1、項目一發(fā)動機總論 學問與才能： 1.把握活塞行程、壓縮比、燃油消耗率發(fā)動機 排量等專業(yè)術語；2.明白四沖程汽油機工作原理,把握各個行 程的工作特點；過程與方法：觀看分析四沖程發(fā)動機氣缸內活塞運行情形,從四個方面把握其工作原理；對比柴油機進一步懂得；情感態(tài)度價值觀： 端正態(tài)度, 積極向上, 樹立正確人生價值 觀；發(fā)動機 ：將其它形式的能量轉化為機械能的機器；內燃機 ：將燃料在氣缸內部燃燒產生的熱能直接轉化為機械能的動力機械；有活塞式和旋轉式兩大類；本書所提汽車發(fā)動機,如無特殊說明,都是指往復活塞式內燃機；內燃機特點： 單機功率范疇大（ 0.6-16860kW）、熱效率高（汽油 機略高于 0.3,

2、柴油機達 0.4 左右）、體積小、質量輕、操作簡潔,便 于移動和起動性能好等優(yōu)點；被廣泛應用于汽車、火車、工程機械、拖拉機、發(fā)電機、船舶、坦克、排灌機械和眾多其它機械的動力；1.1 四沖程發(fā)動機基本結構及工作原理 1.1.1 四沖程汽油機基本結構及工作原理 1. 四沖程汽油機基本結構（圖 1-2）2. 四沖程汽油機基本工作原理（圖 1-2）表 1-1 四沖程汽油機工作過程行程名稱曲軸轉角活塞行向進氣門排氣門進氣0o180o開關壓縮關關180o360o作功關關360o540o排氣關開540o720o3. 工作過程分析（1）四沖程發(fā)動機：活塞在上、下止點間往復移動四個行程（相當于曲軸旋轉了兩周）

3、,完成進氣、壓縮、作功、排氣一個工作循環(huán) 的發(fā)動機就稱為四沖程發(fā)動機；四個行程中,只有一個行程作功,造成曲軸轉速不勻稱,工作振動大；所以在曲軸后端安裝了一個質量較大的飛輪,作功時飛輪吸取儲存能量,其余三個行程就依靠飛輪慣性維護轉動；（2）沖程與活塞行程：沖程： 指發(fā)動機的類型；行程 S：指活塞在上、下兩個止點之間距離；氣缸工作容積 Vs：一個活塞在一個行程中所掃過的容積；式中Vs42 D6 10SVs工作容積（ m 3）；D氣缸直徑（ mm）；S活塞行程（ mm）；發(fā)動機的排量 Vst：一臺發(fā)動機全部氣缸工作容積之和；V st V s i式中 Vst發(fā)動機的排量（ L）；i氣缸數；（3）壓縮行

4、程的作用一是提高進入氣缸內混合氣的壓力和溫度（壓縮終了的氣缸內氣體壓力可達 0.61.2MPa,溫度達 600K700K）,為混合氣快速著火燃燒制造條件；二是可以有效提高發(fā)動機的燃燒熱效率1T2T1 ；由熱力學第肯定律當混合氣被壓縮程度提高時, 發(fā)動機混合氣燃燒所達到的最高溫 度（T1）上升,而排氣的溫度（ T2）降低,導致熱效率提高；1860 年,法國人 Lenoir （勒努瓦）研制勝利的世界第一臺內燃機,沒有壓縮行程,熱效率僅4.5%；1876 年,德國人奧托（ Otto ）制造出第一臺四沖程內燃機,采納壓縮行程,雖然壓縮比只有 2.5 ,但熱效率卻提高到 12%,有力地證明白科學是第一生

5、產力這個真理；壓縮比 ：氣缸內氣體被壓縮的程度；V aV c式中 Va氣缸總容積（活塞處于下止點時,活塞頂部以上的氣缸容積）；Vc氣缸燃燒室容積（活塞處于上止點時,活塞頂部以上的容積）；現代汽油機壓縮比一般為 711,如廣州本田雅閣 2.4 i-VTEC 發(fā)動機壓縮比為 9.7 ,而 3.0V6-VTEC發(fā)動機壓縮比就為 10；發(fā)動機壓縮比也不能過高, 否就會導致壓縮終了溫度和壓力上升,汽油機產生爆震燃燒（參見 加大,起動困難；4.4 ）,熱負荷、機械負荷、噪音和振動可變壓縮比 SVC發(fā)動機 ：能依據發(fā)動機工作負荷變化, 自動調劑 壓縮比；負荷削減時,使壓縮比提高；全負荷時,使壓縮比降低；可有

6、效達到防止爆震燃燒,增加功率、降低油耗、削減排放的目的；當氣缸、活塞等磨損,氣門不密封時,將導致發(fā)動機壓縮氣體外 泄,熱效率和功率下降；4. 多缸發(fā)動機結構特點 單缸發(fā)動機問題：功率小,轉速不勻稱,工作振動大,現代汽車發(fā)動機都是多缸發(fā)動機,用得最多的是4 缸、6 缸、8 缸發(fā)動機；多缸發(fā)動機結構特點：由多個結構相同的氣缸組成,它們共用一 個機體,一根曲軸； 曲軸的曲柄布置應當使各缸作功行程勻稱分布在720 0曲軸轉角內；如4 缸發(fā)動機曲軸（圖1-3）相鄰工作缸的曲柄夾角為 1800,曲軸每轉 1800便有一個氣缸作功；5. 示功圖 將四沖程發(fā)動機在一個工作循環(huán)里氣缸內氣體壓力隨氣缸工作容積或曲

7、軸轉角變化的關系以座標圖表示,示功圖；得到圖 1-4 所示的發(fā)動機由示功圖可以看到發(fā)動機一個工作循環(huán)里工作狀態(tài)的變化,檢查判定發(fā)動機性能優(yōu)劣；發(fā)動機特點點參數隨機型、結構等有所不同,一般范疇如表 1-2 所示；表 1-2 發(fā)動機特點點參數汽油a c z b r P 0.0750.6 1.2 35 0.3 0.5 0.1050.09 0.115 機T 370400 600700 220013009001200 柴油2800 1600 P 0.080.1053.5 4.5 69 0.2 0.4 0.09 0.125 75020221200機T 300370 8001000 1000 2500 1500 注：P-氣缸內氣體壓強（ MPa）；T- 氣缸內氣體溫度（ K）1.1.2 四沖程柴油機結構特點與工作原理 結構特點： 沒有火花塞,噴油器直接安裝在氣缸頂向氣缸內噴油（圖 1-5）；工作原理： 進氣行程進入氣缸的是純空氣,而不是可燃混合氣；在壓縮行程末, 噴油器向氣缸噴入高壓柴油, 由于氣缸的高溫高壓作 用,柴油快速著火燃燒,使氣體急劇膨脹,推動活塞作功；其著火方 式屬于壓燃式,而不是汽油機的點燃式；燃料 ：柴油,粘度高,不易揮