汽车发动机教学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

汽车发动机结构与维修汽车发动机结构与维修第1页清原职业中专机械组 第第1章章 汽车发动机总论汽车发动机总论第2页清原职业中专机械组学习目标知识目标：1.能正确描述发动机基本结构、作用和发动机惯用术语定义；2.能简单叙述发动机基本工作原理;第3页清原职业中专机械组 第一节 汽车发动机类型及工作原理第4页清原职业中专机械组一、汽车发动机类型往复活塞式发动机转子式发动机1、汽车用发动机分为：第5页清原职业中专机械组2、按完成一个工作循环活塞往复次数不 同分为：二冲程发动机四冲程发动机第6页清原职业中专机械组3、按气缸数不一样分为：单缸发动机多缸发动机第7页清原职业中专机械组4、按冷却方式不一样分为：风冷发动机水冷发动机第8页清原职业中专机械组直列式发动机V形发动机5、按气缸排列形式分为：第9页清原职业中专机械组6、按所用燃料不一样分为：汽油机柴油机第10页清原职业中专机械组7、按进气是否增压分为：非增压式发动机增压式发动机第11页清原职业中专机械组二、发动机基本结构及基本术语1、发动机能量和运动转换机构基本结构及运动特点1）、往复活塞式内燃机基本结构：气缸内装有活塞，连杆小头经过活塞销与活塞铰接，其大头则与曲轴铰接，组成了发动机能量及运动转换机构（曲柄连杆机构）主要部分。2）、曲柄连杆机构运动特点：活塞在气缸内上、下往复运动能够带动曲轴转动；曲轴转动也能够带动活塞往复运动。进气门吸入新鲜空气；排气门排出废气。第12页清原职业中专机械组 发动机工作过程是周期性地将燃料燃烧热能转变为机械能过程。经过进气、压缩、作功、排气，每进行一次称为一个工作循环。曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作循环，称为四冲程发动机。曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作循环，称为二冲程发动机。2、发动机基本术语第13页清原职业中专机械组1.上止点 活塞离曲轴回转中心最远处，普通指活塞上行到最高位置，普通用英文缩写词TDC表示。第14页清原职业中专机械组2.下止点 活塞离曲轴回转中心最近处，普通指活塞下行到最低位置，普通用英文缩写词BDC表示。第15页清原职业中专机械组3.活塞冲程（S）上、下止点间距离。第16页清原职业中专机械组4.曲柄半径（R）与连杆下端（即连杆大头）相连曲柄销中心到曲轴回转中心距离（mm）。显然，S=2R。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。R第17页清原职业中专机械组5、气缸工作容积(Vh)活塞从上止点到下止点间空间容积(L)。Vh=D 2s/4106 式中 D气缸直径,mm。6、发动机排量(VL)：发动机全部气缸工作容积之和（L）。设发动机气缸数为i，则 VL =Vh i第18页清原职业中专机械组8、气缸总容积(Va)活塞在下止点时，活塞上方容积称为气缸总容积（L）。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 Va=Vh+Vc7、燃烧室容积（Vc）活塞在上止点时，活塞顶部以上容积。第19页清原职业中专机械组9、压缩比（）气缸总容积与燃烧室容积比值，即：=Va/Vc=1+Vh/Vc 它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内气体压力和温度就越高。普通车用汽油机压缩比为710，柴油机压缩比为1522。第20页清原职业中专机械组10、工况 发动机在某一时刻运行情况。以该时刻发动机输出有效功率和曲轴转速（即发动机转速）表示。11、负荷率 发动机在某一转速下发出有效功率与相同转速下所能发出最大有效功率比值。第21页清原职业中专机械组三、发动机工作原理1）、进气行程：活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开，排气门关闭。活塞上腔容积增大，在真空吸力作用下，经过滤清空气与汽油形成混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停顿进气，进气行程结束。1、四冲程汽油机工作原理第22页清原职业中专机械组2）、压缩行程：活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭，活塞上腔容积不停减小，混合气被压缩，至活塞抵达上止点时，压缩行程结束。气体压力和温度同时升高，混合气深入混合，形成可燃混合气。此时，气缸内压力为6001500kPa,温度600800K,远高于汽油点燃温度,很轻易点燃。第23页清原职业中专机械组3）、作功行程：压缩行程末，火花塞产生电火花,点燃气缸内可燃混合气，并快速着火燃烧，气体产生高温、高压，推进活塞由上止点向下止点运动，再经过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功。第24页清原职业中专机械组4）、排气行程：在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴带动下由下止点向上止点运动。废气在本身剩下压力和活塞驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。第25页清原职业中专机械组 进气 压缩 作功 排气第26页清原职业中专机械组2、四冲程柴油机工作原理1）、进气行程：曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐步增大，形成真空，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。2）、压缩行程：曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，进、排气门均关闭，气缸内活塞上腔容积逐步减小，空气被压缩，压力、温度升高。