发动机结构原理

发动机结构原理攀枝花华森职业学校钳工技师农机教师李从清汽车总体构造发动机底盘电器车身发动机巩固加强名词解释：上止点、下止点、活塞行程、曲柄半径、汽缸工作容积、燃烧室容积、汽缸总容积、内燃机排量、压缩比、冲程、二行程内燃机、四行程内燃机。发动机凡是能使某种形式的能量转变成机械能的机器都可称为发动机。如热力发动机、水力发动机和风力发动机等。热力发动机是指将燃料燃烧所产生的热能转变成机械能的机器。热力发动机按燃料燃烧的位置可分为外燃机和内燃机两大类。燃料在发动机外部燃烧的热力发动机称为外燃机；燃料直接在发动机内部燃烧的热力发动机称为内燃机。作用使供入其中的燃料燃烧后产生热能（转变为机械能），然后通过底盘的传动系统驱动车辆行驶。名词术语上止点：指活塞在汽缸内运动，其活塞顶部到达最高处的位置，称为上止点，即活塞顶部距离曲轴回转中心最远处。名词术语下止点：指活塞在汽缸内运动，其活塞顶部到达最低点处位置，称为下止点。即活塞顶部距离曲轴回转中心最近处。名词术语活塞行程：活塞在汽缸内运动，其上、下止点间的距离称为活塞行程，用S来表示。名词术语曲柄半径：曲轴连杆轴颈的轴心线到主轴颈轴心线的距离称为曲柄半径，用R来表示。活塞行程的大小取决曲柄半径，活塞行程S等于曲柄半径R的2倍，即S＝2R。名词术语汽缸工作容积：活塞从上止点移到下止点或由下止点到上止点的过程中活塞所扫过空间的容积，用Vn表示。Vh=πD2·S×10-6/4（L）D——气缸直径mmS——活塞行程mm名词术语燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶上方空间的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。名词术语汽缸总容积：活塞在下止点时，活塞顶上方空间的容积称为气缸总容积，用Va表示名词术语内燃机排量：多缸机工作容积之和称为排量，用Vl表示。压缩比：汽缸总容积与燃烧室容积的比值。用（希腊字母）ε表示。VL=Vh×iε=Va/Vc压缩比现汽油发动机压缩比一般为10左右。现柴油发动机压缩比一般为20左右。ε=Va/Vc压缩比过大的不良后果名称成因现象后果爆燃由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。表面点火由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。伴有强烈的较沉闷敲击声。产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。名词术语冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。工作循环：内燃机每完成一个吸气压缩做功和排气称为一个工作循环。名词术语二行程（冲程）内燃机：曲轴每转一圈完成一个工作循环的内燃机。活塞在汽缸内往复两次。四行程（冲程）内燃机：曲轴每转两圈完成一个工作循环的内燃机。活塞在汽缸内往复四次。工况：工况指内烧机在某一时刻的工作状况。一般用内燃机的转速和负荷来表示。转速：指发动机曲轴每分钟的转数，单位为r/min。发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速称为额定功率和额定转速。名词术语巩固加强性能指标：发动机的主要性能指标有：有效功率：发动机转速：噪声：发动机在每循环中单位气缸工作容积所作的指示功称为，而发动机曲轴输出的功率称为。平均指示压力有效功率发动机指标性能指标：发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准。发动机的主要性能指标有：动力性能指标，经济性能指标和其他性能指标。１．动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、发动机转速等作为评价指标。发动机指标⑴有效转矩：发动机对外输出的转矩称为有效转矩，⑵有效功率：发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率。⑶发动机转速：发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。