1、三聯(lián)學(xué)院交通工程系,第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本知識(shí),概述,四行程發(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)名稱及型號(hào)編制規(guī)則,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,1.1 概 述,發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的機(jī)器。,1、按燃料的使用不同分,一、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義：,二、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類 ：,現(xiàn)代汽車大多使用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。它將燃料在 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)部進(jìn)行燃燒，把產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,3、按冷卻方式不同,2、按完成一個(gè)工作循環(huán)所需行程數(shù),三聯(lián)學(xué)院交通工程系,4、按氣缸數(shù)及排列方式,單列式,型,對(duì)置式,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,1.2 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,上止點(diǎn),下止點(diǎn),活

2、塞行程(S),曲柄半徑(R),氣缸工作容積(V h ),燃燒室容積(Vc ),氣缸總?cè)莘e(Va ),一、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本術(shù)語,壓縮比,發(fā)動(dòng)機(jī)排量,工作循環(huán),三聯(lián)學(xué)院交通工程系,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,動(dòng)態(tài)演示,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,壓縮比,氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用表示。,例如：現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為811(轎車有的達(dá)10以上)。柴油機(jī)壓縮比一般為為1622。,Va 氣缸總?cè)莘e； Vh 氣缸工作容積； Vc 燃燒室容積；,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,工作循環(huán),對(duì)于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，每進(jìn)行一次能量轉(zhuǎn)換，均要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過程。這種周而復(fù)始的連續(xù)過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)

3、。,多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量 ，用表示VL 。,發(fā)動(dòng)機(jī)排量,VL= V h i,Vh氣缸工作容積 （氣缸排量） i 氣缸數(shù)目,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,二、 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,觀看演示,1、進(jìn)氣行程,2、壓縮行程,3、作功行程,4、排氣行程,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,四行程汽油機(jī)的工作原理,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)行程的圖示,1.進(jìn)氣行程,.壓縮行程,.作功行程,4.排氣行程,每一行程工作的具體分析如下,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,1、進(jìn)氣行程,排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門開啟,大氣壓力線,P,V,r,a,示功圖,上止點(diǎn),下止點(diǎn),示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。,進(jìn)

4、氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為0.0740.093Mpa，溫度上升至353403K,活 塞 下 行,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,2、壓縮行程,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,P,V,r,a,示功圖,大氣壓力線,c,上止點(diǎn),下止點(diǎn),壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)上升至0.61.5Mpa，溫度繼續(xù)上升至600700K 。,活 塞 上 行,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,3、作功行程,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,P,V,r,a,示功圖,大氣壓力線,c,Z,b,上止點(diǎn),下止點(diǎn),作功中氣缸內(nèi)最高壓強(qiáng)可達(dá)35Mpa，最高溫度可達(dá)22002800K；作功終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.30.5Mpa，溫度下降至13001600K。,活 塞 下 行,三聯(lián)學(xué)院交通工程

5、系,4、排氣行程,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,P,V,r,示功圖,大氣壓力線,c,Z,b,上止點(diǎn),下止點(diǎn),殘余廢氣,排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.1020.120Mpa，溫度下降至9001200K,a,活 塞 上 行,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,四行程柴油機(jī)工作原理,與汽油機(jī)工作原理相比，只有一個(gè)行程即作功行程中，柴油機(jī)由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸發(fā)，且自然溫度又較汽油低，所以采用的是,壓縮自燃式點(diǎn)火。,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,進(jìn)氣行程,壓縮行程,作功行程,排氣行程,新鮮空氣,四行程柴油機(jī)各行程示意圖,開始噴油,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,分析和比較汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作,異同,?,首先分別看一下汽油機(jī)和柴油機(jī)的圖

6、示,火花塞,噴油器,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作相同點(diǎn)：,每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周; 每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周; 只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。,汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作不同點(diǎn)：,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,思考與練習(xí)：,1、 發(fā)動(dòng)機(jī)的定義是什么？ 2、 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類如何？ 3、 什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、燃燒室容積和壓縮比？ 4、汽油機(jī)和柴油機(jī)在可燃混合氣形成方式和點(diǎn)火方式上有何不同？它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造,點(diǎn)此觀看錄像,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu),三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑 塔 納 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 配 氣

7、機(jī) 構(gòu),三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑塔納轎車汽油供給系,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系示意圖,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑 塔 納 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 點(diǎn) 火 系,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,桑塔納轎車起動(dòng)機(jī),三聯(lián)學(xué)院交通工程系,1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性,一、動(dòng)力性指標(biāo),1、有效轉(zhuǎn)矩：發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩，用Te表示 。,2、有效功率：發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對(duì)外輸出的功率成為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，用Pe表示。,式中：Te 有效扭矩，單位為Nm； n 曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min,二者關(guān)系,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,三、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性,指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩

8、和燃油消耗率三者隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。,二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),燃油消耗率：只發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1有效功率，在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量，成為燃油消耗率，用be表示。,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,四、發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與負(fù)荷,1、工況（指發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況）：一般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)速來表明 。,2、發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷：是當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所有可能發(fā)出的最大功率之比，以百分?jǐn)?shù)表示。,Pe/kW,n/rmin-1,0,50,45,32,27,20,2000,3500,4800,a,b,c,d,e,分析右圖發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,1.5 內(nèi)燃機(jī)名稱及型號(hào)編制規(guī)則,首部：為

9、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。,一、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由以下四部分組成,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,二、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)的排列順序及符號(hào)所代表的意義,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,(1) 汽油機(jī) 1E65F： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(hào) CA488： 表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號(hào) (2) 柴油機(jī) 195： 表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型 165F： 表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 6135Q： 表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用 X4105： 表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號(hào),三、型號(hào)編制舉例,三聯(lián)學(xué)院交通工程系,小 結(jié),發(fā)動(dòng)機(jī),常用術(shù)語,工作原理,發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的機(jī)器。,分類,定義,按不同的分類方法大致分為四大類,十個(gè)基本術(shù)語,汽油發(fā)動(dòng)機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī),（重點(diǎn)）,區(qū)別于汽油