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1、第一篇 汽车发动机,第1章 发动机基本知识,【知识目标】 1掌握发动机分类、基本构造和常用术语； 2掌握四冲程汽油机的工作原理； 3掌握四冲程柴油机的工作原理； 4熟悉发动机的总体构造； 5掌握内燃机产品名称和型号编制规则。 【能力目标】 1掌握发动机基本的结构、原理、拆装步骤要领； 2掌握汽车发动机拆装常用工具和专用工具的使用； 3能够熟练使用常用工具及相关设备，掌握发动机拆卸等基本能力； 4培养学生团结合作，观察、分析及综合归纳能力。,1.1 发动机的分类与基本构造,发动机概念： 发动机是一种能够把一种形式的能量转化为机械能的机器，通常是把化学能转化为机械能。 发动机分类： 1、往复式活塞
2、发动机 2、旋转活塞式发动机（转子发动机）,发动机的分类,往复活塞式发动机 转子式发动机 二冲程发动机 四冲程发动机 单缸发动机 多缸发动机,水冷式发动机 风冷式发动机 直列式发动机 V形发动机和对置式发动机 汽油机 柴油机 现代汽车采用：四冲程、多缸、水冷式,基本组成,1.1.1 基本构造,发动机基本术语,1 上止点： 活塞离曲轴回转中心最远处，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文缩写词TDC表示。,2 下止点： 活塞离曲轴回转中心最近处，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文缩写词BDC表示。,3 活塞行程（s）： 上、下止点间的距离（mm）。,4 曲柄半径（R）： 与连杆下端（即连杆大头）
3、相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离（mm）。 显然，s=2R。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。,5 气缸工作容积（Vh）： 活塞从上止点到下止点所让出的空间容积（L）。 Vh=D2s/4106 （L） 式中：D 气缸直径，mm。,6燃烧室容积（Vc ）： 活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积（L）。,7发动机排量（VL）： 发动机所有气缸工作容积之和（L）。设发动机的气缸数为i，则 VL = Vh i,8 气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时，活塞上方的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 +Vc,9 压缩比（）： 气缸总容积
4、与燃烧室容积的比值，即 = Va/Vc =1+Vh /Vc,它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为710，柴油机的压缩比为1522。,10 发动机的工作循环,在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程（进气、压缩、作功和排气）称发动机的工作循环。,11二冲程发动机,活塞两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。,12 四冲程发动机,活塞四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。,1.2 发动机的基本工作原理,四冲程汽油机的基本工作原理,1.2.1 四冲程汽油机工作原理,1进
5、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，在真空吸力的作用下，经过滤清的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，停止进气，进气行程结束。,2压缩行程： 活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压力和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气。此时，气缸内压力为6001500kPa，温度600800K ，远高于汽油的点燃温度，因而很容易点燃。,3作功行程： 压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着
6、火燃烧，气体产生高温、高压，推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功。,4排气行程： 在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，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。,四冲程柴油机工作原理,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渐增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。 压缩行程 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渐减小，空气被压缩，压力、温度升高。,作功行程 压缩
7、行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内的高压空气中，迅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，推动活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。 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，废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸。,1.3 发动机的总体构造,机体组 曲柄连杆机构 配气机构 供油系统 冷却系统 润滑系统 起动系统 点火系统等,1.4 内燃机产品名称和型号,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、第一种变型产品。 (2) 612
8、0 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。,现代汽车发动机基本都采用内燃机。内燃机是将燃料在气缸内燃烧所产生的热能转化为机械能的机器，它具有热效率高、体积小、质量轻、便于移动和起动性好等优点。 四冲程发动机是活塞在气缸内上、下止点间往复移动四个行程，完成进气、压缩、做功、排气一个工作循环的发动机。按着火方式分为：点燃式和压燃式。汽油机采用点燃式，柴油机采用压燃式。 描述发动机工作的基本术语有：上止点（TDC）、下止点（BDC）、活塞行程（s）、曲柄半径（R）、气缸工作容积（Vh）、发动机排量
9、（VL）、燃烧室容积（Vc）、气缸总容积（Va）、压缩比（e）。 压缩比（e）表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高，因而发动机发出的功率就越大，经济性越好。一般车用汽油机的压缩比为810，柴油机的压缩比为1522。,四冲程汽油机工作原理如下： 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。空气与汽油的混合物，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。进气行程结束时，气缸内压力低于大气压力。 压缩行程：进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。此时，进
10、、排气门均关闭，随着活塞上移，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压力和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气。 做功行程：压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至活塞运动到下止点时，做功行程结束。 排气行程：在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，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。 排气行程结束后，进气门再次开启，
11、又开始了下一个工作循环，如此周而复始，发动机就自行运转。,四冲程柴油机与汽油机工作原理不同之处： 进气行程：不同于汽油机的是进入气缸的不是混合气，而是纯空气。 压缩行程：不同于汽油机的是压缩纯空气，且由于柴油机压缩比大压缩终了的温度和压力都比汽油机高。 做功行程：此行程与汽油机有很大不同，压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气。因为此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度，柴油自行着火燃烧，且以后的一段时间内边喷边燃烧，气缸内的温度、压力急剧升高，推动活塞下行做功。 排气行程：与汽油机排气行程基本相同。 发动机基本上由曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。对于汽车用柴油机，没有点火系，因此柴油机由两个机构和四个系统组成。,结束,