1、發(fā)動(dòng)機(jī)第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理及總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)-將自然界某種能量直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并拖動(dòng)某些機(jī)械進(jìn)行工作的機(jī)器。熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(熱機(jī))-將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)，簡稱熱機(jī)，其中的熱能是由燃料燃燒所產(chǎn)生的。發(fā)動(dòng)機(jī)的類型內(nèi)燃機(jī)-熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的一種。特點(diǎn)： 液體或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機(jī)器內(nèi)部燃燒 而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。外燃機(jī)-如蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)電廠發(fā)電等，其特點(diǎn)： 燃料在機(jī)器外部燃燒以加熱水，產(chǎn)生高溫、高壓的水 蒸汽，送至機(jī)器內(nèi)部，使所含的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。一 、按使用燃料的不同發(fā)動(dòng)機(jī)的分類二 、按照沖程分類四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)三 、按照冷卻方式分類水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)四 、按照氣缸數(shù)

2、目及排列方式分類單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單列式型對(duì)置式汽油機(jī)柴油機(jī)其它燃料一 、按使用燃料的不同按使用燃料的不同，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可以分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、CNG發(fā)動(dòng)機(jī)、LPG發(fā)動(dòng)機(jī)、雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。二 、按照沖程分類按發(fā)動(dòng)機(jī)工作沖程的不同，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。三 、按照冷卻方式分類按發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式的不同，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)還可分為水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。四 、按照氣缸數(shù)目分類按發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體氣缸數(shù)目的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為單缸、雙缸及多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，如下圖，分別列舉了直列四缸、五缸、六缸、V形八缸以及W型十二缸等多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。五 、按照氣缸排列方式分類按發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的布置方式，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

3、有如下圖的五種常見型式，分別是直列、斜置、對(duì)置、V形和W型。六、按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類自然吸氣非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油機(jī)常采用自然吸氣式；柴油機(jī)為了提高功率常采用增壓式的。 0群眾1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 活塞行程(S) 曲柄半徑(R) 氣缸工作容積(Vh ) 燃燒室容積(Vc ) 氣缸總?cè)莘e(Va ) 一、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)根本術(shù)語 壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)排量工作循環(huán)上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 活塞行程(S) 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 曲柄半徑(R) 活塞行程(S) 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 氣缸總?cè)莘e(Va ) 曲柄半徑(R) 活塞行程(S) 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 動(dòng)態(tài)演示 二、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作過

4、程1、進(jìn)氣行程 2、壓縮行程 3、作功行程 4、排氣行程 進(jìn)氣門開啟排氣門關(guān)閉活塞下行進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞上行進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞下行四沖程汽油機(jī)的工作過程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門翻開剩余廢氣活塞上行四沖程柴油機(jī)的工作過程二沖程汽油機(jī)的工作過程二沖程柴油機(jī)的工作過程上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 活塞行程(S) 曲柄半徑(R) 氣缸工作容積(Vh ) 燃燒室容積(Vc ) 氣缸總?cè)莘e(Va ) 一、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)根本術(shù)語 壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)排量工作循環(huán)上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 活塞行程(S) 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 曲柄半徑(R) 活塞行程(S) 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 氣缸總?cè)莘e(Va ) 曲柄半徑(R) 活塞行程(S) 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 動(dòng)力

5、性能指標(biāo) Power performance曲軸對(duì)外作功能力的指標(biāo)。有效轉(zhuǎn)矩Ttq (Torque) 發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的凈轉(zhuǎn)矩Ttq (Nm)。它是內(nèi)燃機(jī)曲軸傳給汽車傳動(dòng)系的力矩。它是作功過程產(chǎn)生的氣體作用力P，克服了各局部阻力之后，曲軸能夠供給外界使用的扭矩。轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的切向力曲柄半徑m連桿活塞曲柄連桿軸頸發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)與特性 有效功率Pe (Power)發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的功率Pe (kW)，等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。式中：Ttq 有效扭矩，單位為Nm； n 曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率，在1h

6、內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位) ，燃油消耗率越低，經(jīng)濟(jì)性越好。單位是 gkwh，燃料消耗率用下式計(jì)算：經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo):燃油消耗率Economy performance (Fuel consumption)式中：b內(nèi)燃機(jī)每小時(shí)耗油量kg/h。運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo) Operation performance排放 Emission 有害氣體CO，HC，NOx，以及PM2. 噪聲 Noise 速度特性(Speed characteristic) 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。 負(fù)荷特性(Load characteristic) 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，排溫和煙度等隨負(fù)荷變化的規(guī)律。 發(fā)動(dòng)機(jī)工

7、況(Operating condition) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況，一般用功率與曲軸轉(zhuǎn)速來表征，有時(shí)也可用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來表征。發(fā)動(dòng)機(jī)特性速度特性(Speed characteristic)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(油量調(diào)節(jié)齒條、拉桿或節(jié)氣門)保持不變的情況下，主要性能指標(biāo)(轉(zhuǎn)矩、油耗、功率、排氣溫度、煙度等)隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。速度特性(Speed characteristic)當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定位置時(shí)，測得的特性為全負(fù)荷速度特性(簡稱外特性)；油量低于標(biāo)定位置時(shí)的速度特性，測得的特性稱為局部負(fù)荷速度特性。 速度特性(Speed characteristic)負(fù)荷特性(Load characteri

