《汽車構(gòu)造》電子教案

第一章發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造12/21/20251第一章發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的分類四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則12/21/20252哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）

第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類熱機(jī)內(nèi)燃機(jī)外燃機(jī)活塞式內(nèi)燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式12/21/20253哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）

內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，其特點(diǎn)是液體或氣體燃料與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)變成機(jī)械能。內(nèi)燃機(jī)具有熱效率高、體積小、質(zhì)量小、便于移動(dòng)以及起動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船艦以及汽車、拖拉機(jī)、坦克等各種車輛上。但是，內(nèi)燃機(jī)一般要求使用石油燃料，同時(shí)排出的廢氣中所含有害氣體成分較高。為解決能源與大氣污染的問題，目前國內(nèi)、外正致力于排氣凈化以及其它新能源發(fā)動(dòng)機(jī)的研究工作。12/21/20254哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第一節(jié)汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的分類熱機(jī)→內(nèi)燃機(jī)（外燃機(jī)）→活塞式內(nèi)燃機(jī)（燃?xì)廨啓C(jī)）（1）按所用的燃料分類：液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)；（2）按發(fā)火方式分類：壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)；（3）按工作循環(huán)的沖程數(shù)分類：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；（4）按氣缸數(shù)及其排列方式分類：單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)；單缸有立式與臥式，多缸有V、W型與對置式；（5）按冷卻方式分類：水冷式和風(fēng)冷式兩種；（6）按進(jìn)氣方式分類：非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)；（7）按每氣缸中的氣門數(shù)分類：二氣門、四氣門、五氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。12/21/20255哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第一節(jié)汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的分類12/21/20256哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第二節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理一、四沖程汽油機(jī)工作原理二、四沖程柴油機(jī)工作原理12/21/20257哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）一、四沖程汽油機(jī)工作原理12/21/20258哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）上止點(diǎn):活塞頂部離曲軸中心最遠(yuǎn)處，即活塞最高位置。下止點(diǎn):活塞頂部離曲軸中心最近處，即活塞最低位置。活塞行程:上、下止點(diǎn)間的距離。曲柄半徑:曲軸與連桿下端的連接中心至曲軸中心的距離。一、四沖程汽油機(jī)工作原理12/21/20259哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）氣缸工作容積（氣缸排量）:活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃 過的容積。發(fā)動(dòng)機(jī)排量:多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和。

為氣缸直徑（mm）；為活塞行程（mm）;為氣缸數(shù)。12/21/202510哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)過程12/21/202511哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）進(jìn)氣行程進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。隨著活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方的氣缸容積增大，從而氣缸內(nèi)的壓力降低到大氣壓以下，即在氣缸內(nèi)造成真空吸力。這樣，可燃混合氣便經(jīng)進(jìn)氣管道和進(jìn)氣門被吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)有阻力，進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力約為0.075～0.09MPa。流進(jìn)氣缸內(nèi)的可燃混合氣，因?yàn)榕c氣缸壁、活塞頂?shù)雀邷貦C(jī)件表面接觸并與前一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣混合，所以溫度可升高到370～400K。在示功圖上，進(jìn)氣行程用曲線 表示。曲線位于大氣壓力線下面，它與大氣壓力線縱坐標(biāo)之差即表示氣缸內(nèi)的真空度。12/21/202512哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）

壓縮行程為使吸入氣缸的可燃混合氣能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出較大功率，必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮，使其容積縮小、密度加大、溫度升高，故需要有壓縮過程。在這個(gè)過程中，進(jìn)、排氣門全部關(guān)閉，曲軸推動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)行程，稱為壓縮行程。在示功圖上，壓縮行程用曲線 表示?；钊_(dá)到上止點(diǎn)時(shí)壓縮終了，此時(shí)，混合氣被壓縮到活塞上方很小的空間，即燃燒室中?？扇蓟旌蠚鈮毫ι叩?.6～1.2MPa，溫度可達(dá)600～700K。

壓縮比12/21/202513哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）壓縮比:壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比。換言之，壓縮比等于氣缸總?cè)莘e（活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部以上的氣缸容積）與燃燒室容積（活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部以上的容積）之比，即

現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為6～9（轎車有的達(dá)到9～11）。如一汽-大眾捷達(dá)轎車EA827型1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為8.5，而EA113型1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)則為9.3。12/21/202514哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）

