发动机构造原理和总体构造讲义(4h)

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1、面向21实际课程教材汽车构造（上册）发动机构造（48/8)吉林大学陈家瑞主编机械工业出版社刘金山主讲TEL:13604439631本课程学习的目的、任务、内容：一、目的：1.了解什么是发动机——内燃机；2.发动机的用途是什么？3.明了发动机的基本工作原理；4.了解发动机的基本结构组成；二、任务：通过48/8学时的学习及试验掌握内燃机的基本结构、工作原理。三、内容：共12章，分别介绍了内燃机的结构组成系统，介绍了内燃机术语及相关指标。第一章发动机的工作原理和总体构造(4h)内燃机发展历史§1.1发动机的分类§

2、1.2四冲程发动机的工作原理§1.3二冲程发动机的工作原理§1.4发动机的总体构造§1.5发动机的主要性能指标§1.6内燃机产品名称和型号的编制规则内燃机的发展历史1700年英国人纽卡姆制成了最早的蒸汽机；1860年法国人勒纳仿蒸汽机制成了煤气机；1876年德国人奥托制成了按等容燃烧的四冲程煤气机1883年英国人司派尔仿照四冲程煤气机制造了汽油机柴油机的发明沿2个方向进行：改进汽油机的故障，防止早燃以1885～1890年英国的斯托尔特为代表；从提高热效率特别是提高压缩压力，达到燃料自燃，代表是：德国的班克教

3、授和德国的狄塞尔工程师。§1.1发动机的分类一、定义：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太阳能等）转变成机械能的机器。二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机械能输出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机(按热能转变成机械能的主要构件分）。3、比较：外燃机体积大，重量重，热效率低；内燃机热效率高，体积小，重量轻，

4、便于移动，起动性能好;燃气轮机功率大，转速高，质量小（没有往复运动件，单位功率质量小），转矩特性好，燃料适应性好，起动性好，但耗油量、噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机。三、活塞式内燃机：按活塞运动方式分：1、往复活塞式内燃机2、转子活塞式内燃机三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于1958年由德国F.汪克尔发明，关键技术是1954年F.汪克尔提出的气密封系统，1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上，1967年日本东洋工业公司成批生产，至今。比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体积小

5、，重量轻，转速高，升功率大，但耐久性、可靠性等较差，制造成本较高。1、按燃料的使用不同分四、往复活塞式内燃机分类:（1）液体燃料发动机汽油机（gasolineengine）；柴油机（dieselengine）。（2）气体燃料发动机压缩天然气发动机（CNG）；液化石油气发动机（LPG）。2、按发火方式分：（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）；（2）压燃式发动机（如柴油机）。3、按进气方式分：（1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）（2）强制吸气式发动机（增压式发动机）。4、按完成一个工作循环所需行程

6、数四行程发动机二行程发动机5、按冷却方式不同水冷发动机风冷发动机6、按气缸数及排列方式单缸发动机多缸发动机单列式Ｖ型对置式单列式Ｖ型对置式§1.2四冲程发动机的工作原理一、四冲程汽油机工作原理（一）基本工作原理1、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——传统式。2、汽油喷射式汽油机：（1）进气管内喷射：将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（现代轿车电控汽

7、油喷射式汽油机）。（2）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（发展趋势）。（三）发动机基本术语①上止（死）点:活塞离曲轴中心最远的位置；②下止（死）点:活塞离曲轴中心最近的位置；③活塞行程（冲程）S：上止点与下止点间的距离；④曲柄半径R:曲轴中心（曲柄旋转中心）到曲柄销间的距离；⑤燃烧室容积Vc:活塞在上止点时其顶部容积；⑥气缸工作容积Vh:活塞上止点和下止点间的气缸容积；⑦气缸总容积Va:活塞在下止点时其顶部以上的气缸容积；Va=V

8、h+Vc⑧内燃机排量VL:缸数*气缸工作容积VL=i.Vh⑨压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。例如：汽油发动机压缩比一般为8～11；柴油机压缩比一般为为16～22。其中：Va－气缸总容积；Vh－气缸工作容积；Vc－燃烧室容积；⑽工作循环对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。1.进气行程２.压缩行程３.