发动机指标曲轴对外作功能力的指标，包括有效扭矩、有效功率和曲轴转速。有效扭矩：通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，通常用Te表示，单位为N·m。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲轴产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净扭矩。发动机指标有效功率：通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示，单位为kW。它等于有效扭矩和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然后用下面公式计算出有效功率。式中：Te－有效扭矩，单位为N·m；n－曲轴转速，单位为r/min。发动机指标转速：曲轴每分钟的转数，单位为r/min。铭牌上标明的功率及相应转速称为额定功率和额定转速。按照汽车发动机可靠性试验方法的规定汽车发动机应能在额定工况下连续运行300～1000小时。发动机指标2.经济性指标发动机经济性指标一般用有效燃油消耗率表示。发动机每输出1kW·h的有效功所消耗的燃油量（以g为单位）称为有效燃油消耗率.式中：GT－每小时的燃油消耗量，kg/h；Pe－有效功率，kW。发动机指标3.环境指标环境指标主要指发动机排气品质和噪声水平。排气品质欧洲Ⅰ号标准转化：CO≤2.72g/kmHC+NOX≤0.97g/km欧洲Ⅱ号标准转化：CO≤2.2g/kmHC+NOX≤0.50g/km尾气排放的有害物主要有CO、HC和NOx一氧化碳等，碳氢化合物，氮氧化物有害气体发动机指标噪声：由气体噪声、燃烧噪声和机械噪声三部分组成。发动机、变速器、驱动桥、传动轴、车厢、玻璃窗、轮胎、继电器、喇叭、音响等等都会产生噪声。有些是被动产生的，有些是主动发生的(如人为按动喇叭)。但是主要来源只有两个方面，一个是发动机，另一个是轮胎，它们都是被动发生的，只要车子行驶就会产生噪声。燃油汽车的噪声通常为70分贝左右，交通高峰期，繁华交通要道噪声通常为75～85dB，使人难以忍受.发动机指标4.可靠性指标和耐久性指标可靠性指标是表示发动机在规定的使用条件下，在规定的时间内，正常持续工作能力的指标。可靠性有多种评价方法，如首次故障行驶里程、平均故障间隔里程等．耐久性指标是指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。发动机指标5.起动性能由直流电动机、传动装置和控制机构组成，其主要功用是起动发动机。发动机的起动性能评价指标有：起动转矩、最低起动转速、起动功率、起动极限温度。1）起动转矩起动机要有足够大的转矩来克服发动机初始转动时的各种阻力。起动阻力包括：a.摩擦阻力矩；b.压缩阻力矩；c.惯性阻力矩。发动机指标2)最低起动转速汽油机中，约为50~70r/min。若低于这个转速，汽油泵供油不足，气流速度过低，可燃混合气形成不充分，还会使压缩行程的散热损失和漏气损失增加，导致发动机不能起动。3)起动功率起动机功率应和发动机起动所必需起动功率相匹配4)起动极限温度当环境温度低于起动极限温度时，应采取起动辅助措施。速度特性性能指标随运转工况(负荷、转速)而变化的关系称为发动机的特性。速度特性可以在发动机试验台上测得。当节气门开度保持不变时，同时用测功器对发动机曲轴施加一定数值的阻力矩。速度特性当发动机运转稳定时即阻力矩和发动机发出的有效扭矩相等时，可用转速表测出此时的稳定转速，同时在测功器上测出该转速下的有效扭矩Te，计算出有效功率Pe，另外可测出消耗一定量汽油所经历的时间，换算成每小时耗油量GT，然后计算出有效燃油消耗率ge。改变测功器的阻力矩数值，重复上述过程，又可以得出一组n、Te、Pe、ge，重复若干次，可以得到一系列的n、Te、Pe、ge，然后根据这些数据，以转速n为横坐标，以性能指标Te、Pe、ge为纵坐标作出三条曲线，即为该节气门开度的速度特性曲线。速度特性节气门全开时的速度特性叫发动机的外特性。节气门不全开的任意位置所得到的速度特性都称为部分特性。发动机的外特性代表了发动机所具有的最高动力性能。