1.2.2四沖程柴油機結構特點與工作原理

12.工作原理2四沖程柴油機工作原理3四沖程柴油機各行程示意圖進氣行程壓縮行程作功行程排氣行程新鮮空氣開始噴油4汽油機和柴油機的特征點參數比照5柴油機與汽油機比較性能汽油機柴油機著火方式點燃壓燃燃油消耗高低熱效率30%左右40%左右工作平穩性柔和粗暴6發動機轉速高低升功率大小起動性易難制造維修成本低高比質量小大使用壽命短長排放CO、HC、NOX多，黑煙少CO、HC小，NOX、黑煙多71.3

二沖程發動機結構特點與

工作原理

二沖程發動機：指活塞在上、下止點間往復移動兩個行程〔相當曲軸旋轉了一周〕，完成進氣、壓縮、作功、排氣一個工作循環的發動機。81.3.1二沖程汽油機結構特點與工作原理1.二沖程汽油機結構特點與四沖程汽油機比較：沒有進、排氣門及驅動機構，設進、排氣孔和掃氣孔，由活塞控制開閉。92.二沖程汽油機工作原理

〔1〕第一行程〔換氣-壓縮行程〕〔2〕第二行程〔膨脹-換氣行程〕10二沖程汽油機工作原理11二沖程汽油機與四沖程汽油機比較性能二沖程汽油機四沖程汽油機結構簡單復雜質量功率比小大燃油消耗高低12升功率大小起動性易難制造維修成本低高比質量小大使用壽命短長排放污染大小131.3.2二沖程柴油機結構特點與工作原理1.二沖程柴油機結構特點

1-活塞2-缸套上的空氣進氣孔3-排氣門4-泵-噴嘴5-傳動輪〔由柴油機驅動〕6-單向傳動離合器7-廢氣排出口8-排氣渦輪葉輪9-離心式風機10-排水口11-增壓空氣冷卻器12-進水口13-集流箱美國GM公司710G3B二沖程柴油機142.二沖程柴油機工作原理

〔1〕第一行程〔換氣-壓縮行程〕

〔2〕第二行程〔膨脹-換氣行程〕151.4

發動機性能指標

動力性能指標經濟性能指標運轉性能指標可靠性、耐久性能指標1.4.1動力性能指標1.有效轉距〔Te〕：發動機曲軸輸出的平均轉矩稱為有效轉矩。2.平均有效壓力〔Pme〕：單位氣缸工作容積所輸出的有效功。163.有效功率〔Pe〕：發動機曲軸輸出的功率稱為有效功率。Te-有效轉距〔Nm〕n-曲軸轉速〔r/min〕Pme-平均有效壓力〔kPa〕Vs-氣缸工作容積〔m3〕i-氣缸數τ-沖程數17標定功率(1)標定功率：發動機制造廠按國家規定標定的有效功率〔發動機產品名牌上標明的功率〕。(2)標定轉速：標定功率對應的轉速。(3)我國內燃機功率標定分以下四級：★15min功率：在標準環境條件下，內燃機能連續穩定運轉15min時的最大有效功率。〔汽車等〕★1h功率〔工程機械、拖拉機等〕★12h功率〔局部拖拉機和發電機等〕★持續功率〔鐵路機車、船舶和發電機組等〕18升功率

在標定工況下每升氣缸工作容積所發出的有效功率。191.4.2經濟性能指標

1.燃油消耗率：每小時單位有效功率消耗的燃油質量〔以g/kW.h為單位〕。B-發動機每小時消耗的燃油質量〔kg/h〕Pe-發動機的有效功率〔kW〕202.有效熱效率：燃料中所含的熱量轉變為有效功的比例。

Q1-燃料中所含的熱量〔kJ〕We-發動機有效功〔kJ〕Pe-發動機有效功率〔kW〕B-發動機每小時消耗的燃油質量〔kg/h〕be-燃油消耗率〔g/〔kW.h〕〕Hu-燃料低熱值〔kJ/kg〕ηe：汽油機一般0.30左右柴油機一般0.40左右211.4.3運轉性能指標