8、stic)轉(zhuǎn)速保持不變的情況下，主要性能指標(biāo)(油耗、排氣溫度、煙度等)隨內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的變化關(guān)系。萬有特性萬有特性，其中橫坐標(biāo)通常是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)是發(fā)動(dòng)機(jī)平均有效壓力，或有效扭矩等。發(fā)動(dòng)機(jī)工況 (Operating condition)圖中表示某汽油機(jī)的一組特性曲線。I-表示相應(yīng)于節(jié)氣門全開時(shí)的外特性曲線；II和III-分別表示節(jié)氣門保持在開度依次減小的位置II和位置III所得的局部特性。在n3500r/min時(shí)，假設(shè)節(jié)氣門全開，可得到該轉(zhuǎn)速下所可能發(fā)出的最大功率45kW。但如果不全開而開到II和III的位置，那么同樣的轉(zhuǎn)速下只能發(fā)出32kW或20kW。工況a 負(fù)荷為零(稱為發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)工況)工

9、況b 負(fù)荷20/4510044.4；工況c 負(fù)荷32/4510071.1；工況d 負(fù)荷45/45100100(即發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造 機(jī)體組 Engine Block and Cylinder Head曲柄連桿機(jī)構(gòu) Crankshaft and Connecting Rod配氣機(jī)構(gòu) Valve Train System燃油供給系統(tǒng) Fuel Supply System進(jìn)排氣系統(tǒng) Intake and Exhaust System 渦輪增壓系統(tǒng) Turbocharger System潤滑系統(tǒng) Lubrication system冷卻系統(tǒng) Cooling system點(diǎn)火系統(tǒng) Ign

10、ition System起動(dòng)系統(tǒng) Starting System供給系統(tǒng)缸體(Engine Block)是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝根底氣缸蓋(Cylinder Head)安裝在氣缸體的上面，密封氣缸上部并與活塞頂部和氣缸一起構(gòu)成燃燒室。機(jī)體組 Engine Block and Cylinder Head曲柄連桿機(jī)構(gòu) Crankshaft and Connecting Rod將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并輸出動(dòng)力。使新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī)) 及時(shí)進(jìn)入氣缸；使燃燒后的廢氣及時(shí)從氣缸排出。 配氣機(jī)構(gòu) Valve Train System燃油供給系統(tǒng)

11、Fuel Supply System根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的需求，定時(shí)定量供給適宜的燃油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。點(diǎn)火系統(tǒng) Ignition System保證汽油機(jī)在壓縮接近上止點(diǎn)時(shí)，在氣缸內(nèi)適時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點(diǎn)燃可燃混合氣，從而燃燒對(duì)外作功。冷卻系統(tǒng) Cooling System使發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，保證其正常工作。潤滑系統(tǒng) Lubrication System在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)持續(xù)不斷的把潤滑油輸送到全部運(yùn)動(dòng)部件的摩擦外表，減少摩擦和降低磨損，并局部冷卻摩擦零件，清洗摩擦外表。進(jìn)排氣系統(tǒng) Intake and Exhaust System進(jìn)氣系統(tǒng)：均勻地向各缸供給適宜的燃空混

12、合氣或干凈空氣進(jìn)入氣缸。排氣系統(tǒng)：盡可能小的排氣阻力和噪聲，將廢氣排到大氣。渦輪增壓系統(tǒng) Turbocharger System將空氣預(yù)先壓縮后再供入氣缸，以提高空氣密度和增加進(jìn)氣量。 第六節(jié) 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)那么 1. 內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號(hào) 內(nèi)燃機(jī)名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機(jī)、柴油機(jī)、煤氣機(jī)等。 內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組成。 內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由以下四局部組成： 首部：為產(chǎn)品系列符號(hào)和換代標(biāo)志符號(hào)，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。 中部：由缸數(shù)符號(hào)、沖程符號(hào)、氣缸排列形式符號(hào)和缸徑符號(hào)等組成。后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號(hào)，以字母表示。 尾部：區(qū)分

13、符號(hào)。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí)，由制造廠選用適當(dāng)符號(hào)表示。 2. 內(nèi)燃機(jī)型號(hào)的排列順序及符號(hào)所代表的意義 (1) 汽油機(jī) 1E65F： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 4100Q： 表示四缸，直列型，四沖程，缸徑100mm，水冷車用 4100Q-4： 表示四缸，直列型，四沖程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品 CA6102： 表示六缸， 直列型，四沖程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號(hào) 8V100： 表示八缸， V型，四沖程、缸徑100mm，水冷通用型 TJ376Q： 表示三缸，直列型，四沖程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(hào) CA488： 表示四缸，