽油发动机,柴油发动机,（重点）,区别于汽油机的工作过程,四个行程的工作过程,发