壓縮比越大，在壓縮終了時(shí)混合氣壓力和溫度越高，燃燒速度增快，因而發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率增大，熱效率提高，經(jīng)濟(jì)性越好。但壓縮比過大時(shí)。不僅不能進(jìn)一步改善燃燒情況，反而會(huì)出現(xiàn)爆燃和表面點(diǎn)火不正常的燃燒現(xiàn)象。爆燃是由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。爆燃時(shí)，火焰以極高的速率傳播，溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速向前推進(jìn)。當(dāng)這種壓力波撞擊燃燒室壁面時(shí)就發(fā)出尖銳的敲缸聲。同時(shí)，還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過熱、功率下降、燃油消耗量增加等一些不良后果。嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂、活塞燒頂、火花塞絕緣體被擊穿等機(jī)件損壞現(xiàn)象。表面點(diǎn)火是由于燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門頭，火花塞電極，積碳）點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)，也伴有強(qiáng)烈的敲擊聲（較沉悶），產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件承受的機(jī)械負(fù)荷增加，壽命降低。因此，在提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的同時(shí)，必須注意防止爆燃和表面點(diǎn)火的發(fā)生。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的提高還受到排氣污染法規(guī)的限制。12/21/202515哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）作功行程在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門仍然關(guān)閉。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，裝在氣缸蓋上的火花塞即發(fā)出電火花，點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣?？扇蓟旌蠚馊紵?，放出大量的熱能，氣壓力和溫度迅速增加，所能達(dá)到的最高壓力約3~5MPa，相應(yīng)溫度則為2200~2800K。高溫、高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能。它除了用于維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而外，其余即用于對外作功。示功圖上曲線表示活塞向下移動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度都降低，在作功形成終了的點(diǎn)，壓力降至0.3~0.5MPa，溫度則降為1300~1600K。12/21/202516哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）排氣行程可燃混合氣燃燒后生成的廢氣，必須從氣缸中排除，以便進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)膨脹接近終了時(shí)，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排到大氣中?；钊缴现裹c(diǎn)附近時(shí)，排氣行程結(jié)束。這一行程在示功圖上用曲線表示。在排氣行程中，氣缸內(nèi)壓力稍高于大氣壓力，約為0.105~0.115MPa。排氣終了時(shí)，廢氣溫度約為900~1200K。由于燃燒室占有一定的容積，因此在排氣終了時(shí)，不可能將廢氣排盡，這一部分留下的廢氣稱為殘余廢氣。12/21/202517哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）四個(gè)沖程-五個(gè)過程12/21/202518哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）總結(jié)四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)包括四個(gè)活塞行程，即進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程（作功行程）和排氣行程。經(jīng)過這四個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)。這期間活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)了四個(gè)行程，曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。(在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，每一次將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能都必須經(jīng)過吸入空氣、壓縮和輸入燃料，使之發(fā)火燃燒而膨脹作功，然后將生成的廢氣排除這樣一系列連續(xù)過程，稱為一個(gè)工作循環(huán)。)12/21/202519哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）四沖程柴油機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)（壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)）的每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機(jī)的燃料是柴油，其粘度比汽油大，而其自燃溫度卻較汽油低，故可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。12/21/202520哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）柴油機(jī)在進(jìn)氣行程吸入的是純空氣，在壓縮行程終了時(shí)，柴油機(jī)噴油泵1將油壓提高到10～15MPa以上，通過噴油器2噴入氣缸，在很短時(shí)間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。因此，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的。由于柴油機(jī)的壓縮比高（一般為16～22），所以壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的空氣壓力可達(dá)3.5～4.5MPa，同時(shí)溫度高達(dá)750～1000K，大大超過柴油機(jī)的自燃溫度。因此，柴油噴入氣缸后，在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒，氣缸內(nèi)氣壓急劇上升至6～9MPa，溫度也升到2000～2500K。在高壓氣體推動(dòng)下，活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而作功。廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。12/21/202521哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）柴油機(jī)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速較汽油機(jī)低質(zhì)量大制造和維修費(fèi)用高壓縮比高，燃油消耗率低，燃油經(jīng)濟(jì)性好轉(zhuǎn)速高質(zhì)量小工作噪聲小起動(dòng)容易制造和維修費(fèi)用低燃油消耗率高，燃油經(jīng)濟(jì)性差12/21/202522哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）總結(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)活塞行程中，只有一個(gè)行程是作功的，其余三個(gè)則是作功行程的輔助行程。因此，在單缸發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，曲軸每轉(zhuǎn)兩周中只有半周是由于膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則依靠飛輪慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng)。顯然，作功行程時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)速比其它三個(gè)行程內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)速要高，所以曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的，因而發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)就不平穩(wěn)。為了解決這個(gè)問題，飛輪必須做成具有更大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而這樣做將使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和尺寸增加。顯然，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作振動(dòng)大，采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。因此，現(xiàn)在汽車上基本不用單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，用的最多的是4缸、6缸、8缸發(fā)動(dòng)機(jī)。在多缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)氣缸內(nèi)，所有的工作過程是相同的，并按上述次序進(jìn)行，但所有氣缸的作功行程并不同時(shí)發(fā)生。例如，在4缸發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個(gè)氣缸在作功；在8缸發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，曲軸每轉(zhuǎn)1/4周便有一個(gè)作功行程。氣缸數(shù)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作越。平穩(wěn)。但發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)增多，一般將使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸及質(zhì)量增加。12/21/202523哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第三節(jié)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二沖程汽油機(jī)工作原理二沖程柴油機(jī)工作原理（可參考課本自學(xué)）二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在兩個(gè)活塞行程內(nèi)，即曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)完成的。12/21/202524哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）二沖程汽油機(jī)工作原理12/21/202525哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）12/21/202526哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）圖a表示活塞向上移動(dòng)，到活塞將三孔都關(guān)閉時(shí)，開始?jí)嚎s在上一循環(huán)即已吸入缸內(nèi)的可燃混合氣，同時(shí)在活塞下面的曲軸箱內(nèi)形成真空度（這種發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱必須密封）。12/21/202527哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）如圖b，當(dāng)活塞繼續(xù)上行時(shí)，進(jìn)氣孔1開啟，在大氣壓力作用下，可燃混合氣便自化油器流入曲軸箱。12/21/202528哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）如圖c，活塞接近上止點(diǎn)時(shí)火花塞發(fā)出電火花，點(diǎn)燃被壓縮的混合氣。高溫、高壓氣體膨脹迫使活塞向下移動(dòng)。進(jìn)氣孔1逐漸被關(guān)閉，流入曲軸箱的混合氣則應(yīng)活塞的下移而被預(yù)先壓縮。12/21/202529哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）如圖d，當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)，排氣管2開啟，廢氣經(jīng)過孔2、排氣管、消聲器流到大氣中，受到預(yù)壓的新鮮混合氣便自曲軸箱經(jīng)孔3流入缸內(nèi)，并掃除廢氣。廢氣從氣缸內(nèi)被新鮮混合氣掃除并代替的過程，稱為氣缸的換氣過程，故孔3被稱為掃氣孔或換氣孔。12/21/202530哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）結(jié)論

