汽車發(fā)動機構(gòu)造及原理全冊課件(第2版)_第1頁
汽車發(fā)動機構(gòu)造及原理全冊課件(第2版)_第2頁
汽車發(fā)動機構(gòu)造及原理全冊課件(第2版)_第3頁
汽車發(fā)動機構(gòu)造及原理全冊課件(第2版)_第4頁
汽車發(fā)動機構(gòu)造及原理全冊課件(第2版)_第5頁
已閱讀5頁,還剩815頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

汽車發(fā)動機構(gòu)造

及原理車輛工程第0章緒論

“中國心”年度十佳發(fā)動機評選由《汽車與運動》雜志社于2006年創(chuàng)辦,是國內(nèi)唯一的車用發(fā)動機評選活動,受到汽車行業(yè)和媒體圈的一致認可。新標識以阿拉伯數(shù)字“10”為創(chuàng)意基礎(chǔ),非常簡潔明了地代表了“中國心”十佳的評選活動。同時,數(shù)字“10”還巧妙地組合成一個發(fā)動機活塞形狀,十分形象地詮釋了評選的實質(zhì)內(nèi)涵。運動的活塞似子彈飛梭而過,寓意評選活動將持續(xù)進步發(fā)展;而飄逸的尾翼,又如海上乘著東風(fēng)的風(fēng)帆,預(yù)示著“中國心”評選將在各大機構(gòu)的強大支持和幫助下,揚帆遠航,不斷創(chuàng)造輝煌的新篇章。3第一節(jié)汽車定義及組成第二節(jié)汽車發(fā)動機發(fā)展史第三節(jié)汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則第四節(jié)

車輛識別代號作業(yè)第0章緒論

汽車的總體構(gòu)造圖前部緒論汽車Automobile汽車Automobile汽車的總體構(gòu)造圖后部緒論汽車Automobile汽車的定義國家標準GB/T3730.1—2001對汽車的定義:由動力驅(qū)動,具有四個或四個以上車輪的非軌道承載的車輛,主要用于:載運人員和(或)貨物;牽引載運人員和(或)貨物的車輛;特殊用途。本術(shù)語還包括:a)與電力線相連的車輛,如無軌電車;b)整車整備質(zhì)量超過400kg的三輪車。2006年6月1日,按照《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》《車輛識別代號管理辦法(試行)》和有關(guān)國家標準的要求,三輪農(nóng)用運輸車更名為三輪汽車,四輪農(nóng)用運輸車更名為低速貨車。1緒論汽車Automobile汽車有多少個零部件?據(jù)估計,一般轎車約由1萬個不可拆解的獨立零部件組裝而成。結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的特別汽車,如F1賽車等,其獨立零部件的數(shù)量可達到2萬個之多。汽車的零部件數(shù)量越多,并不說明汽車的性能越好,反而意味著它的可靠性會更加難以保證。2緒論汽車Automobile3汽車有哪些主要部件?

汽車主要由車身、發(fā)動機、底盤和電氣設(shè)備四部分組成。緒論汽車Automobile緒論汽車Automobile

發(fā)動機是汽車的“心臟”。其作用是使燃料燃燒產(chǎn)生動力,然后通過底盤的傳動系驅(qū)動車輪使汽車行駛。發(fā)動機主要有汽油機和柴油機兩種。汽油發(fā)動機由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)和燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、起動系組成。柴油發(fā)動機的點火方式為壓燃式,所以無點火系。

底盤是汽車的“骨架”。作用是支承、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機的動力,使汽車產(chǎn)生運動,保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。車身是汽車的“皮膚”。車身安裝在底盤的車架上,用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。轎車、客車的車身一般是整體結(jié)構(gòu),貨車車身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成。車身則還包括座椅、天窗等車內(nèi)和車外附件裝備等。

電氣設(shè)備是汽車的“神經(jīng)系統(tǒng)”。由電源和用電設(shè)備兩大部分組成。電源包括蓄電池和發(fā)電機。用電設(shè)備包括發(fā)動機的電控單元、傳感器、執(zhí)行器、發(fā)動機起動系、汽油機的點火系和其它用電裝置。緒論汽車Automobile傳動系統(tǒng)——將發(fā)動機的動力傳給車輪。傳動系統(tǒng)包括離合器-變速器、傳動軸、主減速器及差速器、傳動軸(半軸)等部分。

行駛系統(tǒng)——使汽車各總成及部件安裝在適當?shù)奈恢?,對全車起支撐作用和對路面起附著作用,緩和道路沖擊和振動。它包括支撐全車的承載式車身及副車架、前懸架、前輪、后懸架、后輪等部分。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——使汽車按駕駛?cè)诉x定的方向行駛。它由帶轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動裝置組成,有的汽車還有轉(zhuǎn)向助力裝置。

制動系統(tǒng)——使汽車減速或停車,并可保證駕駛?cè)穗x去后汽車可靠地停駐。它包括前輪制動器、后輪制動器、駐車制動裝置以及控制裝置、傳動裝置和供能裝置。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史發(fā)動機的種類:外燃機、內(nèi)燃機、風(fēng)能發(fā)動機、太陽能發(fā)動機等。除電動車外,目前的商用汽車發(fā)動機都是熱機。熱力發(fā)動機(熱機):將熱能轉(zhuǎn)換為機械能的機器。熱機包括:外燃機和內(nèi)燃機外燃機:混合氣在機器外部燃燒而產(chǎn)生熱能,然后再轉(zhuǎn)變成機械能。如蒸汽機、汽輪機、熱氣機(斯特林發(fā)動機)。內(nèi)燃機:混合氣在機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能,然后再轉(zhuǎn)變成機械能。如活塞式內(nèi)燃機和燃氣輪機。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史一、蒸汽機

是一個能夠?qū)⒄羝械臒崮苻D(zhuǎn)換為功的熱機。

泵、鐵路機車和輪船曾使用蒸汽機驅(qū)動。蒸汽機在工業(yè)革命中起了基本的作用。今天人們還使用汽輪機發(fā)電。

緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史世界上第一臺蒸汽機是亞歷山大的希羅(HeroofAlexandria)于1世紀發(fā)明得汽轉(zhuǎn)球,不過它只是一個玩具而已。約1679年,法國物理學(xué)家丹尼斯·巴本制造了第一臺蒸汽機的工作模型。約與此同時,莎繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機的主意。1698年托馬斯·塞維利,1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工業(yè)蒸汽機,1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅(qū)動輪船。

現(xiàn)代蒸汽機的最大優(yōu)點是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。原子反應(yīng)堆、太陽能聚熱器等加熱水,產(chǎn)生蒸汽推動蒸汽機。汽轉(zhuǎn)球紐科門蒸汽機瓦特蒸汽機緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史1769年,法國炮兵工程師尼古拉斯·古諾把蒸汽機裝在一輛木制三輪車上,制成了最早的機動車。蒸汽機是外燃機,燃料在氣缸之外燃燒,熱效率低。主要技術(shù)參數(shù)車長:7.32m;車高:2.2m;蒸汽炮直徑:1.34m;前輪直徑:1.28m;后輪直徑:1.5m;牽引能力:4~5t;時速:3.5~3.9km/h;連續(xù)行走時間:12-15min。蒸汽機車緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史渦輪蒸汽機

一種用高壓蒸汽轉(zhuǎn)動渦輪葉片,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為動能的機械。

相較于原由詹姆斯·瓦特發(fā)明的單級往復(fù)式蒸汽機,渦輪蒸汽機大幅改善了熱效率,更接近熱力學(xué)中理想的可逆過程,并能提供更大的功率,至今它幾乎完全取代了往復(fù)式蒸汽機。渦輪蒸汽機特別適用于火力發(fā)電和核能發(fā)電,世界上大約80%的電是利用渦輪蒸汽機所產(chǎn)生。

緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史斯特林發(fā)動機(熱氣機)

