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文檔簡介

1、優點:優點:1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(1)(1)熱機內燃機外燃機1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(2)(2)活活塞塞式式內內燃燃機機1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(3)(3)1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(4)(4)1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(5)(5)1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(6)(6)1.1 1.1 汽車發動機的類型汽車發動機的類型(7)(7)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(1 1)1.2 1.2 往復活塞式內燃機

2、工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(1111)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(1212)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(1313)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(1414) 7 7)、氣缸總容積:氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸)、氣缸總容積:氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總容積。(總容積。(VaVa)有:有:Va=Vs+VcVa=Vs+Vc1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式

3、內燃機工作原理及基本術語(1515)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(1616)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(2 2)進氣沖程:進氣沖程:(1)作用:作用: 吸入新鮮混合氣吸入新鮮混合氣(2)活塞運動活塞運動: 從上止點向下止點從上止點向下止點(3)曲軸轉角曲軸轉角: 0o180 o(4)氣門狀態氣門狀態: 進氣門打開排氣門關閉進氣門打開排氣門關閉(5)終了壓力終了壓力: 7590 kPa(6)終了溫度終了溫度: 80130 oC壓縮沖程:壓縮沖程:(1)作用:作用: 壓縮混合氣,為

4、燃燒創壓縮混合氣,為燃燒創造條件造條件(2)活塞運動活塞運動: 從下止點向上止點從下止點向上止點(3)曲軸轉角曲軸轉角: 180o360 o(4)氣門狀態氣門狀態: 進、排氣門均關閉進、排氣門均關閉(5)終了壓力終了壓力: 8001400 kPa(6)終了溫度終了溫度: 350400 oC做功沖程:做功沖程:(1)作用:作用: 燃燒高溫高壓氣體膨脹做燃燒高溫高壓氣體膨脹做功功(2)活塞運動活塞運動: 從上止點向下止點從上止點向下止點(3)曲軸轉角曲軸轉角: 360o540 o(4)氣門狀態氣門狀態: 進氣門、排氣門均關閉進氣門、排氣門均關閉(5)最高壓力最高壓力: 2490 3520 kPa(

5、6)終了壓力終了壓力: 300500 kPa(7)終了溫度終了溫度: 1200 oC排氣沖程:排氣沖程:(1)作用:作用: 排出膨脹做功后的廢氣排出膨脹做功后的廢氣(2)活塞運動活塞運動: 從下止點向上止點從下止點向上止點(3)曲軸轉角曲軸轉角: 540o720 o(4)氣門狀態氣門狀態: 進氣門關閉、排氣門打進氣門關閉、排氣門打開開(5)終了壓力終了壓力: 105120 kPa(6)終了溫度終了溫度: 600900 oC1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(3 3)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及

6、基本術語(4 4)綜上所述:綜上所述: 發動機每完成一個工作循環時,發動機每完成一個工作循環時,曲軸轉動二周(曲軸轉動二周(720A),進、),進、排氣門各開啟一次,活塞完成四排氣門各開啟一次,活塞完成四個行程,其中進氣、壓縮和排氣個行程,其中進氣、壓縮和排氣行程是消耗動力,只有作功行程行程是消耗動力,只有作功行程產生動力。產生動力。 每完成一次進氣、壓縮、作功、每完成一次進氣、壓縮、作功、排氣的過程,稱為一個工作循環排氣的過程,稱為一個工作循環。四行程發動機特點四行程發動機特點 : 發動機曲軸轉二周,活塞往復四發動機曲軸轉二周,活塞往復四個行程完成一個工作循環。個行程完成一個工作循環。1.2

7、 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(5 5)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(6 6)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(7 7)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(8 8)四行程柴油機工作原理概略表四行程柴油機工作原理概略表1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(9 9)1.2 1.2 往復活塞式內燃機工作原理及基本術語(往復活塞式內燃機工作原