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)所包含兩個(gè)行程是：（1）第一行程

活塞自下止點(diǎn)向上移動(dòng)，事先已充入活塞上方氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣又自化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。（2）第二行程

活塞自上止點(diǎn)向下移動(dòng)，活塞上方進(jìn)行著作功過程和換氣過程，而活塞下方則進(jìn)行可燃混合氣的預(yù)壓縮。為了防止新鮮混合氣大量與廢氣混合并隨廢氣一起排出氣缸而造成浪費(fèi)，活塞頂做成特殊的形狀，使新鮮混合氣的氣流被引向上部，這樣還可以利用新鮮混合氣來掃除廢氣，使排氣更為徹底。但是在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，要完全避免可燃混合氣的損失是很困難的。12/21/202531哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)將排氣孔（a點(diǎn)）關(guān)閉時(shí)，壓縮過程開始。到上止點(diǎn)前開始點(diǎn)火（或噴油）燃燒，缸內(nèi)壓力迅速增高，c～f段即燃燒過程。接著活塞下行膨脹作功，一直到b點(diǎn)，排氣孔被打開，開始排氣。示功圖上bda曲線為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程，大約占130°～150°曲軸轉(zhuǎn)角。接著活塞繼續(xù)向上，便重復(fù)壓縮過程，進(jìn)行新的循環(huán)。12/21/202532哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）二沖程化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)（1）曲軸每轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)作功行程。在理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的2倍。（2）二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。（3）構(gòu)造較簡單，質(zhì)量較小。（4）使用方便。（5）由于構(gòu)造上的關(guān)系，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的最大缺點(diǎn)是不易將廢氣自氣缸內(nèi)排出得較干凈，并且在換氣時(shí)減少了有效工作行程。因此，在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)不如四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)。12/21/202533哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第四節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造