一種閉循環(huán)活塞式熱機,是在1816年由蘇格蘭的R.斯特林發(fā)明。

閉循環(huán)的意思是工作燃氣一直保存在汽缸內(nèi),而開循環(huán)則如內(nèi)燃機和一些蒸汽機需要與大氣交換氣體。雙活塞型斯特林引擎內(nèi)活塞型斯特林引擎緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史二、煤氣機1860年,法國技師埃鐵米·列諾爾制成了煤氣機,這是一種無壓縮、電點火、使用煤氣的內(nèi)燃機。這臺煤氣機的熱效率為4%左右。煤氣機是內(nèi)燃機,熱效率較高并成批生產(chǎn),從此使內(nèi)燃機商品化??墒?,列諾爾的煤氣機沒有壓縮行程,熱效率只有3%~4%。最早的煤氣機緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史三、第一臺四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機1866年,德國人奧托制成了第一臺四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(單缸、臥式、以煤氣為燃料、采用火焰點火、功率大約為2.21KW、180r/min、壓縮比為2.66)。熱效率可達12%~14%。奧托把三個關(guān)鍵的技術(shù)思想:內(nèi)燃、壓縮燃氣、四沖程融為一體,使這種內(nèi)燃機具有效率高、體積小、質(zhì)量輕和功率大等一系列優(yōu)點。第一臺四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史1872年,奧托在德國建立道依茨(DEUTZ)發(fā)動機公司,開始批量生產(chǎn)內(nèi)燃機。1998年中德合資濰坊濰柴道依茨柴油機有限公司由濰坊柴油機廠與德國道依茨股份公司合資組建。2007年,道依茨一汽(大連)柴油機有限公司成立。由于奧托內(nèi)燃機是第一種實用化的內(nèi)燃機,所以人們一般把奧托看作是內(nèi)燃機的發(fā)明人。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史四、奔馳汽車1885年,德國工程師卡爾·奔馳拆開兩輛自行車,用一個鋼制骨架把兩個后輪和一個前輪組合在一起,前輪用于轉(zhuǎn)向,后輪用于驅(qū)動,在車子后部安裝了單缸四沖程內(nèi)燃機。設(shè)計制造了一輛三輪汽車,并在1886年1月29日獲得了專利,汽車得到了第一張官方出生證明。奔馳一號車主要技術(shù)參數(shù)汽缸數(shù):單缸;發(fā)動機排量:785ml;發(fā)動機功率:0.8hp;時速:15km/h。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史五、世界上第一輛四輪汽車1883年,德國工程師哥特里布·戴姆勒和威廉·邁巴赫將奧托四行程發(fā)動機改進后,成功地制造了第一臺臥式汽油內(nèi)燃機。1884年,又推出了性能更好的立式風(fēng)冷發(fā)動機(取名立鐘)。立鐘緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史1885年,戴姆勒將立鐘發(fā)動機安裝于木制雙輪車上,并讓兒子保羅駕駛;這輛取名“騎式雙輪車”的雙輪車獲得德國專利,這是世界上第一輛摩托車。1886年,戴姆勒買了一輛美國造的四輪大馬車。在邁巴赫的幫助下,在前輪上安裝了轉(zhuǎn)向裝置,后輪上安裝了驅(qū)動裝置,把世界上第一臺立式發(fā)動機安裝在車身的中部,世界上第一輛四輪汽車就這樣誕生了。第一輛四輪汽車主要技術(shù)參數(shù)發(fā)動機:化油器式汽油機;發(fā)動機質(zhì)量:60kg;發(fā)動機功率:0.368kW(0.5hp);發(fā)動機轉(zhuǎn)速:750r/min。第一輛摩托車緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史六、柴油發(fā)動機1892年,德國工程師魯?shù)婪颉さ胰麪枺―iesel)獲得柴油發(fā)動機發(fā)明專利。受面粉廠粉塵爆炸的啟發(fā),設(shè)想將吸入氣缸的空氣高度壓縮,使其溫度超過燃料的自燃溫度,再用高壓空氣將燃料吹入氣缸,使之著火燃燒。于1897年制成了第一臺具有實用價值的高壓縮型自動點火內(nèi)燃機,即壓燃式柴油機。氣缸直徑為15厘米,活塞沖程為40厘米。它加長了燃燒過程前的壓縮過程,這是內(nèi)燃機技術(shù)的第二次突破。第一臺柴油發(fā)動機緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史七、轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動機1957年,德國人汪克爾發(fā)明了轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動機,這是汽油發(fā)動機發(fā)展的一個重要分支。一般發(fā)動機是往復(fù)運動式發(fā)動機,工作時活塞在氣缸里做往復(fù)直線運動,為了把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動,必須使用曲柄連桿機構(gòu)。轉(zhuǎn)子發(fā)動機則不同,它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩。與往復(fù)式發(fā)動機相比,轉(zhuǎn)子發(fā)動機取消了無用的直線運動,無曲柄連桿和配氣機構(gòu),它的零件數(shù)比往復(fù)活塞式汽油發(fā)動機少40%,質(zhì)量輕、體積小、轉(zhuǎn)速高、功率大。首臺轉(zhuǎn)子發(fā)動機緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史八、博世BOSCH(波許)博世集團的創(chuàng)始人—羅伯特·博世是著名的德國企業(yè)家。1902年,發(fā)明世界上第一個具有高壓電磁點火系統(tǒng)的火花塞(點火線圈的圖形是博世公司的標志)。1927年,發(fā)明柴油機噴油泵。1973年,博世公司開發(fā)L型電子控制汽油噴射裝置,它以進氣管內(nèi)的空氣流量做參數(shù),可以直接按照進氣流量與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關(guān)系確定進氣量,據(jù)此噴射出相應(yīng)的汽油。這種裝置由于設(shè)計合理,工作可靠,廣泛為歐洲和日本等汽車制造公司所采用,奠定了現(xiàn)代電子控制燃油噴射裝置的雛形。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史九、中國第一發(fā)動機品牌奇瑞公司(CHERY)的ACTECO。ACTECO系列發(fā)動機是奧地利的AVL公司和中國奇瑞汽車公司的技術(shù)合作結(jié)晶,ACTECO有多重含義,但研究的終究目的是不遺余力改善燃油經(jīng)濟性和保護生態(tài)環(huán)境。它標志著中國人在新一代高性能汽車發(fā)動機領(lǐng)域零的突破,使中國汽車產(chǎn)業(yè)徹底告別了50年以來由于缺乏“心臟”而受制于人的歷史。ACTECO發(fā)動機緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史九、中國第一發(fā)動機品牌ACTECO的含義比較豐富,一共有三層意思:

第一層含義是標明該發(fā)動機的技術(shù)血統(tǒng)。開頭的字母A指代Austria(奧地利)的AVL公司,也表示了其在中國的誕生地Anhui(安徽);第二個字母C表示China(中國)的Chery(奇瑞);最后兩個字母CO是英文單詞cooperation(合作)的縮寫。因此,ACTECO的第一層意思表達了該發(fā)動機是奧地利的AVL公司和位于中國安徽的奇瑞汽車共同合作的技術(shù)結(jié)晶。AVL公司是歐洲頂級發(fā)動機制造商,也是德國的頂尖汽車公司如奔馳、寶馬等的發(fā)動機供應(yīng)商,AVL的技術(shù)加上奇瑞的氣魄能夠保證ACTECO的高起點。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史ACTECO的第二層含義主要講的是產(chǎn)品的設(shè)計理念與性能。中間三個字母TEC是英文詞“技術(shù)”(Technology)的前三個字母;最后三個字母ECO既代表經(jīng)濟性(Economic)又表示生態(tài)環(huán)保(Ecological);最后兩個字母CO也是英文單詞cost(低成本)的縮寫。ACTECO的第二層意思表示該發(fā)動機是利用世界一流技術(shù)開發(fā)出來的集經(jīng)濟性與節(jié)能環(huán)保為一體的產(chǎn)品,將有利于降低使用的經(jīng)濟成本(低油耗)和社會成本(低排放)。ACTECO的第三層含義集中在第一個字母A,表達了奇瑞公司的創(chuàng)業(yè)理念:在汽車行業(yè)(Automobile)勇爭第一(A)。而且前三個字母ACT(行動)也是奇瑞對于中國人發(fā)展自己的汽車產(chǎn)業(yè)的鮮明態(tài)度:不管外界如何爭論,用自己的行動來證明一切。緒論汽車發(fā)動機的發(fā)展史在內(nèi)燃機一百多年的發(fā)展歷史中,具有劃時代意義的兩個重要發(fā)展階段是:20世紀50年代初興起的增壓技術(shù);20世紀70年代開始的計算機、電子技術(shù)在內(nèi)燃機研制中的應(yīng)用。內(nèi)燃機和汽車給世界帶來了現(xiàn)代物質(zhì)文明,在經(jīng)過了超過一個世紀的發(fā)展之后,它的發(fā)展遠遠沒有達到其頂點,今后內(nèi)燃機的發(fā)展是以節(jié)能和環(huán)保為中心,充分兼顧可靠性的要求,全面提高內(nèi)燃機的性能。汽車工業(yè)的發(fā)展緊緊圍繞安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適四大主題,以汽車電子為引領(lǐng),出現(xiàn)了各種各樣的汽車新技術(shù)。汽車電子化、智能化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用,不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性、安全性和環(huán)保性,也改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性。緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則一、汽車產(chǎn)品型號編號規(guī)則按照國家標準GB/T9417—1988,國產(chǎn)汽車型號應(yīng)能表明其廠牌、類型和主要特征參數(shù)等。該型號由拼音字母和阿拉伯數(shù)字組成,包括首部、中部和尾部三部分:

首部——由2個或3個拼音字母組成,是識別企業(yè)名稱的代號。如:CA代表一汽、EQ代表二汽、SC代表重慶長安、BJ代表北京等。2003年,比亞迪收購西安秦川汽車有限責(zé)任公司(現(xiàn)“比亞迪汽車有限公司”),進入汽車制造與銷售領(lǐng)域,廠牌型號還使用西安秦川汽車有限責(zé)任公司的型號QCJ。緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則中部——由4位阿拉伯數(shù)字組成,分為首位、中間兩位和末位數(shù)字3部分。中部——首位、中間兩位數(shù)字含義:首位1表示載貨汽車;中間兩位數(shù)字表示汽車的總質(zhì)量(t)首位2表示越野汽車;中間兩位數(shù)字表示汽車的總質(zhì)量(t)首位3表示自卸汽車;中間兩位數(shù)字表示汽車的總質(zhì)量(t)首位4表示牽引汽車;中間兩位數(shù)字表示汽車的總質(zhì)量(t)首位5表示專用汽車;中間兩位數(shù)字表示汽車的總質(zhì)量(t)首位6表示客車;中間兩位數(shù)字*0.1m表示汽車的總長度首位7表示轎車;中間兩位數(shù)字*0.1L表示發(fā)動機工作容積首位8(暫缺)

首位9表示半掛車或?qū)S冒霋燔嚹┪粩?shù)字:表示企業(yè)自定序號。緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則二、活塞式內(nèi)燃機的名稱和編號緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則1、內(nèi)燃機的名稱和型號

內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名,例如汽油機、柴油機、煤氣機等。內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)字和漢語拼音字母組成。

2、內(nèi)燃機型號由以下四部分組成:首部:為產(chǎn)品系列符號和換代標志符號,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。中部:由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部:結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號,以字母表示。尾部:區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進等原因需要區(qū)分時,由制造廠選用適當符號表示。緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則三、活塞式內(nèi)燃機型號編制舉例

JL474Q2☆743JL:表示“江陵”牌的意思。(現(xiàn)在的長安公司是由以前的江陵發(fā)動機公司和長安汽車公司聯(lián)合組建而成,為了省去重復(fù)申請商標品牌的不必要的費用,所以繼續(xù)保留使用了“江陵”的品牌,且老“江陵”發(fā)動機,在很多用戶心中已經(jīng)樹立了良好的口碑)。

474Q2:這第一個“4”,表示該發(fā)動機是4缸機;“74”表示該發(fā)動機的缸徑為74mm;“Q”表示該發(fā)動機屬于汽油機;“2”表示這是本系列發(fā)動機中第二個正式型號。

743:其中的“7”表示,該發(fā)動機是2007年生產(chǎn);“4”表示全年的4個季度;最后的“3”表示該發(fā)動機是1.3排量。緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則緒論汽車、活塞式內(nèi)燃機編號規(guī)則緒論車輛識別代號(VIN)車輛識別代號(VIN),VIN是英文VehicleIdentificationNumber(車輛識別碼)的縮寫。VIN碼由17位字符組成,所以俗稱十七位碼。正確解讀VIN碼,對于正確地識別車型,以致進行正確地診斷和維修都是十分重要的。車輛識別代號由三部份組成:“世界制造廠識別代號”(WMI)、“車輛說明部分”(VDS)、“車輛批示部分”(VIS)。

緒論車輛識別代號(VIN)第一部分“世界制造廠識別代號”(WMI),用三位字碼來標示車輛的制造廠、品牌和類型。例如LSV表示上海大眾汽車有限公司;LFP表示中國第一汽車集團公司;LVV表示奇瑞汽車有限公司;LS5表示重慶長安汽車股份有限公司等等。第二部分“車輛說明部份”(VDS),它提示車輛一般特征的資料,用六位字碼代表出車輛的型式、系列、車身、發(fā)動機類型、檢驗位等,用粗線勾畫出該車輛的模型。第三部分“車輛批示部分”(VIS),是車輛制造廠為區(qū)別不同車輛而指定的一組八位字碼,它包括出產(chǎn)年份、裝配廠和產(chǎn)品順序號等,這組字碼與VDS聯(lián)在一起足可以保證每個車輛制造廠在30年之內(nèi)生產(chǎn)每輛車的VIN代號具有唯一性,決不重復(fù)。緒論緒論作業(yè)1.談一談學(xué)好這門課程的意義。2.你準備怎樣學(xué)好這門課程?3.簡述汽車發(fā)動機發(fā)展簡史。4.YZ6102Q、EQ6100-1發(fā)動機型號分別表示什么意思?第1章汽車發(fā)動機工作原理及總體構(gòu)造

2022年1月8日,濰柴動力股份有限公司全球首款本體熱效率51.09%的柴油機對外發(fā)布。熱效率是衡量內(nèi)燃機燃油利用效率的標準,熱效率越高,燃油消耗越少,節(jié)能減排的效果越顯著,是體現(xiàn)一個國家柴油機技術(shù)綜合實力的標志,熱效率提升也是柴油機誕生125年來全球行業(yè)的共同追求。第1章汽車發(fā)動機工作原理及總體構(gòu)造

汽車發(fā)動機的總體構(gòu)造汽車發(fā)動機的主要性能指標汽車發(fā)動機工作原理汽車發(fā)動機基本術(shù)語汽車發(fā)動機特性汽車發(fā)動機的定義及分類汽車燃料消耗量發(fā)動機Engine一、發(fā)動機的定義

汽車發(fā)動機主要是內(nèi)燃機。

內(nèi)燃機(internalcombustionengine)是指將液體或氣體燃料與空氣混合后,直接輸入氣缸內(nèi)部的高壓燃燒室燃燒爆發(fā)產(chǎn)生動力的裝置。這也是將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一種熱機。內(nèi)燃機具有體積小、質(zhì)量輕、便于移動、熱效率高、起動性能好的特點。但是內(nèi)燃機一般使用石油燃料,同時排出的廢氣中含有害氣體。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機和燃氣輪機等都是內(nèi)燃機。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機在汽車上應(yīng)用最為廣泛。第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機Engine二、發(fā)動機的分類活塞式內(nèi)燃機按運動方式分類按行程數(shù)分類其他分類方式往復(fù)運動式旋轉(zhuǎn)運動式四行程二行程其它分類方式按燃料種類按冷卻方式按氣缸數(shù)氣缸排列方式進氣狀態(tài)第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機的分類按活塞運動方式分類:

可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。

往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類補充知識:轉(zhuǎn)子發(fā)動機是什么原理?

