汽车发动机原理及构造.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第一节 概述,一、汽车发动机类型,1.,按所用燃料的不同分为汽油机和柴油机,第一节 概述,2.,按活塞运动的行程数分为二冲程和四冲程发动机,第一节 概述,3.,按冷却方式分为水冷发动机和风冷发动机,第一节 概述,4.,按气缸数分为单缸机和多缸机,第一节 概述,5.,按气缸排列方式分为直列和,V,型发动机,第一节 概述,6.,按进气状态分为增压和非增压发动机,第一节 概述,二、发动机的基本结构,第一节 概述,三、基本术语,工作循环,上下止点,活塞行程,曲柄半径,气缸工作容积,发动机排量,燃烧室容积,气缸总容积,压缩比,工况,第一节 概述,（,1,）上止点,活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。,（,2,）下止点,活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。,第一节 概述,（,3,）活塞行程,S,上、下止点之间的距离称为活塞行程（,S=2R,）。,第一节 概述,（,4,）曲柄半径,R,曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即,s=2R,。,第一节 概述,（,5,）气缸工作容积,V,h,活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。一般用,V,h,表示。单位是,L,（升）,第一节 概述,（,6,）燃烧室容积,活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用,V,c,表示。单位是,L,（升）。,第一节 概述,（,7,）气缸总容积,活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用,V,a,表示，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即,V,a,V,c,V,h,第一节 概述,（,8,）压缩比,气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用,表示。表示吸入气缸内的可燃混合气或新鲜空气被压缩的程度。,=,V,a/,V,c=,（,V,h,+,V,c,）,/,V,c=1+,V,h,/,V,c,式中：,V,a,气缸总容积；,V,h,气缸工作容积；,V,c,燃烧室容积；,通常汽油机的压缩比为,6,11,，柴油机的压缩比较高，一般为,16,22,。,第一节 概述,压缩比过大的不良后果,名称,成因,现象,后果,爆燃,由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。,火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出,尖锐的敲缸声。,还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。,表面点火,由于燃烧室内炽热表面与炽热处,(,如排气门头，火花塞电极，积炭处,),点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。,伴有强烈的,较沉闷敲击声。,产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。,第一节 概述,（,9,）工作循环,每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。,第一节 概述,（,10,）发动机排量,多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用,V,L,表示，单位是,L,（升）：,V,L,=i,V,h,式中：,V,h,气缸工作容积；,i,气缸数目。,第二节 发动机工作原理,一、四冲程汽油机工作原理,1.,进气行程,2.,压缩行程,3.,作功行程,4.,排气行程,单缸四冲程汽油机工作过程,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度,370440 K,，,压力,7,590 kPa,示功图,上止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比：,=Va/Vc,示功图,上止点,下止点,温度,600800K,，,压力,6001500,kPa,作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,瞬时最高：温度,22002800,K,，,压力,3,5MPa,作功终了：温度,15001700,K,，,压力,300500 kPa,示功图,上止点,下止点,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,温度,9001200,K,压力,105125 kPa,残余废气,示功图,上止点,下止点,二、四冲程柴油机的工作原理,吸气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,纯空气,喷油器,排气门,喷油泵,温度,300370K,压力,800900,kPa,温度,8001000K,压力,35,MPa,终了：温度,8001000K,压力,105400,kPa,温度,8001000K,压力,105400,kPa,瞬时：温度,18002200K,压力,510,MPa,四冲程发动机工作状态,状态,行程,温度,(K),压力,进气行程,370440,7590 kPa,压缩行程,600800,6001500 kPa,作功行程,22002800(,瞬时最高,),15001700(,作功终了,),35MPa(,瞬时最高,),300500 kPa(,作功终了,),排气行程,9001200,105125 kPa,柴油机工作时各行程状态参数,状态,行程,温度,(K),压力,进气行程,320350,800900 kPa,压缩行程,8001000,35MPa,作功行程,22002800,(,瞬时最高,),15001700(,作功终了,),35MPa(,瞬时最高,),300500 kPa(,作功终了,),排气行程,8001000,105125 kPa,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？,共同点,1.,每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。,2.,只有作功行程产生动力。,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？,不同点,汽油机,柴油机,汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气,进入气缸的是纯空气,电火花点燃混合气,高温气体加热柴油燃烧,有点火系,无点火系,无喷油器,有喷油器,第二节 发动机工作原理,三、二冲程发动机的工作原理,二冲程发动机,二冲程汽油发动机工作原理,二冲程柴油发动机工作原理,二冲程汽油机工作原理,压缩混合气,进气,点火燃烧,排气,扫气孔,排气孔,火花塞,二冲程柴油机工作原理,换气,燃烧,排气,压缩,喷油器,扫气泵,废气,排气门,空气,思考,二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？,1.,理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。,2.,由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。,3.,构造简单，质量较小。,4.,易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。,第三节 发动机总体构造,发动机,曲柄连杆机构,点火系,(,仅汽油机,),润滑系,燃油供给系,冷却系,配气机构,两大机构,五大系统,起动系,第三节 发动机总体构造,曲柄连杆机构,1.,作用：是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。,2.,组成：由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。,第三节 发动机总体构造,配气机构,1.,功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。,2.,配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。,第三节 发动机总体构造,燃料供给系统,燃料供给系统,功用：,1.,汽油机是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；,2.,是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。,第三节 发动机总体构造,润滑系统,1.,功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。,2.,组成：由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。,第三节 发动机总体构造,冷却系统,1.,功用：是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。,2.,组成：水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。,冷却系统,第三节 发动机总体构造,点火系统,在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。,第三节 发动机总体构造,起动机,飞轮,驱动齿轮,拨叉,电磁开关,单向离合器,蓄电池,点火开关,谢 谢！,