發(fā)動(dòng)機(jī)是一部由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，即使是同一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，其具體構(gòu)造也是多種多樣的。12/21/202534哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造12/21/202535哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）圖1-11CA488發(fā)動(dòng)機(jī)由下面兩個(gè)機(jī)構(gòu)和五個(gè)系統(tǒng)組成：（1）機(jī)體組發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體組包括氣缸蓋14、氣缸體7及油底殼37。有的發(fā)動(dòng)機(jī)將氣缸體分鑄成上下兩部分，上部稱為氣缸體、下部稱為曲軸箱。機(jī)體的作用是作為發(fā)動(dòng)機(jī)缸各機(jī)構(gòu)、各系統(tǒng)的裝配基體，而且其本身的許多部分又分別是曲軸連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系、冷卻系和潤滑系的組成部分。氣缸蓋和氣缸體的內(nèi)壁共同組成方燃燒室的一部分，是承受高溫、高壓的機(jī)件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，常把機(jī)體組列入曲柄連桿機(jī)構(gòu)。（2）曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括活塞13、連桿10、帶有飛輪28的曲軸5等。這是將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。（3）配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)包括進(jìn)氣門19、排氣門15、搖臂45、氣門間隙調(diào)節(jié)器46、凸輪軸25以及凸輪軸定時(shí)帶輪20（由曲軸定時(shí)帶輪6驅(qū)動(dòng)）。其作用是使可燃混合氣及時(shí)充入氣缸并及時(shí)從氣缸排出廢氣。（4）供給系供給系包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器38、空氣濾清器、進(jìn)氣管39、排氣管53、排氣消聲器等。其作用是把汽油和空氣混合成成分合適的可燃混合氣供入氣缸，以供燃燒，并將燃燒生成的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。12/21/202536哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）（續(xù)）（5）點(diǎn)火系點(diǎn)火系的功用是保證按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的混合氣。其中包括供給低壓電流的蓄電池和發(fā)動(dòng)機(jī)以及分電器、點(diǎn)火線圈與火花塞等。（6）冷卻系冷卻系主要包括水泵、散熱器、風(fēng)扇22、分水管以及氣缸體和氣缸蓋里鑄出的空腔——水套等。其功用是把受熱機(jī)件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。（7）潤滑系潤滑系包括機(jī)油泵50、機(jī)油集濾器51、限壓閥、潤滑油道、機(jī)油濾清器等。其功用是將潤滑油供給作相對運(yùn)動(dòng)的零件，以減少它們之間的摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，并部分地冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面。（8）起動(dòng)系包括起動(dòng)機(jī)及其附屬裝置，用以使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)。12/21/202537哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第五節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況12/21/202538哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)有效轉(zhuǎn)矩有效功率燃油消耗率排氣品質(zhì)噪聲起動(dòng)性能12/21/202539哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）動(dòng)力性指標(biāo)1.有效轉(zhuǎn)矩——發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，以表示，單位為N?m。有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的阻力矩相平衡。2.有效功率——發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對外輸出的功率稱為有效功率用表示，單位為KW。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率可以用臺(tái)架試驗(yàn)方法測定，也可用測功器測定有效轉(zhuǎn)矩和曲軸角速度，然后運(yùn)用下面的公式計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率（KW），其中為曲軸轉(zhuǎn)速（r/min）。12/21/202540哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）燃油消耗率發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1KW有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量（以g為單位），稱為燃油消耗率。很明顯，燃油消耗率越低，經(jīng)濟(jì)性越好。燃油消耗率[g/(kW?h)]按下式計(jì)算

（1-2）式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的耗油量（kg/h），可由試驗(yàn)測定；為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率（KW）。12/21/202541哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性

發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。這個(gè)特性可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上（例如測功器試驗(yàn)臺(tái)）進(jìn)行試驗(yàn)而得。試驗(yàn)時(shí)，先保持一定的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，同時(shí)用測功器對發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸施加一定的阻力矩。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，即阻力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的有效轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，可用轉(zhuǎn)速表測出此時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，同時(shí)在測功器上測出該轉(zhuǎn)速下的發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)矩，根據(jù)式（1-1）即可計(jì)算出有效功率。另外，可測出消耗一定量汽油所經(jīng)歷的時(shí)間，用以換算出發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)耗油量，從而按式（1-2）計(jì)算出燃油消耗率。改變測功器的阻力矩?cái)?shù)值，用與上述相同的方法，又可以得到相應(yīng)于另一轉(zhuǎn)速的一組、、的數(shù)值。如此重復(fù)若干次，即可得到一定節(jié)氣門開度下的一系列、、、 的數(shù)值。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可畫出、、隨變化的關(guān)系曲線，即相應(yīng)于這一節(jié)氣門開度的速度特性曲線。如果改變節(jié)氣門開度又可得到另外一組特性曲線，則當(dāng)節(jié)氣門開度最大時(shí)所得到的是總功率特性，也稱發(fā)動(dòng)機(jī)外特性（圖1-13）；而把節(jié)氣門其它開度情況下得到的特性稱為部分速度特性。12/21/202542哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。12/21/202543哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況（簡稱發(fā)動(dòng)機(jī)工況）一般是用它的功率與曲軸轉(zhuǎn)速來表征，有時(shí)也用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來表征。下面舉一個(gè)例子：注意：不要把負(fù)荷和功率的概念混淆12/21/202544哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）