轉(zhuǎn)子發(fā)動機又稱活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機。它是一種活塞在氣缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動的內(nèi)燃機。轉(zhuǎn)子發(fā)動機的活塞呈扁平三角形,氣缸是一個扁盒子,活塞偏心地置于空腔中。當活塞在氣缸內(nèi)作行星運動時,工作室的容積隨活塞轉(zhuǎn)動作周期性的變化,從而完成進氣—壓縮—做功—排氣四個行程?;钊哭D(zhuǎn)一周,完成一個四行程工作循環(huán)。1轉(zhuǎn)子發(fā)動機工作原理圖第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類補充知識:轉(zhuǎn)子發(fā)動機主要部件構(gòu)造簡單、體積小、功率大、高速時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能較好,曾引起汽車行業(yè)的注意,許多汽車廠家紛紛進行研制試驗。但經(jīng)過幾十年的實驗,證明這種機型尚無法與傳統(tǒng)往復(fù)活塞式發(fā)動機相匹敵,原因是燃油消耗極高?,F(xiàn)在只有馬自達公司研發(fā)和生產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動機。轉(zhuǎn)子發(fā)動機構(gòu)造圖第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機的分類按缸內(nèi)著火方式分類:可分為點燃式(SI)和壓燃式(CI)兩種。按燃料種類分類:

可分為汽油機、柴油機和氣體發(fā)動機等。

汽油機柴油機其它燃料:氫燃料、甲醇、二甲醚(CH3-O-CH3)、CNG(compressednaturalgas)、CH4、LPG(liquidpetrolgas)、(丙、丁)烷、煤氣(CO)等。第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類不同燃料發(fā)動機舉例GASOLINE第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類DIESEL不同燃料發(fā)動機舉例第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類不同燃料發(fā)動機舉例第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類C2H5OH乙醇CH3OH甲醇H2氫燃料CNG壓縮天然氣發(fā)動機的分類按完成一個工作循環(huán)所需行程數(shù)分類:

可分為四行程和二行程內(nèi)燃機兩種?;钊貧飧鬃錾舷乱苿?,移動四個行程,兩上兩下,也就是曲軸轉(zhuǎn)720°(兩周)時才完成一次動力的發(fā)動機,稱為四行程發(fā)動機。如果活塞一上一下(曲軸轉(zhuǎn)360°)即可完成這四個動作,即為二行程發(fā)動機。第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類四行程發(fā)動機二行程發(fā)動機發(fā)動機的分類按冷卻方式分類:

可分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。

水冷發(fā)動機利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻;風(fēng)冷發(fā)動機利用流動于氣缸體和氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻。

第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類水冷發(fā)動機冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。發(fā)動機的分類按氣缸數(shù)不同進行分類:

可分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。

第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機Engine汽車動力從哪里來?

汽車的動力來源于它的“心臟”,也就是發(fā)動機,那么發(fā)動機的“心臟”是什么?——氣缸!

氣缸是產(chǎn)生汽車驅(qū)動力的源頭,不論汽車能達到多高的速度,能爬多大的坡度,能拉多重的貨物,一切動力都來自氣缸內(nèi)部,都是由于燃料在氣缸內(nèi)部燃燒后推動活塞運動,然后再通過連桿、曲軸、變速器、傳動軸,最后將動力傳遞到車輪上,從而推動汽車前進。

在氣缸中,最“受罪”的就是其中的活塞,它“頭頂上”不斷有燃料燃燒爆炸,而“腳底下”又必須不停地“蹬動”曲軸?;钊?,是汽車中最先產(chǎn)生動力的部件。2第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機Engine氣缸數(shù)為何不能太多?

在同樣功率要求下,缸數(shù)越多,缸徑就可縮小,轉(zhuǎn)速就可提高,這時發(fā)動機緊湊輕巧,運轉(zhuǎn)平衡性好。但是,氣缸數(shù)的增加不能無限制,因為隨著氣缸數(shù)的增加,發(fā)動機的零部件數(shù)也成比例增加,從而使發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、降低發(fā)動機的可靠性、增加發(fā)動機重量、提高制造成本和使用費用、增加燃料消耗等。因此,汽車發(fā)動機的氣缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動機的用途和性能要求,在權(quán)衡各種利弊之后做出的合適選擇。3第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類將所有氣缸排成一排,稱為直列氣缸發(fā)動機。將所有氣缸分成兩組,把相鄰氣缸以一定的夾角布置在一起(一般為90°),從側(cè)面看氣缸呈V字形,就是V型發(fā)動機。將V型發(fā)動機的夾角繼續(xù)擴大到180°,讓相鄰氣缸相互對立設(shè)置,即為水平對置發(fā)動機。第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機的分類按氣缸排列方式分類:

可分為單列式和雙列式發(fā)動機。發(fā)動機EngineV型發(fā)動機更先進?優(yōu)點:V型發(fā)動機的高度和長度相對直列發(fā)動機尺寸較小,在汽車上布置起來較為方便。尤其是現(xiàn)代汽車比較重視空氣動力學(xué),要求汽車的迎風(fēng)面越小越好,也就是要求發(fā)動機蓋越低越好。另外,如果將發(fā)動機的長度縮短,便能為駕乘室留出更大的空間,從而提高舒適性。將氣缸分成兩排并斜放后,便能縮小發(fā)動機的高度和長度,從而迎合車身設(shè)計的要求。V型發(fā)動機的氣缸成一定角度對向布置,還可以抵消一部分振動。缺點:必須使用兩個氣缸蓋,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。另外其寬度加大后,發(fā)動機兩側(cè)空間較小,不易安裝其他裝置。4第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機EngineW12型發(fā)動機構(gòu)造圖第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機EngineW型發(fā)動機為何應(yīng)用少?

將V型發(fā)動機的每側(cè)氣缸再進行小角度的錯開(如大眾汽車的W8發(fā)動機為15°),就成了W型發(fā)動機。W型和V型相比,可以將發(fā)動機做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節(jié)省發(fā)動機所占的空間,同時重量也可輕些,但它的寬度更大,使得發(fā)動機室更滿。

W型發(fā)動機相對V型發(fā)動機最大的問題是發(fā)動機由一個整體被分割為兩個部分,在運作時必然會引起很大的振動,因此現(xiàn)在應(yīng)用極少。針對這一問題,大眾汽車在W型發(fā)動機上設(shè)計了兩個反向轉(zhuǎn)動的平衡軸,讓兩個部分的振動在內(nèi)部相互抵消。現(xiàn)在只有大眾汽車有W型發(fā)動機,一般有W8、W12及W16發(fā)動機。5第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類車輛與動力工程系62氣缸排列形式返回發(fā)動機Engine水平對置6缸發(fā)動機構(gòu)造圖第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機Engine水平對置發(fā)動機更有個性?

水平對置發(fā)動機的所有氣缸呈水平對置排列,就像是拳擊手在搏斗,活塞就是拳擊手的拳頭(當然拳頭可不止兩個),你來我往,毫不示弱。水平對置發(fā)動機的英文名(BoxerEngine)含義就是“拳擊手發(fā)動機”,可簡稱為B型發(fā)動機,如B6、B4,分別代表水平對置6缸和4缸發(fā)動機。6由于相鄰兩個氣缸水平對置,水平對置發(fā)動機可以很簡單地相互抵消振動,使發(fā)動機運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。水平對置發(fā)動機的重心低,能讓車頭設(shè)計得又扁又低。這兩點因素都能增強汽車的行駛穩(wěn)定性。第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機Engine由于水平對置發(fā)動機本身就左右對稱,因此它可使變速器等放置在車身正中,讓汽車重量左右對稱,而不會像大多數(shù)汽車那樣重心偏向一側(cè)。水平對置發(fā)動機的動力輸出軸方向與傳動軸方向一致,因此不需要改變動力傳遞方向,而是可以直接與離合器、變速器對接,動力傳遞效率較高,使汽車的起動和加速更迅猛。缺點:維修不方便,而且各缸點火間隔獨特,使其排氣聲響比較怪異,潤滑不良,磨損不均,某些情況下橫向振動難以平衡,普通汽車極少裝配水平對置發(fā)動機?,F(xiàn)在只有德國保時捷和日本斯巴魯兩家汽車廠家仍在生產(chǎn)和使用這種發(fā)動機。