第27页清原职业中专机械组3）、作功行程：压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内高压空气中，快速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油自行着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推进活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。4）、排气行程：在作功终了时，排气门被打开，曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，废气在本身剩下压力和活塞驱赶作用下，自排气门排出气缸。第28页清原职业中专机械组 1、第29页清原职业中专机械组 第二节 发动机总体结构第30页清原职业中专机械组第31页清原职业中专机械组一、曲柄连杆机构二、配气机构三、冷却系统四、润滑系统五、进、排气系统及排污净化装置六、起动系统七、燃油系统八、汽油机点火系统九、进气增压装置十、电控发动机管理系统第32页清原职业中专机械组一、曲柄连杆机构1、组成：主要由气缸体、气缸盖、活塞、连杆总成、曲轴、飞轮和油底壳等。2、作用：是发动机能量和运动转换机构。在作功行程，它把燃气推进活塞作功直线运动转变为曲轴旋转运动，向外输出转矩；在进气、压缩和排气三个冲程，它把曲轴旋转运动转变成活塞直线往复运动，以完成作功准备工作。第33页清原职业中专机械组二、配气机构1、组成：主要由进气门、排气门、摇臂机构、推杆、挺柱、凸轮轴和凸轮轴正时齿轮等。2、作用：是使新鲜空气适时充入气缸并及时从气缸排出废气。第34页清原职业中专机械组三、冷却系统1、组成：主要包含水泵、风扇、节温器、水套、散热器等。2、作用：保持发动机正常工作温度。第35页清原职业中专机械组四、润滑系统1、组成：主要由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油粗滤器、机油细滤器及机油散热器等。2、作用：润滑摩擦件，降低摩擦力和机件磨损，以及冷却摩擦零件和清洗零件摩擦表面。第36页清原职业中专机械组五、进、排气系统及排污净化装置1、进气系统主要由空气滤清器、进气导流管和进气歧管组成，其作用是在进气冲程将可燃混合气或洁净空气导入气缸。2、排气系统主要由排气歧管、排气管、消音器等组成，其作用是在排气冲程将燃烧完气体导出并消减其噪声。3、排污净化装置主要由催化转换器（氧化、三元）、二次空气喷射装置、柴油机微粒过滤器、排气再循环（EGR)装置、恒温进气装置、强制式曲轴箱通风装置和汽油蒸发控制装置等组成。其作用是降低汽车污染物向大气中排放。第37页清原职业中专机械组六、起动系统1、组成：由开启电动机及齿轮传动机构。2、作用：使发动机从静止状态到达混合气燃烧作功所需要转速。第38页清原职业中专机械组七、燃油系统（一）1、汽油机燃油系统：1）、化油器式汽油机燃油系统：主要由油箱、汽油泵、燃油滤清器和化油器组成。2）、电喷汽油机燃油系统：主要由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油压力调整器和喷油器等组成。3）、汽油机燃油系统作用：是向气缸提供一定浓度适量混合气。第39页清原职业中专机械组七、燃油系统（二）1、柴油机燃油系统：1）、柴油机燃油系统：主要由油箱、燃油滤清器、输油泵、喷油泵、调速器、喷油提前器和喷油器等组成。2）、柴油机电控共轨燃油喷射系统：主要由输油泵、高压供油泵、油轨、喷油阀以及燃油压力传感器和限压阀等组成。3）、柴油机燃油系统作用：是向气缸内定时定量地喷射雾化良好柴油。第40页清原职业中专机械组八、汽油机点火系统1、组成：主要由电源、点火线圈、分电器和火 花塞等。2、作用：是适时使火花塞产生电火花，点燃缸内混合气。第41页清原职业中专机械组九、进气增压装置1、组成：主要指进气谐振增压系统、涡轮增压器和中冷器等。2、作用：是提升进气压力，增加气缸充气量，提升发动机功率。第42页清原职业中专机械组十、电控发动机管理系统1、组成：主要由电控单元（ECU)和分布在发动机相关部位各种传感器以及执行器组成。2、作用：是准确地自动控制发动机相关运行参数，使发动机在最正确运行状态下工作。第43页清原职业中专机械组EQ6100-1发动机剖面图第44页清原职业中专机械组第45页清原职业中专机械组 第三节 发动机主要性能指标及编号规则第46页清原职业中专机械组一、发动机主要性能指标 包含动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)、经济性指标(有效燃油消耗率)和环境指标（排气指标和噪声水平）。1、有效转矩：发动机曲轴对外输出转矩称为有效转矩，用Me表示，单位为Nm。第47页清原职业中专机械组2、有效功率：发动机曲轴对外输出功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。它等于有效转矩与角速度乘积。有效转矩Me和曲轴转速n可用测功器和转速计测定，然后用以下公式计算出发动机有效功率：第48页清原职业中专机械组3、升功率：（发动机铭牌上）在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发出有效功率称为升功率，用PL表示，单位是kW/L。第49页清原职业中专机械组4、发动机转速：发动机曲轴每分钟回转数称为发动机转速，用n表示，单位为n/min。从上式能够看出，在发动机有效转矩Me不变时，转速n越高有效功率Pe越大；反之则小。（发动机有效功率随转速不一样而改变。）第50页清原职业中专机械组5、有效燃油消耗率 发动机在l h内连续发出l kW有效功率所消耗燃油量，称为有效燃油消耗率，也称有效比油耗或有效耗油率，用ge表示，单位是g(kWh)。第51页清原职业中专机械组二、国产内燃机型号编制规则第52页清原职业中专机械组发动机型号编制举例(1)EQ 61001型汽油机：表示二汽生产、六缸、四冲程、缸径100mm、水冷、通用型、第一个变型产品。(2)6120 Q柴油机：表示6缸、四冲程、缸径120mm、水冷、车用。(3)12V135Z柴油机：表示12缸、V形、四冲程、缸径135mm、水冷、增压。第53页