8、理及基本術語(1010)四沖程汽油機、柴油機缸內壓力、溫度比較四沖程汽油機、柴油機缸內壓力、溫度比較(p:Mpa ;T:K)汽油機柴油機 進 氣pde0.0750.090.080.09Tde370400340380 壓 縮pco0.61.23.05.0Tco6007007501000 做 功pmax3.06.54.59Tmax2200280018002500pex0.30.60.20.5Tex1200150010001200 排 氣 pr0.1050.1150.1050.12 Tr9001100700900三、四沖程汽油機、柴油機特點比較三、四沖程汽油機、柴油機特點比較1、由于柴油機壓縮比較高

9、,燃料燃燒非常完全,所以柴油機的由于柴油機壓縮比較高,燃料燃燒非常完全,所以柴油機的有效熱效率好,經濟性好。有效熱效率好,經濟性好。 汽油機:汽油機:be=270325 g/(kw.h) 柴油機柴油機: be=214285 g/(kw.h)2、柴油機無點火系,所以故障少些,易保養。但柴油機有高精柴油機無點火系,所以故障少些,易保養。但柴油機有高精度零件如噴油泵、噴油器等,其成本較高,并且加工較難。度零件如噴油泵、噴油器等,其成本較高,并且加工較難。3、柴油機最高爆發壓力高,所以對發動機的零部件強度要求高,柴油機最高爆發壓力高,所以對發動機的零部件強度要求高,這樣導致柴油機笨重。這樣導致柴油機笨

10、重。4、柴油機轉速低于汽油機柴油機轉速低于汽油機原因:原因:1)由于柴油機的壓縮比高,所以其受到的機械負)由于柴油機的壓縮比高,所以其受到的機械負荷較大,故其零部件的質量需較大,導致運動時慣性荷較大,故其零部件的質量需較大,導致運動時慣性力較大。力較大。 2)汽油機可燃混合氣的混合時間和質量優于柴油)汽油機可燃混合氣的混合時間和質量優于柴油機。機。 5、柴油機運轉噪音高,但有害氣體的排放優于汽油機,柴油機運轉噪音高,但有害氣體的排放優于汽油機,而微粒排放較高。而微粒排放較高。6、柴油機啟動困難,汽油機易啟動。柴油機啟動困難,汽油機易啟動。1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃

11、機基本構造(1 1) 1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃機基本構造(2 2)v 1 1). .曲柄連桿機構曲柄連桿機構v 曲柄連桿機構是發動曲柄連桿機構是發動機實現工作循環,完機實現工作循環,完成能量轉換的主要運成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。輪組等組成。1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃機基本構造(3 3)v 2 2 ). .配氣機構配氣機構v 配氣機構的功配氣機構的功用是根據發動用是根據發動機的工作順序機的工作順序和工作過程,和工作過程,定時開啟和關定時開啟和關閉進氣門和排

12、閉進氣門和排氣門,使可燃氣門,使可燃混合氣或空氣混合氣或空氣進入氣缸,并進入氣缸,并使廢氣從氣缸使廢氣從氣缸內排出,實現內排出,實現換氣過程換氣過程1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃機基本構造(4 4)v 3 3 ). .冷卻系統冷卻系統v 冷卻系的功用是將冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部受熱零件吸收的部分熱量及時散發出分熱量及時散發出去,保證發動機在去,保證發動機在最適宜的溫度狀態最適宜的溫度狀態下工作。水冷發動下工作。水冷發動機的冷卻系通常由機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節溫風扇、水箱、節溫器等組成。器等組成。1.3 1.3 往復活塞式內

13、燃機基本構造(往復活塞式內燃機基本構造(5 5)v 4 4 ). .燃料供給系統燃料供給系統v 汽油機燃料供給系的功用是根據發汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求,配制出一定數量和濃動機的要求,配制出一定數量和濃度的混合氣,供入氣缸,并將燃燒度的混合氣,供入氣缸,并將燃燒后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去;后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去;柴油機燃料供給系的功用是把柴油柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸,在燃燒室內和空氣分別供入氣缸,在燃燒室內形成混合氣并燃燒,最后將燃燒后形成混合氣并燃燒,最后將燃燒后的廢氣排出。的廢氣排出。1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃

14、機基本構造(6 6)v 5 5 ). .潤滑系統潤滑系統v 潤滑系的功用是向作相潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油,以定量的清潔潤滑油,以實現液體摩擦,減小摩實現液體摩擦,減小摩擦阻力,減輕機件的磨擦阻力,減輕機件的磨損。并對零件表面進行損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門機油濾清器和一些閥門等組成。等組成。1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃機基本構造(7 7)v 6 6 ). .點火系統點火系統v 在汽油機中,氣缸內在汽油機中,氣缸內的可燃混

15、合氣是靠電的可燃混合氣是靠電火花點燃的,為此在火花點燃的,為此在汽油機的氣缸蓋上裝汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞,火花塞頭有火花塞,火花塞頭部伸入燃燒室內。能部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部間產生電火花的全部設備稱為點火系,點設備稱為點火系,點火系通常由蓄電池、火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組火線圈和火花塞等組成。成。1.3 1.3 往復活塞式內燃機基本構造(往復活塞式內燃機基本構造(8 8)v 7 7 ). .起動系統起動系統v 要使發動機由靜止狀態過渡要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態,必須先用外力到工作狀態,必須

16、先用外力轉動發動機的曲軸,使活塞轉動發動機的曲軸,使活塞作往復運動,氣缸內的可燃作往復運動,氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功,推動混合氣燃燒膨脹作功,推動活塞向下運動使曲軸旋轉。活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉,工作發動機才能自行運轉,工作循環才能自動進行。因此,循環才能自動進行。因此,曲軸在外力作用下開始轉動曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運到發動機開始自動地怠速運轉的全過程,稱為發動機的轉的全過程,稱為發動機的起動。完成起動過程所需的起動。完成起動過程所需的裝置,稱為發動機的起動系。裝置,稱為發動機的起動系。1.4 1.4 往復活塞式內燃機性能指標(往復活塞式內燃機性

17、能指標(1 1)v 發動機的性能指標用來表征發動機的性能特點,并作為評價各類發動機性能優劣的依據。同時,發動機性能指標的建立還促進了發動機結構的不斷改進和創新。因此,發動機構造的變革和多樣性是與發動機性能指標的不斷完善和提高密切相關的。 1.4 1.4 往復活塞式內燃機性能指標(往復活塞式內燃機性能指標(2 2)一、動力性指標v 動力性指標是表征發動機作功能力大小的指標,一般用發動機的有效轉矩、有效功率、轉速和平均有效壓力等作為評價發動機動力性好壞的指標。v 1.有效轉矩v 發動機對外輸出的轉矩稱為有效轉矩,記作 Te,單位為 Nm 。有效轉矩與曲軸角位移的乘積即為發動機對外輸出的有效功。1.

18、4 1.4 往復活塞式內燃機性能指標(往復活塞式內燃機性能指標(3 3)v 2.有效功率v 發動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率,記作 pe 單位為 KW。它等于有效轉矩與曲軸角速度的乘積。發動機的有效功率可以用臺架試驗方法測定,也可用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度,然后用公式計算出發動機的有效功率 pe: v 式中:Te有效轉矩,Nm; n曲軸轉速,r/min。 1.4 1.4 往復活塞式內燃機性能指標(往復活塞式內燃機性能指標(4 4)v 3.發動機轉速v 發動機曲軸每分鐘的回轉數稱為發動機轉速,用發動機曲軸每分鐘的回轉數稱為發動機轉速,用 n 表示,單位為表示,單位為 r/min

19、 。發動機轉速的高低,。發動機轉速的高低,關系到單位時間內作功次數的多少或發動機有效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,即發動機的有效功率隨轉速的不同功率的大小,即發動機的有效功率隨轉速的不同而改變。因此,在說明發動機有效功率的大小時,而改變。因此,在說明發動機有效功率的大小時,必須同時指明其相應的轉速。在發動機產品標牌必須同時指明其相應的轉速。在發動機產品標牌上規定的有效功率及其相應的轉速分別稱作上規定的有效功率及其相應的轉速分別稱作標定標定功率和標定轉速功率和標定轉速。發動機在標定功率和標定轉速。發動機在標定功率和標定轉速下的工作狀況稱作下的工作狀況稱作標定工況標定工況。標定功率不是發動。標定功率不是發動機所能發出的最大功率,它是根據發動機用途而機所能發出的最大功率,它是根據發動機

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