第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機的分類按進氣系統(tǒng)是否采用增壓分類:

可分為自然吸氣(非增壓)式和強制進氣(增壓)式發(fā)動機。

汽油機常采用自然吸氣式,柴油機為了提高功率基本都采用增壓技術(shù)。第一節(jié)汽車發(fā)動機的定義及分類發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語氣缸蓋罩(headcover)氣缸蓋(cylinderhead)機體(engineblock)氣缸體(cylinderblock)曲軸箱(crankcase)油底殼(oilpan)氣門(valves)凸輪軸(camshaft)氣缸(cylinder)活塞(piston)連桿(connectingrod)曲軸(crankshaft)發(fā)動機基本術(shù)語上止點(TDC,TopDeadCenter)下止點(BDC,BottomDeadCenter)活塞行程(S)(Piston

Stroke)曲柄半徑(R)(Crank

Radius)氣缸工作容積(Vs)(SweptVolume)燃燒室容積(Vc)(CombustionChamberVolume)

氣缸總?cè)莘e(Va

)(AllVolume)

壓縮比(ε)(Compression

Ratio)內(nèi)燃機排量(Displacement)工作循環(huán)(WorkingCycle)第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語S=2RR

VcVa=Vc+Vs第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語工作循環(huán)每一個工作循環(huán)包括進氣、壓縮、做功和排氣過程,即完成進氣、壓縮、做功和排氣4個過程稱為一個工作循環(huán)。周而復(fù)始地進行這些過程,內(nèi)燃機才能持續(xù)地做功。上止點和下止點

活塞在氣缸里做往復(fù)直線運動時,當活塞向上運動到最高位置,即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的極限位置,稱為上止點。

活塞在氣缸里做往復(fù)直線運動時,當活塞向下運動到最低位置,即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置,稱為下止點。第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語活塞行程和曲柄半徑從一個止點到另一個止點移動的距離,即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用S表示,對應(yīng)一個活塞行程,曲軸旋轉(zhuǎn)180°。

曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑,一般用R表示。通?;钊谐虨榍霃降?倍,即S=2R。氣缸工作容積和內(nèi)燃機排量

活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積,稱為氣缸工作容積。(D為氣缸直徑,mm)內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和,稱為內(nèi)燃機排量。

(i為氣缸數(shù))第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語補充知識:為何大排量發(fā)動機動力更強?

發(fā)動機排量是各氣缸排量的總和,一般用mL(毫升)或L(升)來表示。由于氣缸體是圓柱體,它的容積不太可能正好是整升數(shù),因此才會出現(xiàn)1998mL、2397mL等數(shù)字,它們可近似標示為2.0L、2.4L。

發(fā)動機的排量越大,它每次吸入的可燃混合氣就越多,燃燒時產(chǎn)生的動力就越強。這相當于人的胃口越大,吃的就越多,他可能就越有勁。7第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語補充知識:發(fā)動機排量如何可變?

為了獲得較大的動力,就得將發(fā)動機排量設(shè)計得非常大。然而這樣做得后果則是燃油消耗也增加許多,尤其是在不需要這么大的動力時,其油耗浪費較為嚴重。排量可變技術(shù)則可解決這個問題。在不需要強大動力時,如在低速行駛、怠速停車等情況下,可將部分氣缸停止工作,具體辦法就是關(guān)閉它的進氣門和油路。當需要較大動力時,再恢復(fù)原來正常工作狀態(tài),而且這一切都是在駕駛?cè)擞X察不到的狀態(tài)下自動完成的。8一臺6缸可變排量發(fā)動機,根據(jù)行駛情況可變?yōu)?缸或3缸發(fā)動機。第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語補充知識:可變排量發(fā)動機原理示意圖本田公司VCM(VariableCylinderManagement)第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語補充知識:可變排量發(fā)動機原理示意圖排量可變內(nèi)燃機MDS(MultiDisplacementD-C公司技術(shù)V8-V6-V4)第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語補充知識:排量可變內(nèi)燃機奔馳公司的MDS(MultiDisplacementSystem)多級可變排量系統(tǒng);克萊斯勒的HEMI可變排量技術(shù)(V8-V6-V4);通用汽車的DOD(DisplacementOnDemand)可變排量技術(shù)等。搭載MDS系統(tǒng)的Hemi發(fā)動機最早于2005年服役,當時搭載在克萊斯勒的300C,Jeep的大切諾基和道奇Charger等車型上,而其品牌下的皮卡和大排量轎車也陸續(xù)裝備該發(fā)動機。第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語燃燒室容積和氣缸總?cè)莘e活塞位于上止點時,活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室,其容積稱為燃燒室容積,用Vc表示。氣缸工作容積與燃燒室容積之和稱為氣缸總?cè)莘e,用Va表示。壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比,用符號ε表示。

表征氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度?,F(xiàn)代汽車發(fā)動機壓縮比,汽油機一般為6~9(轎車有的達10以上),柴油機壓縮比一般為為16~22。容積容積壓縮比:=容積容積排量-=第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語補充知識:可變壓縮比紳寶(Saab)的SVC(SaabVariableCompression)發(fā)動機:氣缸蓋和氣缸體是動態(tài)連接在一起的,氣缸蓋與氣缸體通過一組搖臂連接,搖臂能在ECU的控制下改變一定的角度,從而改變了燃燒室的體積,壓縮比也同樣被改變了??勺儔嚎s比發(fā)動機能根據(jù)發(fā)動機工作負荷變化,自動調(diào)節(jié)壓縮比。低負荷時,使壓縮比提高;高負荷時,使壓縮比降低??捎行н_到防止爆震燃燒,增加功率、降低油耗、減少排放的目的?,F(xiàn)在處于研究的可變壓縮比技術(shù):薩博的SVC可變壓縮比技術(shù);法國MCE—5可變壓縮比發(fā)動機;日產(chǎn)VCR可變壓縮比發(fā)動機;第二節(jié)汽車發(fā)動機的基本術(shù)語(一)四行程汽油機工作原理發(fā)動機是汽車的心臟,氣缸則是發(fā)動機的心臟,汽車的動力就起源于氣缸內(nèi)部。

第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:直線運動怎樣變成旋轉(zhuǎn)運動?

活塞在氣缸內(nèi)是直線往復(fù)運動(轉(zhuǎn)子發(fā)動機除外),但它的動力輸出軸卻是旋轉(zhuǎn)運動,其原理何在?其實這與我們騎自行車時的情況相似。騎自行車時你的兩個膝蓋基本是上下直線運動,但帶動車輪旋轉(zhuǎn)的花盤卻是旋轉(zhuǎn)運動。因為膝蓋下壓或提起你的小腿后,將力量通過腳腕、腳、腳蹬子,便將往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。

在發(fā)動機內(nèi)部也是如此,活塞相當于你的膝蓋,連桿相當于你的小腿,曲軸相當于腳蹬子,當活塞上下運動時,便會帶動曲軸做旋轉(zhuǎn)運動。9第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理發(fā)動機動力為何源源不斷?四行程發(fā)動機的工作循環(huán)包括四個活塞行程,既進氣行程、壓縮行程、膨脹行程(做功行程)和排氣行程。101.進氣行程2.壓縮行程3.做功行程4.排氣行程發(fā)動機工作原理示意圖(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理1.進氣行程汽油機將空氣與燃料先在氣缸外部進行混合,然后再吸入氣缸。進氣行程中,進氣門打開,排氣門關(guān)閉。隨著活塞從上止點向下止點移動,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力以下,即在氣缸內(nèi)造成真空吸力。這樣,可燃混合氣便經(jīng)進氣管道和進氣門被吸入氣缸。(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理進氣行程排氣門關(guān)閉進氣門開啟大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點示功圖:表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。進氣終了時氣缸內(nèi)壓強為0.075~0.09Mpa,溫度上升至370~400K

