1、第一章第一章 汽車發動機的總體構造和汽車發動機的總體構造和工作原理工作原理主要內容 概述 發動機的結構與基本術語 往復活塞式內燃機工作原理四沖程發動機二沖程發動機 內燃機產品名稱與型號編制規則 發動機的性能指標與特性發動機的發展第一次重大突破：往復活塞式四沖程汽油機1876 年德國人奧托 發明并使用。由于采用進氣、壓縮、作功和排氣四沖程，發動機的熱效率從大氣壓力式發動機的 11%提高到 14%，發動機的質量卻降低了 70%。第二次重大突破：發明了壓燃式發動機(即柴油機)1892 年德國工程師狄塞爾發明了柴油機。由于采用高壓縮比和膨脹比，熱效率又提高了1 倍。第三次重大突破：廢氣渦輪增壓1926

2、 年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發動機排出的廢氣能量來驅動壓氣機，給發動機增壓，使發動機性能有很大提高。 1956年，德國人汪克爾發明了轉子式發動機，使發動機轉速有大幅度提高。第四次重大突破：汽油噴射系統1967 年德國博世公司首次推出由電子計算機控制的汽油噴射系統，使發動機的污染物排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動力性能。第一節 概述發動機的分類 發動機作為汽車的動力源大多是熱能動力裝置，簡稱熱力機。熱力機是借助工作介質的狀態變化將燃料燃燒產生的熱能轉變為機械能。 熱力機分內燃機和外燃機兩種。 直接以燃料燃燒所生成的燃燒產物為工作介質的熱機稱為內燃機，反

3、之則為外燃機。內燃機與外燃機相比，具有結構緊湊、體積小、質量輕和容易起動等優點。 內燃機包括活塞式內燃機和燃氣輪機。內燃機尤其是活塞式內燃機被廣泛地用作汽車的動力裝置。活塞式發動機的分類 按活塞運動方式 ：往復活塞式、旋轉活塞式 按著火方式:壓燃式、點燃式 按所用燃料:汽油機、柴油機、氣體燃料發動機 按冷卻方式:水冷式、風冷式 按沖程數:四沖程、二沖程 按進氣狀態 ：增壓式、非增壓式 按氣缸數目、排列方式：單缸、多缸、直列式、V型、對置式 第二節第二節 發動機的結構與基本術語發動機的結構與基本術語1.發動機的總體結構曲柄連桿機構 熱能機械能，是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。

4、組成：機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組 配氣機構 功用：定時開關氣門，吸入新鮮氣體，排除廢氣 組成：氣門組、氣門傳動組曲柄連桿機構、配氣機構動畫燃料供給系統 汽油機供給系功用供入一定數量和濃度的混合氣，排出燃燒后的廢氣。 柴油機燃料供給系功用把柴油和空氣分別供入氣缸，并排出的廢氣。 組成：汽油/柴油供給裝置，空氣供給裝置、進氣管、排氣管、排氣消聲器等。供給系供給系點火系統 汽油機氣缸蓋上裝有火花塞，其頭部伸入燃燒室內。 點火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。冷卻系統 功用：將受熱零件吸收部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。 組成：冷卻水套、水泵、風扇、

5、水箱等。冷卻系統潤滑系統 功用：潤滑零件，減輕磨損。同時有清洗、冷卻作用。 組成：潤滑油道、機油泵、濾清器、和閥門等組成起動系統 功用：起動發動機 曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。 組成：起動機及其附屬裝置 2.單缸發動機的基本結構3.基本術語發動機常用術語工作循環上止點、下止點活塞行程氣缸工作容積發動機排量燃燒室容積氣缸總容積壓縮比工況負荷率 工作循環進氣行程：壓縮行程：作功行程：排氣行程： 上止點、下止點活塞頂面離曲軸回轉中心最遠時的止點稱為上止點；活塞頂面離曲軸回轉中心最近時的止點稱為下止點。 活塞行程上、下止點間的距離s為活塞行程。對應一個

6、活塞行程，曲軸旋轉180。曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑R，通常活塞行程為曲柄半徑的兩倍，即S=2R。 氣缸工作容積上、下止點間所包容的氣缸容積 ，用Vs表示 。 發動機排量多缸發動機各氣缸工作容積的總和，用VL表示。 燃燒室容積活塞位于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積，用Vc表示 。 氣缸總容積活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總容積。用Va表示，顯而易見，氣缸總容積就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即Va Vs Vc。 壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總容積與燃燒室容積之比。一般用表示。 工況 內燃機在某一時

7、刻的運行狀況，以該時刻內燃機輸出的有效功率和曲軸轉速表示。 負荷率內燃機在某一轉速下發出的有效功率與相同轉速下所能發出的最大有效功率的比值稱為負荷率，以百分數表示。負荷率通常簡稱負荷。1asccVVVV 第三節第三節 往復活塞式內燃機工作原理往復活塞式內燃機工作原理 四沖程汽油機的工作原理 四沖程柴油機的工作原理 二沖程汽油機的工作原理 二沖程柴油機的工作原理四沖程汽油機的工作原理整個工作過程的示功圖曲軸箱掃氣掃氣泵工作原理柴油機與汽油機性能比較 柴油機優點：壓縮比高熱效率高燃油消耗率低，價格較低，燃料經濟性能好排氣污染少，排放性能較好 主要缺點：轉速低，質量大噪聲大，振動大制造和維修費用高

8、汽油機優點：轉速高質量輕體積小噪聲小起動性能好制造和維修成本低 主要缺點：燃油消耗率高，燃料經濟性差第四節第四節 內燃機產品名稱與型號編制規則內燃機產品名稱與型號編制規則第五節第五節 發動機的性能指標與特性發動機的性能指標與特性 動力性能指標 經濟性能指標 環境指標 發動機速度特性動力性能指標 有效轉矩Te發動機對外輸出的轉矩稱為有效轉矩，單位為Nm 。有效轉矩與曲軸角位移的乘積就是發動機對外輸出的有效功。 有效功率Pe發動機在單位時間內對外輸出的有效功稱為有效功率，單位為kW 。它是有效轉矩與曲軸角速度的乘積 。 曲軸轉速n發動機曲軸每分鐘回轉的次數稱為發動機轉速，單位為r/min。轉速高低

9、，關系到單位時間內作功次數的多少或發動機有效功率的大小。9550106023nTnTPtqtqe經濟性能指標 燃油消耗率be發動機每輸出1kWh的有效功所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率 ，單位為g/(kWh)。有效燃油消耗率越小，其經濟性越好。發動機的有效功率耗油量發動機在單位時間內的eeePBPBb310環境指標 排放品質有害氣體CO、HC、NOx、排氣顆粒 噪聲水平刺激神經、使人煩躁、反映遲鈍發動機速度特性 速度特性曲線燃料供給調節機構位置不變時，發動機性能參數（有效轉矩、功率、燃料消耗率）隨轉速改變而變化的曲線。如何得到曲線：在一定轉速下，用測功器對曲軸施加阻力矩，獲取曲線的位置，依此類推。 發動機外特性：（圖）燃料供給調節機構位置達到最大時獲得的曲線重要性能指標：最大