广州城市职业学院机电工程系汽车检测与维修技术专业团队温炜坚汽车基本结构及工作原理——发动机2主题1:发动机舱体观察及识别情境:一般在打开发动机舱时,需要简要介绍发动机舱的基本情况,如何设计你的介绍方案,并估计客户所提出的问题。本次课程的主要学习目标:发动机舱的主要元件识别辅助学习目标:理解发动机舱的介绍要点3主题1:发动机舱体观察及识别发动机舱的打开和支撑4主题1:发动机舱体观察及识别从评价角度观察发动机舱的观点:1、观察发动机舱元件的布置是否整齐合理。2、是否有隔音处理方式。3、观察发动机舱空间的利用是否合理4、美观一般介绍中所用的关键词包括:紧凑、简洁、整齐、布局合理、乱等5主题1:发动机舱体观察及识别科鲁兹的发动机舱显得有些凌乱。其它车型都没有明显的排线。6主题1:发动机舱体观察及识别从隔音棉的厚度和大小来看,科鲁兹和英朗的表现都比较不错,特别是英朗的上面还有LOGO。7主题1:发动机舱体观察及识别不同等级车辆发动机舱示例(F0、QQ)8主题1:发动机舱体观察及识别雨燕、飞度9主题1:发动机舱体观察及识别捷达、朗逸10主题1:发动机舱体观察及识别帕萨特、凯美瑞11主题1:发动机舱体观察及识别A6、宝马5系12主题1:发动机舱体观察及识别宝马7系、奔驰S级13主题1:发动机舱体观察及识别发动机舱的主要元件识别:14151617主题2:发动机整体认识情境:一般车辆介绍过程中,均会谈到车辆的发动机,一般主要介绍的关键点包括哪些?本次课程的主要学习目标:发动机整体介绍时的主要参数理解辅助学习目标:发动机的基本工作过程发动机的整体构造划分18准备工作发动机参数示例:19准备工作——知识点介绍参数含义介绍标准引擎HR16DE四缸全铝合金/DOHC连续可变气门正时控制系统(CVTC)信息点:型号、缸数、材料、配气机构布置状态、发动机技术型号:HR16DE厂家编号,含义:HR和MR系列是日产雷诺全新研发的,有别于日产60年代的H系列引擎HR是“HighRevolution和HighResponse”的缩写,翻译过来就是“更高转速、更迅捷反应”,16代表排量。D表示doubleoverheadcamshafts双凸轮轴,E表示electronicfuelinjection电子喷射该信息要查阅厂家编号规则20准备工作——知识点介绍材料特性:全铝;引申:发动机材料主要有铸铁和铝两种。厂家在选用时需要考虑不同级别车的性价比进行选择。如:迈腾采用了铝合金缸盖及灰铸铁缸体发动机。缸数:4缸;引申:对汽缸的理解DHOC:配气机构凸轮轴布置——DoubleOverHeadCam,目前常见形式;CVTC:ContinuousValveTimingControl连续气门正时控制系统(日系车)日系车:本田——VTEC系统丰田——vvt-i系统日产——CVVT系统21准备工作——知识点介绍标准排量1598cc信息点:排量参数引申:排量的含义(容积意义上的概念)=单缸排量*缸数知识点:发动机术语(理解排量)(参看动画)排量对车性能的影响思考:如何提高汽车排量22准备工作——知识点介绍气门数16引申:配气机构的功能知识点:多气门结构的布置对汽车性能的影响。思考:16V和V16的区别23准备工作——知识点介绍最大功率80/6000KW/rpm最大扭矩153/4400N·m/rpm信息点:功率和扭矩看看数据,发现什么特点?引申:功率和扭矩的理解知识点:最大功率和最大扭矩需要在特定的发动机转速下才能发挥。拓展:发动机功率、扭矩曲线图24准备工作——知识点介绍燃油系统电子燃油喷射式引申:现代车辆的燃油喷射方式EFI——电子燃油喷射控制系统(常规的电控系统)DFI——直接燃油喷射技术柴油机共轨电控燃油喷射技术知识点:燃油喷射最终需要达到的目标。拓展:可燃混合气形成的方式和理论。(可自行搜索材料查阅)25准备工作——知识点介绍理论油耗6.0升/百公里引申:理论油耗的测试方式——理论油耗是厂家在一种极为理想的状态下,测试出来的油耗。