汽车构造--1汽车构造总论

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1、第一章发动机的工作原理和总体构造教学目的及教学要求：掌握发动机一般构造，熟悉其术语；了解四冲程汽油机、柴油机工作原理和熟悉两者之间的特点；了解二冲程汽油机、柴油机工作原理和其优缺点；掌握发动机总体构造和类型；熟悉内燃机型号编制规则；了解发动机性能指标与性能特性。重点：发动机的总体构造、类型、型号编制规则；难点：发动机一般构造及术语，四冲程和二冲程汽油机、柴油机工作原理。第一节发动机的分类一、发动机的定义、分类及特点热力发动机：热能——机械能发动机——将某一种形式的能量转变为机械能的机器。将热能转变为机械能的发动机，称为热力发动机。内燃机——燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产

2、生热能，然后再转变为机械能。外燃机——燃料在机器外部燃烧以加热水，产生高温、高压的水蒸气，输送至机器内部，使所含的热能转变为机械能。内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、便于移动和起动性能好等优点。1、按活塞运动方式分往复活塞式内燃机和旋转活塞式内燃机两种。前者在汽车上获得了广泛应用。2、按所用的燃料分汽油机、柴油机和气体燃料发动机。3、按完成一个工作循环所需的行程数分二冲程发动机和四冲程发动机之分。汽车上广泛采用四冲程发动机。二、往复活塞式内燃机的分类4、按冷却方式分水冷式发动机和风冷式发动机。汽车上广泛采用水冷式发动机。5、按气缸数目分单缸发动机和多缸发动机

3、。汽车几乎都是采用多缸发动机。6、按气缸的排列方式分单列式发动机和双列式发动机。7、按进气系统是否增压分自然吸气（非增压）式发动机和强制进气（增压）式发动机。发动机整体图第二节四冲程发动机的工作原理动画止点：活塞往复运动时，其顶面从一个方向转为相反方向的转变点的位置。上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位置，通常用英文缩写词TDC来表示。下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置，通常用英文缩写词BDC来表示。活塞行程：上、下止点之间的距离。曲柄半径：与连杆下端（即连杆大头）相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离（mm）。一、发动机结构基本术

4、语气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所扫过的容积。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。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，压缩比（ε）：气缸总容积与燃烧室容积的比值，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。即二、四冲程汽油机的工作原理发动机工作循环：进气、压缩、做功、排气进开排关活塞上→下容积↗压力↘0.075~0.09MPa温度370~400K曲轴0°~180

5、°大气压力线进关排关活塞下→上容积↘压力↗0.6~1.2MPa温度600~700K曲轴180°~360°大气压力线进关排关活塞上→下压缩终了时点火压力↗↗3~5MPa温度↗↗2200~2800K体积↗↗曲轴360°~540°做功终了压力↘↘0.3~0.5MPa温度↘1300~1600K大气压力线进关排开活塞下→上压力0.105~0.115MPa温度900~1200K曲轴540°~720°残余废气：因燃烧室容积，废气不能排尽。大气压力线总结：发动机完成一次工作循环，曲轴需要转两周，进、排气门各开启一次，活塞移动四个行程，其中进气、压缩、排气行程需要消耗动力，只有作功行程产生动力对

6、外作功。汽油、柴油发动机区别：（1）混合气形成方式不同。（2）着火方式不同三、四冲程柴油机的工作原理汽油机与柴油机的优缺点汽油机：转速高（轿车车5000~6000r/min，货车4000r/min）、质量小、工作噪声小、起动容易、制造和维修费用低等。燃油消耗率高，经济性差柴油机：压缩比高（16~22），燃油消耗率比汽油机低20%~30%，柴油价格低，经济性好。转速比汽油机低（2500~3000r/min）、质量大、制造和维修费用高（喷油泵和喷油器加工精度要求高）。国外：轿车用柴油机5000r/min四、二冲程发动机的工作原理活塞上行:上方—压缩下方---吸气活塞下行(上半程):

7、上方—作功下方---预压活塞下行(下半程):上方—换气下方---预压二冲程与四冲程比较优点：1、曲轴每转一周，有一个做功行程。理论上，在相同的工作容积和转速下，二冲程的功率等于四冲程的2倍（实际：1.5～1.6倍）。2、发生做功过程的频率高，二冲程发动机运转比较均匀平稳。3、二冲程没有专门的换气机构，结构简单，质量比较小。4、使用方便。附属机构少，易受磨损和经常需要修理的运动部件数量也比较少。缺点：1、不易将废气排的干净。并且在换气时减少了有效工作行程。2、换气时有新鲜可燃混合气随同废气排除