?;钊滦械谌?jié)汽車發(fā)動機的工作原理2.壓縮行程

為使吸入氣缸內(nèi)可燃混合氣能迅速燃燒,以產(chǎn)生較大的壓力,從而使發(fā)動機發(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,即需要有壓縮過程。在這個過程中,進、排氣門全部關(guān)閉,曲軸推動活塞由下止點向上止點移動一個行程稱為壓縮行程。壓縮終了時,活塞到達上止點,發(fā)動機壓縮比愈大,在壓縮終了時混合氣的壓力和溫度便愈高,燃燒速度也愈快,因而發(fā)動機發(fā)出的功率愈大,經(jīng)濟性愈好。但壓縮比過大時,不僅不能進一步改善燃燒情況,反而會出現(xiàn)爆燃和表面點火等不正常燃燒現(xiàn)象。(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理

爆燃是由于氣體壓力和溫度過高,在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃造成的一種不正常燃燒。爆燃時火焰以極高的速率向外傳播,甚至在氣體來不及膨脹的情況下,溫度和壓力急劇升高。后果:輕微爆燃,發(fā)動機功率有所升高;但過度,則會使發(fā)動機過熱,功率下降,經(jīng)濟性變差,零件壽命下降等?,F(xiàn)象:發(fā)生爆燃時,有尖銳的金屬敲擊聲傳出。

表面點火是由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭,火花塞電極,積炭處)點燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒(也稱為熾熱點火或早燃)。后果:發(fā)動機的性能下降,零部件壽命降低?,F(xiàn)象:發(fā)生表面點火時,有沉悶的敲擊聲傳出。(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉PVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點壓縮終了時氣缸內(nèi)壓強上升至0.6~1.2Mpa,溫度繼續(xù)上升至600~700K?;钊闲袎嚎s行程第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理3.做功行程在這個行程中,進、排氣門仍舊關(guān)閉。當活塞接近上止點時,裝在氣缸蓋上的火花塞即發(fā)出電火花,點燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣被燃燒后,放出大量的熱能,因此,燃氣的壓力和溫度迅速增加。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械能,除了用于維持發(fā)動機本身繼續(xù)運轉(zhuǎn)而外,其余即用于對外做功。(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理做功行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉PVra示功圖大氣壓力線czb上止點下止點做功中氣缸內(nèi)最高壓強可達3~5Mpa,最高溫度可達2200~2800K;做功終了時氣缸內(nèi)壓強下降至0.3~0.5Mpa,溫度下降至1300~1600K。

活塞下行第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理4.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,以便進行下一個進氣行程。當膨脹接近終了時,排氣門開啟,靠廢氣的壓力進行自由排氣,活塞到達下止點后再向上止點移動時,繼續(xù)將廢氣強制排到大氣中?;钊缴现裹c附近時,排氣行程結(jié)束。由于燃燒過的廢氣通過消聲器的消聲作用,才不致于產(chǎn)生太大的響聲和噪聲。由于燃燒室占有一定容積,因此在排氣終了時,不可能將廢氣排盡,留下的這一部分廢氣稱為殘余廢氣。綜上所述,四沖程汽油發(fā)動機經(jīng)過進氣、壓縮、燃燒做功、排氣四個行程,完成一個工作循環(huán)。這期間活塞在上、下止點間往復(fù)移動了四個行程,相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。四個行程連續(xù)不斷,重復(fù)不停,周而復(fù)始,一直循環(huán)下去,發(fā)動機產(chǎn)生的動力源源不絕,最終傳遞到車輪上。(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理排氣行程進氣門關(guān)閉排氣門打開PVr示功圖大氣壓力線cb上止點下止點殘余廢氣排氣終了時氣缸內(nèi)壓強下降至0.105~0.115Mpa,溫度下降至900~1200K。

a

活塞上行z第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理進氣行程壓縮行程做功行程排氣行程四行程汽油機示功圖第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(一)四行程汽油機工作原理四行程汽油機示功圖汽油機燃燒過程Ⅰ-著火延遲期;Ⅱ-明顯燃燒期;Ⅲ-補燃期1-開始點火;2-形成火焰中心;3-最高壓力氣缸壓力(MPa)氣缸壓力(MPa)

φ(°)第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(一)四行程汽油機工作原理非正常燃燒氣缸內(nèi)壓強pppVVV第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理汽油在氣缸內(nèi)燃燒(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:發(fā)動機動力源于爆炸?

汽車的動力就是來自于汽油或柴油燃燒時產(chǎn)生的爆炸力??墒?,如果把汽油放在一個盆中并把它點燃,為什么只燃燒而不爆炸?因為盆子不是密封的,它是敞口的。如果在一個密封容器中裝入汽油和空氣然后點燃它們,便會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。汽車發(fā)動機就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。

如果將汽油和空氣按照最適合燃燒的比例(1:14.7)進行混合,并對它們進行大力壓縮使之溫度上升,此時點燃它們就會產(chǎn)生更大的爆炸力。將這種力量通過一系列的機構(gòu)“引導(dǎo)”到車輪上,它便會推動汽車前進。11第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:氣缸原理源自于大炮?

1680年,荷蘭科學(xué)家霍因斯受到大炮原理的啟發(fā),心想如將炮彈的強大力量用來推動其他機械不是挺好嗎?他一開始仍用火藥作燃燒爆炸物,將炮彈改成“活塞”,把炮筒作“氣缸”,并開一個單向閥。他在氣缸內(nèi)注入火藥,當點燃火藥后,火藥猛烈地爆炸燃燒,推動活塞向上運動,并產(chǎn)生動力。

當然,由于行程過長,效率太低,他最終沒有取得成功。但正是霍因斯首先提出了“內(nèi)燃機”的設(shè)想,后人在此基礎(chǔ)上才發(fā)明了汽車使用的發(fā)動機。12第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理火花塞在發(fā)動機的位置(一)四行程汽油機工作原理第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:火花塞像是雷電?

火花塞是用來點燃氣缸內(nèi)混合可燃氣體的部件,它有相鄰很近的兩個電極,分別稱為中心電極和側(cè)電極(或接地電極),它們之間的間隙,稱為火花塞間隙,一般不到1mm。

火花塞產(chǎn)生高壓電火花的原理與雷電相似,中心電極通電時,它與接地電極間就像兩朵帶正負電的云一樣,在相互接近時就會放出電火花,電壓甚至高達1萬伏。這個電火花可在瞬間點燃氣缸中被壓縮后溫度非常高的混合氣。

火花塞雖小,但對它的技術(shù)要求非常高。不僅要產(chǎn)生高達1萬伏的電壓,而且還要承受5MPa甚至更高的壓力,關(guān)鍵是它的絕緣體下端的溫度還應(yīng)保持在一定溫度,約在500~750℃之間。如果低于此溫度,則容易造成燃燒不完全,火花塞容易積炭,甚至導(dǎo)致斷火;如果高于此溫度,則可能提前點燃混合氣,造成所謂的“早燃”現(xiàn)象。

全世界的火花塞尺寸都是統(tǒng)一的,雖然螺紋部分長度稍有區(qū)別,但基本都可通用。13第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(二)四行程柴油機工作原理

四行程柴油機的工作循環(huán)同樣包括進氣、壓縮、做功和排氣四個行程。進氣行程:被吸入氣缸的是純空氣。壓縮行程:柴油機壓縮比較大。做功行程:壓縮終了時噴油器將柴油噴入燃燒室,柴油自行燃燒。排氣行程:與汽油機相同。第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(二)四行程柴油機工作原理柴油機結(jié)構(gòu)示意圖第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:柴油機為何不用火花塞?

