44汽车发动机

2020/7/3第一篇汽车发动机山东交通学院汽车系2020/7/3第一章发动机工作原理和总体构造发动机是将某种能量转化为机械能的一种机器。发动机分两种:内燃机:燃料在机器内部燃烧所产生的热能转变为机械能的机器外燃机:将燃料在机器外部燃烧所产生的热能再转变为机械能的机器内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机(也称斯特灵发动机)等。2020/7/3第一章发动机工作原理和总体构造内燃机与外燃机相比,具有结构紧凑、体积小、质量轻和容易起动等许多优点。因此,汽车上广泛应用活塞式内燃机。发动机多为往复活塞式内燃机，简称活塞式内燃机。它是将燃料在气缸内燃烧，使其热能直接转化成机械能的机器。2020/7/3分类：按活塞运动方式分类往复活塞式旋转活塞式按所用燃料分类汽油机柴油机气体燃料（天然气、液化石油气和其它气体燃料）2020/7/3分类：按冷却方式分类水冷式风冷式按活塞运动的行程数分类四冲程发动机二冲程发动机2020/7/3分类：按进气状态分类增压非增压按内燃机的气缸数分类单缸机多缸机2020/7/3分类：按着火方式分类点燃式内燃机(汽油机)压燃式内燃机(柴油机)汽油机按控制油方式分类化油器发机电喷发动机2020/7/3第一节基本术语基本结构：2020/7/3基本术语:工作循环上、下止点活塞行程曲柄半径气缸工作容积Vs发动机排量燃烧室容积Vc气缸总容积Va压缩比汽油机:7～10，柴油机:15～22工况:Va/Vc=1+Vs/Vc2020/7/3基本术语:动画演示工作循环上、下止点曲柄半径气缸工作容积Vs发动机排量燃烧室容积Vc气缸总容积Va压缩比汽油机:7～10，柴油机:15～22工况2020/7/3第二节发动机的简单工作原理一、四冲程汽油机的工作原理动画演示r:0.105~0.11Mpaa:0.08~0.09Mpa;a:320~380kc:0.8~1.5Mpa;c:600~750k3~6.5Mpa2200~2800Kb:0.35~0.5Mpa;b:1200~1500kr:0.105~0.12Mpar:900~1100k2020/7/3小结：1．四冲程汽油机经过进气、压缩、作功和排气完成一个工作循环。曲轴转两周（720°）2．一个循环四个冲程，只有一个冲程作功，其余都是消耗功的辅助冲程。3．着火方式：点燃式。4．发动机运转初始必须依靠外力使曲轴转动，完成进气、压缩二个冲程，作功后，才能靠曲轴及飞轮储存的能量继续工作。工作过程分步工作过程连续工作过程连续2020/7/3二、四冲程柴油机的工作原理2020/7/32020/7/3柴油的性质﹕粘度比汽油大﹑不易蒸发,但其自燃温度较汽油低.相同点:每一个工作循环,也是由进气﹑压缩﹑作功﹑排气四个过程组成,活塞往复运动四次。不同点:可燃混合气的形成、着火方式等与汽油有较大区别。2020/7/3一、四冲程汽油机与柴油的工作分析r:0.105~0.11Mpaa:0.08~0.09Mpa;a:320~380kr:0.104~0.11Mpaa:0.085~0.095Mpa;a:310~340k2020/7/3一、四冲程汽油机与柴油的工作分析c:0.8~1.5Mpa;c:600~750kc:3~5Mpa;c:750~1000k500K2020/7/33~6.5Mpa2200~2800Kb:0.35~0.5Mpa;b:1200~1500k一、四冲程汽油机与柴油的工作分析6~9Mpa1800~2200Kb:0.2~0.5Mpa;b:1000~1200k2020/7/3一、四冲程汽油机与柴油的工作分析r:0.105~0.12Mpar:700~900kr:0.105~0.12Mpar:900~1100k2020/7/3三、二冲程汽油机的工作原理二冲程汽油机完成一个工作循环也需有进气﹑压缩﹑作功﹑排气四个过程，但它完成上述工作是在活塞往复运动两个行程完成的。2020/7/3组成：换气口﹑进气口﹑排气口。动画演示2020/7/3四、二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理同二冲程汽油机工作原理有很多相似之处，所不同的是进入气缸不是混合气，而是纯空气。以换气泵的单缸二冲程柴油机为例。2020/7/31．组成﹕动画演示换气泵﹑空气室﹑进气口﹑排气门。2020/7/32．工作原理：第一行程——活塞由下止点向上止点运动，冲程开始前，进气口和排气门均已开启，由换气泵将提高压力的空气泵入气缸进行换气。第二行程——活塞到达上止点后，着火燃烧的高温、高压气体推动活塞下行作功。活塞下行至约三分之二行程时，排气门开启，废气靠自身压力排出气缸，此后进气口开启，进行与二冲程汽油机类似的换气过程。2020/7/3二冲程发动机与四冲程发动机相比，特点：.1．四冲程发动机的进、排气是两个分开的专门过程，而二冲程发动机单纯的排气（或进气）时间极短，主要是一个几乎完全重叠的，以新鲜气体清扫废气的换气过程。2．完成一个工作循环，二冲程发动机只需转一转，而四冲程发动机需要转两转。2020/7/33．当转速相同时，二冲程发动机的作功次数较四冲程发动机多一倍。4．由于没有气门或只有排气门，使配气机构较为简单，简化了发动机的结构。由于二冲程汽油机有换气损失，故经济性差，在大中型汽车上的应用受到了限制。但由于结构简单、重量轻、制造成本低等优点，轻便摩托车和微型汽车的小排量发动机广泛采用。二冲程柴油机由于换气时进入气缸的是纯空气，没有燃料损失，为某些汽车所采用。2020/7/3五、多缸发动机的工作2020/7/3第三节发动机的总体构造汽油机通常由二大机构、五大系统组成；柴油机由二大机构、四大系统（无点火系）组成。2020/7/3两大机构：曲柄连杆机构、配气机构五大系：燃料供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系2020/7/32020/7/32020/7/32020/7/32020/7/32020/7/32020/7/32020/7/3思考题：1．压缩比、发动机排量、发动机工作循环。2．四冲程汽油机的工作原理。3．四冲程汽油机与四冲程柴油机工作原理有何不同？