排放指標噪聲起動性能可靠性耐久性221.排放指標

〔1〕CO無色、無臭的有毒氣體，吸入人體后，就能以比氧強210倍的親和力同血液中的血紅蛋白結合，形成碳氧血紅蛋白，阻礙血液向心、腦等器官輸送氧氣，使人會發生惡心、頭暈、疲勞等缺氧病癥，嚴重時窒息死亡。23〔2〕NOx氮氧化物的總稱，其中NO2毒性較大，它是一種赤褐色帶剌激性的氣體，被人體吸收后會變為硝酸，硝酸與血紅蛋白結合會變成變性血紅蛋白，因而降低了血流的輸氧能力，對心、肝、腎等都有不良影響。NO2的另一大危害是它參與光化學反響會形成臭氧和醛等。臭氧有一種獨特的臭味，氧化力極強，會使植物變黑，橡膠發裂。動物在臭氧1PPm濃度環境中停留4h，就會出現輕微肺氣腫現象。24〔3〕HC包括未燃和未完全燃燒的燃油，潤滑油及其裂解產物和局部氧化產物，人體內吸入較多的HC，會破壞造血機能，造成貧血、神經弱，并會降低肺對傳染病的抵抗力。HC的另一危害是它與NO2經光化反響后會形成臭氧。25〔4〕光化學煙霧它是HC與NOx在陽光作用下所形成的煙霧，有刺激性。光化學煙霧會降低大氣可見度，傷害眼睛、咽喉，影響植物生長26〔5〕醛類是燃料未完全氧化的產物，它包括甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛、丁醛等，它會使排氣產生臭味，具有較強的剌激性。長時間受濃度較大的甲醛的作用，將使眼睛、上呼吸道系統中樞神經受到損害。27〔6〕微粒〔含碳煙〕燃用無鉛汽油的汽油機可以認為不產生微粒。微粒主要來自柴油機排放物，它被人體吸入呼吸道及肺組織，并在其中沉積，從而引起人體肺組織等的病變。28〔7〕二氧化硫〔SO2〕是一種無色的氣體，對人體的呼吸系統具有剌激作用。當SO2的濃度到達8ppm時，人開始感到難受，它會使呼吸道內腔縮小，呼吸量少，并剌激鼻喉，引起咳嗽。如濃度進一步增大，那么會引起呼吸困難，呼吸道紅腫、腦悶，形成支氣管炎、哮喘病甚至肺氣腫等。292.噪聲

噪聲是發動機工作時發出的一種聲強和頻率無一定規律的聲音。它損害人的聽覺器官、神經系統、心血管系統、消化系統和內分泌系統，容易使人性情煩躁，反響遲鈍，甚至耳聾，誘發高血壓和神經系統的疾病。我國的噪聲標準〔GB/T18697—2002〕中規定，轎車的噪聲不大于79dB〔A〕。303.起動性能

起動性能是表征發動機起動難易的指標。我國標準規定，不采用特殊的低溫起動措施，汽油機和柴油機均在-10±2℃的氣溫條件下起動發動機，在15s以內發動機要能自行運轉〔GB/T12535-2007〕。311.4.4可靠性與耐久性能指標

1.可靠性：是指發動機在規定的運轉條件下，具有持續工作，不至因為故障而影響正常運轉的能力。2.耐久性：是指發動機在規定的運轉條件下，長期工作而不大修的能力。321.5發動機特性曲線332．特性曲線以曲線形式表示的發動機特性稱為發動機特性曲線。343.發動機特性分類351.5.2發動機速度特性速度特性：指當燃料供給調節機構〔汽油機的節氣門或柴油機噴油泵的油量控制拉桿〕位置不變時，發動機性能指標〔轉矩、功率、燃油消耗率等〕隨轉速的改變而變化的關系。對應的曲線稱為速度特性曲線。外特性：當燃料供給調節機構固定在全負荷位置〔汽油機節氣門全開位置或柴油機的油量控制拉桿在額定供油量位置〕時，所測得的速度特性稱外特性或全負荷速度特性。局部負荷速度特性：當燃料供給調節機構固定在全負荷以內各位置時，所測得的速度特性就稱為局部負荷速度特性。36371.5.3發動機負荷特性當發動機轉速不變時，其他性能參數隨負荷變化的關系稱為負荷特性。通常內燃機的負荷是指扭矩或平均有效壓力或平均有效壓力，在穩定運行狀態下也就是阻力矩。負荷特性圖以負荷為橫坐標，其他性能參數為縱坐標。38391.5.4發動機萬有特性通過對速度特性和負荷特性的分析發現，這兩種特性都有一個限制條件，即要么轉速一定或油門〔節氣門〕開度一定，這就不能全面地了解和評價內燃機整個運行范圍的狀況。因此采用萬有特性。萬有特性即是以轉速和平均有效壓力為橫、縱坐標，在平面坐標上顯示等油耗和等功率〔或其他參數〕曲線。40BSFC[g/kWh]411.6汽車發動機總體組成

機體組件點火系統換氣系統冷卻系統曲柄連桿機構潤滑系統起動系統燃料系統42汽車發動機總體組成43汽車發動機總體組成

1.機體組件:發動機的骨架，支承著發動機的所有零部件。氣缸罩氣缸蓋氣缸墊氣缸曲軸箱水道、油道氣缸體油底殼墊油底殼442.曲柄連桿機構將活塞頂的燃氣壓力轉變為曲軸的轉矩，輸出機械能。活塞環活塞活塞銷連桿連桿軸承曲軸曲軸齒輪曲軸帶輪曲軸軸承飛輪453.換氣系統：按照發動機要求，定時開閉進、排氣門，吸入干凈空氣，排除廢氣。凸輪軸排氣管系消聲器氣門組件空氣濾清器進氣管系464.燃油供給系統：按照發動機要求，定時、定量供給所需要的燃料。燃油供給系統汽油機柴油機化油器式電控燃油噴射47汽油機電控燃油噴射系統48柴油機燃油系統49506.潤滑系統：潤滑、減磨、延長壽命、密封、清潔、冷卻、防銹蝕。517.冷卻系統：保持發動機在適宜的溫度下工作。1-百葉窗2-散熱器3-散熱器蓋4-風扇5-水泵6-節溫器7-水溫表8-水套