與汽油機工作原理相比,柴油機由于用的柴油黏度比汽油大、不易蒸發(fā),且自然溫度又較汽油低,所以采用的是壓縮自燃式著火。柴油機也稱“壓燃式內(nèi)燃機”,進入柴油發(fā)動機氣缸內(nèi)的空氣,被活塞壓縮后溫度便會上升,如果其溫度上升到柴油的燃點時,用噴油器將柴油噴成霧狀射入氣缸中,柴油與灼熱的空氣相遇,即自行著火燃燒。燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓燃氣,在氣缸內(nèi)膨脹,推動活塞做功。因此,柴油機沒有點火線圈,沒有火花塞,也沒有分電器等點火系統(tǒng)部件。14柴油發(fā)動機構(gòu)造原理圖第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(二)四行程柴油機工作原理進氣行程壓縮行程做功行程排氣行程新鮮空氣四行程柴油機各行程示意圖開始噴油第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理四行程汽油機、柴油機缸內(nèi)壓力、溫度比較p:MPa

;T:K汽油機柴油機

進氣pin0.075~0.090.0785~0.0932Tin370~400300~370

壓縮pco0.6~1.23.5~4.5Tco600~700750~1000

做功pmax3.0~5.06.0~9.0Tmax2200~28002000~2500pex0.3~0.50.2~0.4Tex1300~16001200~1500

排氣

p`r0.105~0.1150.105~0.125

T`r900~1200800~1000第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:柴油機和汽油機有什么區(qū)別?柴油機和汽油機是汽車上最常見的兩種動力,它們的主要區(qū)別是:1.

汽油機用火花塞點燃混合氣,而柴油機是壓縮自燃點火。柴油機無點火系,所以故障少些,易保養(yǎng)。但柴油機有高精度零件如噴油泵、噴油器等,其成本較高,并且加工較難。2.

汽油機壓縮比沒有柴油機大。由于柴油機壓縮比較高,燃料燃燒非常完全,所以柴油機的有效熱效率好,經(jīng)濟性好。汽油機:be=270~325g/(kW·h)

柴油機:be=214~285g/(kW·h)15第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理補充知識:3.柴油機最高爆發(fā)壓力高,所以對發(fā)動機的零部件強度要求高,這樣導(dǎo)致柴油機笨重。4.柴油機轉(zhuǎn)速低于汽油機原因:1)由于柴油機的壓縮比高,所以其受到的機械負荷較大,故其零部件的質(zhì)量需較大,導(dǎo)致運動時慣性力較大。

2)汽油機可燃混合氣的混合時間和質(zhì)量優(yōu)于柴油機。5.柴油機運轉(zhuǎn)噪音高,但有害氣體的排放優(yōu)于汽油機,而微粒排放較高。6.柴油機起動困難,汽油機易起動。第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理總結(jié):第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理1.每一個發(fā)動機工作循環(huán),曲軸轉(zhuǎn)兩周(720°),每一個行程曲軸轉(zhuǎn)半周(180°),進氣行程是進氣門開啟,排氣行程是排氣門開啟,其余兩個行程進、排氣門均關(guān)閉。但在實際進氣、排氣過程中,每個過程曲軸轉(zhuǎn)半周多(大于180°)。進氣門、排氣門都是早開晚關(guān)。進氣門早開(1點):增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度,減小進氣阻力,增加進氣量。進氣門晚關(guān)(2點):延長了進氣時間,在大氣壓和氣體慣性力的作用下,增加進氣量。排氣門早開(5點):借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣,大大減小了排氣阻力,使排氣干凈。排氣門晚關(guān)(6點):延長了排氣時間,在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下,使排氣干凈。第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理2.四個行程中,只有做功行程產(chǎn)生動力,其他三個行程是為做功行程做準備工作的輔助行程。造成曲軸轉(zhuǎn)速不均勻,工作振動大。所以在曲軸后端安裝了一個質(zhì)量較大的飛輪,做功時飛輪吸收儲存能量,其余三個行程則依靠飛輪慣性維持轉(zhuǎn)動。3.在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的第一循環(huán)時,必須有外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成進氣、壓縮行程,著火后,完成做功行程,并依靠曲軸和飛輪貯存的能量便可自行完成以后的行程,以后的工作循環(huán)發(fā)動機無需外力就可自行完成。第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(三)二行程汽油機1--進氣孔;2--排氣孔;3--掃氣孔11、結(jié)構(gòu)介紹換氣機構(gòu)(進氣孔、排氣孔、掃氣孔)曲軸箱掃氣活塞頂部為凸頂,以引導(dǎo)氣流掃氣活塞裙部較長等23第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(三)二行程汽油機2、工作原理(1)第一行程活塞:從下止點到上止點活塞上方:換氣;三孔關(guān)閉后,壓縮可燃混合氣活塞下方:新鮮混合氣由進氣口進入曲軸箱曲軸:旋轉(zhuǎn)從0℃A~180℃A進氣孔進氣孔排氣孔排氣孔掃氣孔掃氣孔第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(三)二行程汽油機(2)第二行程活塞:從上止點到下止點活塞上方:可燃混合氣燃燒膨脹做功;排氣口露出后排氣;掃氣口露出后開始掃氣?;钊路剑哼M氣口被下移地活塞關(guān)閉后新鮮混合氣被下移的活塞預(yù)壓縮,掃氣口露出后,被預(yù)壓縮的新鮮氣體經(jīng)過掃氣口進入活塞上方的氣缸內(nèi)。曲軸:旋轉(zhuǎn)從180℃A~360℃A進氣孔進氣孔排氣孔排氣孔掃氣孔掃氣孔第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(三)二行程汽油機二行程發(fā)動機示功圖第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(四)二行程柴油機11、結(jié)構(gòu)介紹有排氣閥,無排氣口。進氣口設(shè)置在氣缸上部,進氣口和掃氣口為同一氣口。通過掃氣泵掃氣。23第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(四)二行程柴油機2、工作原理(1)第一行程活塞從下止點到上止點。最開始,通過掃氣泵換氣;當進氣口被關(guān)閉后,對進入到氣缸內(nèi)的空氣進行壓縮;快到上止點時噴油器噴油入燃燒室,油氣混合自燃起來??諝饪諝饪諝獾谌?jié)汽車發(fā)動機的工作原理(四)二行程柴油機(2)第二行程活塞從上止點到下止點。氣缸內(nèi)的燃氣燃燒膨脹做功;活塞下移排氣閥打開排氣;露出掃氣孔后開始利用掃氣泵將新鮮空氣掃入氣缸進行掃氣。燃料空氣空氣廢氣第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理二行程汽油機的優(yōu)缺點(同四行程汽油機相比較)優(yōu)點:1、從工作原理上來講,在發(fā)動機排量和轉(zhuǎn)速相同的前提下,二行程發(fā)動機的功率理論上是四行程發(fā)動機的2倍。2、由于二行程發(fā)動機的做功頻率比較高,所以發(fā)動機運轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)。3、無專門的換氣機構(gòu),所以結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量小。4、由于附屬機構(gòu)少,所以使用、維護很方便。所以摩托車上多用。缺點:1、廢氣不易排除干凈,換氣時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)動機的功率并不等于四沖程發(fā)動機的兩倍,只等于1.5~1.6倍。2、部分新鮮可燃混合氣隨廢氣排出,使能源浪費,經(jīng)濟性下降。3、同時造成環(huán)境污染。第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理(五)多缸發(fā)動機現(xiàn)代汽車發(fā)動機都是多缸四行程發(fā)動機,就能量轉(zhuǎn)換過程,發(fā)動機的每一個氣缸和單缸機的工作過程是完全一樣的,都要經(jīng)過進氣、壓縮、做功和排氣四個行程。但是單缸發(fā)動機的四個行程中只有一個行程做功,其余三個行程不做功,即曲軸轉(zhuǎn)兩圈,只有半圈做功,所以運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性較差,功率越大,平穩(wěn)性就越差。為了使運轉(zhuǎn)平穩(wěn),單缸機一般都裝有一個大飛輪。