所谓理想状态,一般要求匀速,不踩刹车。知识点:理论油耗的参考价值——有一定的参考价值如何客观的“忽悠”——实际油耗与理论油耗的差别大概在1-2L左右,会受到发动机技术、驾驶习惯、车辆状态等众多因素的影响。拓展:收集使得油耗上升的各类影响因素。(参看各类汽车技术论坛)26准备工作——知识点介绍最高时数180.0km/h加速时间11.8秒(0-100km/h)引申:汽车的速度特定。知识点:汽车加速时间,象征着汽车的加速性能,既迅速增加行驶速度的能力。它包括汽车的原地起步加速时间和超车加速时间。加速时间越短,汽车的加速性就越好。拓展:车辆限速技术的实现。(非道路限速)27准备工作——知识点介绍排放标准欧Ⅲ标准知识点:汽车排放污染物主要有HC(碳氢化合物)、NOx(氮氧化物)、CO(一氧化碳)、PM(微粒)等,它们主要通过汽车排气管排放,将近45%的HC和极少数的其它污染物质则由曲轴箱和燃油系统排放。在上述汽车排放污染物中,CO是燃油不完全燃烧的产物,对人的健康危害较大。HC主要是燃油蒸发及不完全燃烧的产物,由200多种不同的成分构成,含有致癌物质。NOx是在燃烧室高温高压条件下,由氮和氧化合而成,排放到大气后变成NO2(二氧化氮),其毒性很强,对人及植物生长均有不良影响,是形成酸雨及光化学烟雾的主要物质之一。PM主要成分是碳烟,上面附有大量化学物质,包含致癌物质,吸入人体后会在肺部长期停留。拓展:各类排放物在何种状态下可达到较低。汽车技术中有哪些与排放技术相关。28发动机基本术语总结一般客户主要关心的参数:排量:可以作为车辆动力性评价的主要数据之一。压缩比:反映可燃混合气在汽缸中的压缩程度的参考数据。压缩比大——压缩程度高——能量释放高——动力性强该参数作为单个发动机的性能解释一般不易给客户一个很清晰的概念,建议在进行不同车型(发动机)对比时使用,表达其动力性特点。29发动机的工作过程30柴油发动机简要介绍柴油机在轿车领域中的使用:威麟V51.913.98万奥迪Q788万哈弗H52.012.58万31柴油发动机简要介绍柴油版轿车较多在SUV车型中出现。特点:动力性能强劲——柴油发动机的特点,原因(发动机数据评价)。经济性较好——油价和发动机技术(更好的能量转换)共同表现出该特性。发动机使用寿命长——相对,理论上可达到85万公里,原因?(转速数据评价)维修成本高——主要原因存在与国内的油品质量无法保障、配件少、专业维修人员少、专业维修厂家少。价格较汽油车贵——大多比同档次汽油车贵1-2万养谁更省钱加油谁方便养护谁省心动力谁更强汽油车★★★★★★★★★★★★★★★★柴油车★★★★★★★★★★★★★★★32发动机基本结构及分类发动机的基本结构(两大机构、五大系统)两大机构:曲柄连杆机构、配气机构五大系统:燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统、起动系统点火系统配气机构冷却系统曲柄连杆机构润滑系统启动系统燃料供给系统3334发动机基本结构及分类曲柄连杆机构:功能:传递动力,完成能量转换功能相关总成主要零件构成零件承载环境构成零件运动环境构成可燃混合气燃烧环境机体组汽缸体、曲轴箱、油底壳、汽缸盖等。实现化学能向机械能的转换活塞连杆组活塞、连杆实现机械能的转换及向外传递曲轴飞轮组曲轴、飞轮35发动机基本结构及分类——曲柄连杆机构36辅助目标知识点介绍——曲柄连杆机构机体组功能相关总成主要特点构成零件承载环境构成零件运动环境汽缸体问题1、如何解决承载问题问题2、如何进行散热问题3、汽缸在哪里实现散热功能汽缸套问题1、为何出现单独制造形式问题2、如何识别不同类型缸套实现配气机构的安装构成汽缸环境汽缸盖实现密封汽缸垫问题1、若没有会出现何种现象润滑油存放环境构成油底壳问题1、机油如何检查37辅助目标知识点介绍——曲柄连杆机构38辅助目标知识点介绍——曲柄连杆机构活塞连杆组功能相关总成主要特点承受可燃混合气燃烧所产生的能量活塞活塞环问题1、如何形成汽缸的密封环境。