第二章汽車發動機

第一節汽車發動機的基本知識概述四沖程發動機的工作原理發動機的總體構造發動機的主要性能指標與特性內燃機名稱及型號編制規則一、發動機的定義、分類及特點：1、定義：發動機是將某一種形式的能量轉換為機械能的機器。2、分類及特點：按燃料燃燒的場所分：內燃機：熱效率高、體積小、起動能好、便于移動和維修方便。外燃機：按熱能轉變為機械能的主要構件形式分：活塞式內燃機：燃氣輪機：2-1-1概述車用內燃機水冷發動機風冷發動機車用內燃機車用內燃機車用內燃機四沖程發動機二沖程發動機汽油發動機柴油發動機單缸發動機多缸發動機化油器式發動機直接噴射式發動機車用內燃機單列式發動機雙列式發動機二、往復活塞式內燃機的分類：單缸發動機結構示意圖

2-1-2四沖程發動機的工作原理一、發動機結構基本術語：上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發動機排量(VL)燃燒室容積(Vc

)氣缸總容積(Va

)壓縮比（ε）Vh=πD2·S×10-6/4（L）VL=Vh×iD——氣缸直徑mmS——活塞行程mmi——氣缸數Va＝Vh

＋Vc

ε＝Va

/Vc＝1＋Vｈ

/Vc 二、四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機的工作過程進氣行程排氣門關閉進氣門開啟活塞溫度370~440K，壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內氣體壓力的變化情況。

壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉活塞壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，壓力600~1500kPa作功行程進氣門關閉排氣門關閉活塞示功圖ZPVra大氣壓力線cb上止點下止點瞬時最高：溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，壓力300~500kPa

排氣行程進氣門關閉排氣門打開活塞cbrPV示功圖大氣壓力線Z上止點下止點溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣二、四沖程柴油機的工作原理：噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300~370K壓力800~900kPa溫度800~1000K壓力3~5MPa瞬時：溫度1800~2200K壓力5~10MPa溫度800~1000K壓力105~400kPa終了：溫度800~1000K壓力105~400kPa思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環有什么相同之處呢？共同特點每個工作循環曲軸轉兩周，每一行程曲軸轉半周。只有作功行程產生動力。思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環有什么不同呢？不同點汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進入可燃混合氣進入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系無噴油器有噴油器2-1-3發動機的總體構造一、機體組：包括氣缸蓋、氣缸體、油底殼等。二、曲柄連桿機構：包括活塞、連桿總成，帶有飛輪的曲軸等。三、配氣機構：包括進氣門、排氣門、液力挺桿總成、凸輪軸、凸輪軸正時齒輪等。四、燃料供給系：包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管、空氣濾清器、化油器、進氣歧管、排氣消聲器等。五、點火系：包括電源、分電器、點火開關、點火線圈、火花塞等。六、冷卻系：包括水泵、散熱器、風扇、水溫表、節溫器等。七、潤滑系：包括油底殼、機油集濾器、機油泵、限壓閥、潤滑油道及油管、油溫和油壓傳感器、油溫和油壓表、油標尺等。八、起動系：包括起動機、冷起動加熱器及其附屬裝置。連桿飛輪曲軸活塞進氣門排氣門推桿挺柱正時齒輪■

配氣機構■曲柄連桿機構搖臂凸輪軸桑塔納發動機結構示意圖桑塔納發動機冷卻系示意圖桑塔納發動機潤滑系示意圖2-1-4發動機的主要性能指標與特性一、動力性指標：1、有效轉矩：指發動機通過曲軸或飛輪對外輸出的轉矩，通常用Tｅ表示，單位為N·m。2、有效功率：指發動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。它等于有效扭矩和曲軸轉速的乘積。式中：Te－有效扭矩，單位為N·m；

n－曲軸轉速，單位為r/min。

二、經濟性能指標

通常用燃油消耗率來評價內燃機的經濟性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發動機每發出1kW有效功率在1小時內所消耗的燃油質量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kW·h，計算公式如下

式中：GT－每小時的燃油消耗量，kg/h；

Pe

－有效功率，kW。三、發動機速度特性：發動機的速度特性指發動機的功率、轉矩和燃油消耗率三者隨發動機轉速n變化的規律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。四、發動機的工況與負荷：工況ａ：負荷為零工況ｂ：負荷＝44.4%工況ｃ：負荷＝71.7%工況ｄ：負荷＝100%2-1-5內燃機名稱及型號編制規則一、

內燃機的名稱和型號

1、內燃機名稱：按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。2、內燃機型號由下列四部分內容組成。首部：產品特征代號，由制造廠根據需要自選相應字母表示，但需主管部門核準。中部：由缸數符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：結構特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：區分符號。同一系列產品因改進等原因需要區分時，由制造廠選用適當符號表示。

內燃機型號的排列順序及符號所代表的意義規定如下：二、型號編制舉例

(1)汽油機

1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(2)柴油機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，風冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四