多缸發(fā)動機的做功行程是錯開的,按照工作順序做功,即曲軸轉(zhuǎn)兩圈交替做功,因此,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動小。缸數(shù)越多,做功間隔角越小,同時參與做功的氣缸越多,發(fā)動機運轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。多缸機使用最多的有四缸發(fā)動機,六缸發(fā)動機和八缸發(fā)動機。第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理多缸發(fā)動機工作順序直列4缸發(fā)動機第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理多缸發(fā)動機工作順序V6發(fā)動機第三節(jié)汽車發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的結(jié)構(gòu)布置發(fā)動機Engine第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機的結(jié)構(gòu)布置發(fā)動機的結(jié)構(gòu)布置發(fā)動機的結(jié)構(gòu)布置發(fā)動機Engine第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機共有多少個部件?一臺發(fā)動機不可拆解的零部件總數(shù),根據(jù)構(gòu)造復(fù)雜程度不同,大概在300~600個之間。據(jù)稱一臺法拉利跑車的發(fā)動機約有800個獨立的零部件。一臺V8發(fā)動機的部件展示一、汽油機第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造汽油機的主要組成部分:第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造兩大機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)五大系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)點火系統(tǒng)起動系統(tǒng)發(fā)動機的裝配過程曲柄連桿機構(gòu)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機的裝配過程曲柄連桿機構(gòu)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造功用:將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的扭矩,以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。組成:由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等。配氣機構(gòu)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造功用:按工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求,定時開、閉進、排氣門,使新氣進入氣缸,廢氣從氣缸排出。組成:氣門組、氣門傳動組。燃料供給系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣,供入氣缸,并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去。油路主要由汽油箱、輸油泵、濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、各種傳感器、電控噴油器、電控單元等組成。氣路主要由空氣濾清器、進排氣管系、排氣消音器等組成。燃料供給系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造氣路燃料供給系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造電子油門(E-GAS、ETC)氣缸燃料供給系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造冷卻系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造功用:使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。組成:由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等。潤滑系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造功用:向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油,以實現(xiàn)液體摩擦,減小摩擦阻力,減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。組成:由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等。點火系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造功用:是在壓縮行程終了時準確點火。組成:由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等。起動系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程,稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置,稱為發(fā)動機的起動系。組成:蓄電池、點火開關(guān)、起動機二、柴油機第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造柴油機與汽油機總體構(gòu)造有些不同。柴油機是壓燃的,不需要點火系;柴油機燃料供給系的功用是把高壓柴油和空氣分別供入氣缸,在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒,最后將燃燒后的廢氣排出。油路主要由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、高壓油泵、噴油器、ECU等組成。氣路主要由空氣濾清器、空氣流量計、進排氣管系、排氣消音器等組成。柴油機電控共軌系統(tǒng)第四節(jié)汽車發(fā)動機總體構(gòu)造一、發(fā)動機的熱平衡第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性在汽車發(fā)動機中,燃油燃燒所放出的熱量,只有25%-40%轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ч?,其余大部分熱量隨著廢氣和冷卻水等從發(fā)動機中排出。發(fā)動機熱平衡用來表示其熱量的分配情況,可用熱流圖表示。a—從殘余廢氣和排氣中回收的熱量;

b—由氣缸壁傳給進氣的熱量;

c—排出的廢氣傳給冷卻水的熱量;

d

—在摩擦熱中傳給冷卻水的部分;

e—從排氣系統(tǒng)輻射的熱量;

f—從冷卻系和水套壁輻射的熱量;

g

—從曲軸箱壁和其他不冷卻部分輻射的熱量。二、發(fā)動機的機械損失第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性發(fā)動機的功率在內(nèi)部傳遞過程中,存在的各種損失,這些損失稱為機械損失,它主要包括以下三個方面:

1.發(fā)動機內(nèi)部運動機件的摩擦損失。如活塞環(huán)及活塞與缸壁間的摩擦、軸承與軸頸間的摩擦、氣門傳動機構(gòu)的摩擦、油封處的摩擦等。這部分損失占總損失的60%—75%。

2.驅(qū)動附屬機構(gòu)的損失。如驅(qū)動冷卻水泵、風(fēng)扇、機油泵、點火裝置或噴油泵的損失,它約占總機械損失的5%~20%。

3.泵氣損失。約占總機械損失的10%~20%。三、發(fā)動機的性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性性能指標動力性指標經(jīng)濟性指標其他指標有效扭矩有效功率發(fā)動機轉(zhuǎn)速平均有效壓力有效熱效率有效燃油消耗率發(fā)動機的動力性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性1.有效扭矩(efficientTorque)定義:發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩,并克服了摩擦、驅(qū)動附件等損失后從曲軸對外輸出的凈扭矩。符號:Te單位:N·m有效功:有效扭矩與曲軸角位移的乘積即為發(fā)動機對外輸出的有效功。發(fā)動機的動力性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性2.有效功率(efficientPower)定義:發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率,即曲軸對外輸出的凈功率。符號:Pe單位:kW大?。河行ぞ嘏c曲軸角速度的乘積。公式:式中,Te—有效扭矩,單位為N·m;n—曲軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min。

發(fā)動機的動力性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性3.發(fā)動機轉(zhuǎn)速(曲軸轉(zhuǎn)速)定義:發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速。表示符號:n單位:r/min標定轉(zhuǎn)速:發(fā)動機產(chǎn)品標牌上的有效功率及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速分別稱為標定功率和標定轉(zhuǎn)速。發(fā)動機的動力性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性活塞平均速度Cm活塞在氣缸中運動的速度是不斷變化的,在行程中間較大,在止點附近速度較小,止點處為零。

若已知內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速n,則活塞的平均速度可由下式計算:

Cm=2·S·n/60=S·n/30(m/s)

式中,S—行程,單位為m活塞平均速度是表征內(nèi)燃機高速性能的一項主要指標。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和有效扭矩的測量第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性發(fā)動機的動力性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性4.平均有效壓力(BMEP)定義:單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓力。表示符號:Pme單位:kPa評價方法:平均有效壓力越大,發(fā)動機的做功能力越強有效功率計算:

發(fā)動機的經(jīng)濟性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性1.有效熱效率定義:燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分數(shù)稱為有效熱效率。符號:ηe評價方法:為了獲得一定數(shù)量的有效功所消耗的熱量越少,有效熱效率越高,發(fā)動機的經(jīng)濟性越好。發(fā)動機的經(jīng)濟性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性2.有效燃油消耗率(BSFC)定義:發(fā)動機每輸出1kW·h的有效功所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率。表示符號:be單位:g/(kW·h)公式:

式中,B—發(fā)動機在單位時間內(nèi)的耗油量;Pe—發(fā)動機的有效功率。發(fā)動機的經(jīng)濟性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性

機油消耗率定義:發(fā)動機在標定工況時,每輸出1kW·h的有效功所消耗的機油量稱為機油消耗率。單位:g/(kW·h)內(nèi)燃機的機油在機內(nèi)循環(huán)使用,其消耗的主要方式有:1)機油經(jīng)活塞環(huán)竄入燃燒室或由氣閥導(dǎo)管流入缸內(nèi)燒掉,未燒掉的則隨廢氣排出。2)有一部分機油在曲軸箱內(nèi)氣化或蒸發(fā),由曲軸箱通風(fēng)口排出。發(fā)動機的其它性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性1.強化指標強化指標:發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標,包括升功率和強化系數(shù)。升功率:發(fā)動機在標定工況下,單位發(fā)動機排量輸出的有效功率稱為升功率。

強化系數(shù):平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化系數(shù)。發(fā)動機的其它性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性2.結(jié)構(gòu)性(緊湊性)指標緊湊性指標:表征發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標,包括比容積和比質(zhì)量。比容積:發(fā)動機外廓體積與其標定功率的比值。

單位:m3/kW比質(zhì)量:發(fā)動機的凈重量與其標定功率的比值。

單位:kg/kW發(fā)動機的其它性能指標第五節(jié)汽車發(fā)動機主要性能指標與特性環(huán)境指標:發(fā)動機排氣品質(zhì)和噪聲水平。可靠性指標:發(fā)動機在規(guī)定的使用條件下,正常持續(xù)工作能力的指標。耐久性指標:發(fā)動機主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時間。工藝性指標:評價發(fā)動機制造工藝性和維修工藝性好壞的指標。第六節(jié)汽車發(fā)動機特性1.工況內(nèi)燃機在某一時刻的運行狀況簡稱工況,以該時刻內(nèi)燃機輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示。曲軸轉(zhuǎn)速即為內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速。2.負荷內(nèi)燃機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值稱為負荷率,以百分數(shù)表

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論