问题2、活塞顶部为何有多种形状问题3、活塞如何进行散热问题4、活塞对机油会消耗实现机械能的传递连杆活塞销问题1、活塞如何与连杆连接问题2、如何理解轴和轴承的概念39辅助目标知识点介绍——曲柄连杆机构40辅助目标知识点介绍——曲柄连杆机构曲轴飞轮组功能相关总成主要特点机械能的转换(运动方向)曲轴问题1、曲轴的布置为何要错开角度。问题2、曲轴如何润滑问题3、曲轴如何散热能量的存储、传递及发动机的启动辅助飞轮问题1、飞轮为何要做的较大问题2、飞轮齿圈的作用41发动机基本结构及分类与“曲柄连杆机构”相关的发动机类别直列式——传统V型——一般用于超过6缸的发动机水平对置——一般用于跑车、赛车42发动机基本结构及分类其他特殊类型发动机:W型发动机布加迪W18发动机帕萨特W8布加迪威龙43发动机基本结构及分类转子发动机马自达RX-744发动机基本结构及分类45发动机基本结构及分类配气机构讨论主题1:发动机对进排气情况的总体要求。背景知识:1、“气”是什么?2、进排气情况对发动机工作性能的影响(讨论)进气:进气量充分,混合气中的燃烧环境就好,发动机做功产生的能量就高,车辆的动力性会得到提高。排气:排气干净,汽缸中的废气就少,可容纳的新鲜混合气多,有利于混合气的燃烧做功。特殊现象:发动机技术中,会将部分废气重新引入汽缸,为什么?(思考)结论:进气充分、排气干净引申:进气效果的评价指标——充气效率46发动机基本结构及分类47发动机基本结构及分类讨论主题2:如何保障基本的进排气功能背景知识:1、汽缸工作时,空间与外界联系的状态变化规律打开(联通)——密封——打开(联通)引申:1、需要有一种类似“开关”的方式实现汽缸内外空间的联通。2、需要有一种“机构”,驱动“开关”的运动。3、需要有一种动力源,驱动“机构”的运动。结论:配气机构的构成(参见图片)“开关”——气门组“机构”——气门传动组“动力源”——曲轴——气门传动组的连接方式。48发动机基本结构及分类49发动机基本结构及分类配气机构结构——气门组锁片气门弹簧座气门弹簧卡簧气门导管气门座气门50发动机基本结构及分类气门导管气门弹簧锁片排气门进气门51发动机基本结构及分类配气机构结构——气门传动组传递凸轮轴→气门之间的运动52发动机基本结构及分类凸轮轴53发动机基本结构及分类挺柱推杆摇臂54发动机基本结构及分类气门数对发动机性能的影响:至少:一个进气门、一个排气门;普遍:2进、2排。特殊:3气门、5气门。比较:1、与二气门比较,四气门进气面积可增加30%左右,排气面积约增加50%,多气门的进、排气截面积增大。效率高、排放低。2、多气门发动机仅能增加高速时的功率,而在低速时因为进气流速低,还不如二气门发动机。因此需要适当采用可变气门技术进行解决。3、多气门成本高。55发动机基本结构及分类典型2气门车型桑塔纳2007款1.8速腾2011款56发动机基本结构及分类与配气技术相关的发动机分类SOHC——SingleOverheadCamshaft单顶置凸轮轴57发动机基本结构及分类SOHC特点:1、相对DOHC来说,产生时间较早,给人造成“旧”技术的感觉。2、发动机在低速表现比较“有力”,其最佳表现是平时驾驶时的发动机转速区间(SOHC在扭力和油耗上有优势,所以比较适合市区行车)基本上都处于2500-3500转左右。3、结构简单,维修成本低,发动机寿命相对较长。典型车型:新宝来——售价:10.78-14.38万元;本田思域——售价:12.98-17.68万元;大众速腾1.6与2.0——售价:13.88-19.08万元;大众朗逸2.0——售价:10-15.58万;骏捷Cross1.6——售价:7.88-8.98万元58发动机基本结构及分类DOHC——doubleoverheadcamshaft双顶置凸轮轴发动机59发动机基本结构及分类DOHC特点:1、重发动机的高转速表现,主要表现为高转速“有劲”,低转速的扭力比较不足。一般在40000-4500转或者以上2、技术上相对“新”,给