练习题凡是能使某种形式的能量转变成机械能的机器都可称为（）。热力发动机按燃料燃烧的位置可分为（）和（）两种。燃料在气缸内燃烧，通过活塞的往复运动，使热能转化为机械能的发动机称为（）。活塞在汽缸内运动，其活塞顶部到达最高处的位置，称为（），即活塞顶部距离曲轴回转中心（）处。发动机外燃机内燃机内燃机最远上止点活塞在汽缸内运动，其活塞顶部到达最低点处位置，称为（）。即活塞顶部距离曲轴回转中心（）处。活塞在汽缸内运动，其上、下止点间的距离称为（），用（）来表示。曲轴连杆轴颈的轴心线到主轴颈轴心线的距离称为（），用（）来表示。活塞从上止点移到下止点或由下到上的过程中活塞所扫过空间的容积称为（），用（）表示。活塞在上止点时，活塞顶上方空间的容积称为（），用（）表示。最近下止点S活塞行程R曲柄半径Vn气缸工作容积Vc燃烧室容积活塞在下止点时，活塞顶上方空间的容积称为（），用（）表示多缸机工作容积之和称为（），用（）表示。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为（）。用（希腊字母）（）表示。活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程称为（）。内燃机每完成一个吸气压缩做功和排气称为一个（）。二行程内燃机是曲轴每转（）完成一个工作循环的内燃机。活塞在汽缸内往复（）。Va气缸总容积Vl排量压缩比ε冲程一个工作循环两次一圈四行程内燃机是曲轴每转（）完成一个工作循环的内燃机。活塞在汽缸内往复（）。发动机的性能指标是用来（）发动机性能好坏的标准。发动机的主要性能指标有：（）性能指标、（）性能指标、和（）性能指标、发动机在单位时间对外输出的有效功称为（）。发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机（）。噪声由（）噪声、（）噪声和（）噪声三部分组成。四次两圈衡量其他动力经济有效功率转速气体燃烧机械尾气排放的有害物主要有（）（）（）活塞在汽缸内运动，其活塞顶部到达最高处的位置，称为下止点，即活塞顶部距离曲轴回转中心最远处。（）指活塞在汽缸内运动，其活塞顶部到达最低点处位置，称为上止点。即活塞顶部距离曲轴回转中心最近处。（）多缸发动机各气缸的总容积之和，称为发动机排量。（）活塞行程是曲柄旋转半径的2倍。（）由于柴油机的压缩比大于汽油机的压缩比，因此在压缩终了时的压力及燃烧后产生的气体压力比汽油机压力高。（）NOxCOHC×××√√发动机的燃油消耗率越小，经济性越好。（）发动机转速增高，其单位时间的耗油量也增高。（）将()所释放出的能量转变成机械能的一类发动机称为热力发动机。(A)风力(B)水力(C)原子能(D)燃料燃烧柴油机活塞运动时，活塞离开曲轴中心()时，活塞顶所对应的汽缸位置，称为上止点。(A)最远距离(B)最近距离(C)等于曲柄半径(D)等于两倍曲柄半径×√DA柴油机活塞运动时，活塞离开曲轴中心()时，活塞顶所对应的汽缸位置称为下止点。(A)最远距离(B)最近距离(C)等于曲柄半径(D)等于两倍曲柄半径一般汽油机的压缩比为()A、6—10B、15—20C、20以上气缸总容积与燃烧室容积的称为压缩比。（）(A)和(B)差值(C)乘积(D)比值BAD发动机柴油机和汽油机。汽油机就是以汽油为燃料。柴油机就是以柴油为燃料。思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同和不同之处呢？巩固加强发动机四冲程是什么？四冲程柴油机和汽油机区别？四冲程柴油机和汽油机共同特点？四行程发动机的每个循环，是曲轴旋转______，活塞在气缸内上、下运动往返各________完成。气缸内进行的每次将_______转化成机械能的一整套程序，叫做发动机的一个__________，凡活塞往返四个行程完成一个工作循环的发动机，叫做________发动机。热能；工作循环；四行程发动机四冲程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单缸四冲程柴油机的工作过程进气行程温度370~440K，约100℃压力75~90kPa0.075~0.09MPa进气门开启排气门关闭活塞柴油机（新鲜空