發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷，就是當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所可能發(fā)出的最大功率之比，以百分?jǐn)?shù)表示。如某一轉(zhuǎn)速是全負(fù)荷，并不意味著是發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的是最大功率。就是說，功率的大小并不代表負(fù)荷的大小。此外，外特性曲線上各點(diǎn)都表示在各轉(zhuǎn)速下的全負(fù)荷工況，但在同一根部分特性曲線上各點(diǎn)的負(fù)荷值卻不相同。在同一轉(zhuǎn)速下，節(jié)氣門開度越大表示負(fù)荷越大，但是兩者并不成比例。重點(diǎn)12/21/202545哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）右圖為某發(fā)動(dòng)機(jī)的一組特性曲線。Ⅰ表示相應(yīng)與節(jié)氣門全開啟時(shí)的外特性曲線，Ⅱ、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所得到部分特性。a、b、c和d四個(gè)工況下的負(fù)荷值：工況a負(fù)荷為零（稱為發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)工況）工況b負(fù)荷=工況c負(fù)荷=工況d負(fù)荷=（全負(fù)荷）12/21/202546哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第六節(jié)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則為了便于內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)管理和使用，我國對內(nèi)燃機(jī)名稱和型號(hào)編制方法重新審定并頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB725-91。該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容如下：（1）內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名，例如柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)、沼氣機(jī)；（2）內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)碼和漢語拼音字母組成；（3）內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由下列四部分組成：1）首部：產(chǎn)品特征代號(hào)，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需經(jīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化歸口單位核準(zhǔn)、備案。2）中部：由缸數(shù)符號(hào)、氣缸布置形式符號(hào)、沖程符號(hào)和缸徑符號(hào)組成。3）后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號(hào)，分別按上表規(guī)定。4）尾部：區(qū)分符號(hào)。同一系列產(chǎn)品應(yīng)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。下面舉一個(gè)型號(hào)編制示例：12/21/202547哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）內(nèi)

燃

機(jī)

型

號(hào)

說

明12/21/202548哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）（1）柴油機(jī)165F—單缸、四沖程、缸徑65mm、風(fēng)冷、通用型。R175A—單缸、四沖程、缸徑75mm、水冷、通用型（R表示175產(chǎn)品換代符號(hào)，型A為系列產(chǎn)品改進(jìn)的去分符號(hào)）。R175ND—單缸、四沖程、缸徑75mm、凝氣冷卻、發(fā)電機(jī)組用。496T—四缸、直列、四沖程、缸徑95mm，水冷、拖拉機(jī)用。12V135ZG—12缸、V型、四沖程、缸徑135mm、水冷增壓、工程機(jī)械用。6E135C—6缸、二沖程、缸徑135mm、水冷、船用主機(jī)、左機(jī)基本型。12VE230—12缸、V型、二沖程、缸徑230mm、水冷、增壓、船用主機(jī)、左機(jī)基本型。6E430SZ—6缸、二沖程、缸徑430mm、水冷、十字頭式、可倒轉(zhuǎn)、增壓、船用主機(jī)、左機(jī)基本型。G6300C—G系列、6缸、四沖程、缸徑300mm、可倒轉(zhuǎn)、船用主機(jī)、右機(jī)基本型。（2）汽油機(jī)1E65F—單缸、二沖程、缸徑65mm、風(fēng)冷、通用型。4100Q—四缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、汽車用。12/21/202549哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）思考題1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通常是由哪些機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)組成的？它們各有什么功用？2、柴油機(jī)與汽油機(jī)在可燃混合氣形成方式與著火方式上有何不同？它們所用的壓縮比為何不一樣？3、四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)在總體構(gòu)造上有何異同？4、CA-488汽油機(jī)有4個(gè)氣缸，汽缸直徑87.5mm，活塞沖程92mm，壓