发动机的结构与工作原理.ppt

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1、汽车发动机及控制技术（上）授课人:国内外汽车工业的发展汽车的诞生（第一辆汽车的出世）1886年1月29日德国奔驰获得汽车专利汽车保有量8亿多，我国2400多万辆汽车年产量全世界5000多万辆，我国2003年产销430万辆，位居世界第4位，预计……汽车生产的规模化、垄断化逐步扩大。世界20家产商垄断了全球80%以上的汽车生产。通用、福特、克莱斯勒占美国90%以上的汽车生产。汽车已发展为集计算机技术、设计理论、测试手段、新型材料、工艺技术等科学技术为一体、充分展现机电一体化的高科技产品。主要表现在：汽车的各系统的电子技术：汽车

2、发动机结构变化：汽车底盘的变化：汽车车身的变化：汽车设计方法手段的变化：汽车带来的问题(效率、污染、事故)我国汽车发展的三个阶段：1953—1978苏联生产模式（1953---1956一汽投产，1968---1975二汽投产）。1978—1993（1985七五计划列为支柱产业，1987确定发展轿车（一汽、二汽、上海、天津、北京、广州六大基地），1993年达130万辆）。1994—汽车工业迅速发展时期。第1章发动机结构与工作原理1.1发动机的分类和基本结构1.1.1发动机的分类发动机—内燃机--燃料中的化学能--热能--机械能

3、的机器。1．按燃料分可分为柴油机、汽油机和天然气机等。2．按实现循环的行程数分四冲程发动机---活塞移动四个行程或曲轴转两圈，气缸内完成一个工作循环。二冲程发动机---活塞移动两个行程或曲轴转一圈，气缸内完成一个工作循环。3．按冷却方式分水冷式发动机：以水为冷却介质。风冷式发动机：以空气作为冷却介质。4.按点火方式压燃式(CI)发动机：利用气缸内空气被压缩后产生的高温，使燃油自燃。如柴油机。点燃式(SI)发动机：利用火花塞发出的电火花强制点燃燃料，使燃料强行着火燃烧。如汽油机、煤气机。5．按凸轮轴位置分侧置式：凸轮轴位于气缸

4、体一侧。顶置式：凸轮轴位于气缸盖上。顶置式又分为以下两种：单顶置凸轮轴(SOHC)发动机：发动机有一根置于气缸盖上的凸轮轴。双顶置凸轮轴(DOHC)发动机：发动机有两根置于气缸盖上的凸轮轴。6．按进气方式分自然吸气式发动机：空气靠活塞的抽吸作用进入气缸内。增压式发动机：为增大功率，在发动机上装有增压器，使进入气缸的气体预先经过压气机压缩后再进入气缸。7．按气缸数目分单缸发动机。多缸发动机。按气缸的排列型式又可分为多种形式。8．按气缸的排列型式分直列立式发动机：所有气缸中心线在同一垂直平面内。直列卧式发动机：所有气缸中心线在同

5、一水平平面内。V型发动机：气缸中心线分别在两个平面内，且两平面相交呈V型。对置式发动机：V型夹角为1800时又称为对置式。其他：还有W型(奥迪W16)、H型、X型、星型等1.1.2发动机的基本结构发动机一般都是由两大机构和六大系统组1．两大机构曲柄连杆机构--是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。（气缸体、活塞连杆组、曲轴飞轮组）配气机构--是使可燃混合气及时充入气缸并在燃烧后及时将废气从气缸中排出。（气门组、气门传动组）2．六大系统供给系统--油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器(节

6、气门体)、喷油器、油轨(燃油喷射式发动机)、空气滤清器和进气歧管等。点火系统--分电器、点火线圈和火花塞等。冷却系统--水泵、节温器、风扇和散热器等。润滑系统--油底壳、集滤器、机油泵、滤清器、调压阀和安全阀等。起动系统--起动机及附属设备组成。充电系统--蓄电池、发电机、调节器等。（电子控制技术）1.2发动机工作原理1.2.1、四冲程发动机工作原理基本结构：气缸2内装有活塞3，活塞通过活塞销4、连杆5与曲轴9相连接。活塞在气缸内作往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门15和排气门16。下止点

7、---活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置。活塞行程---上、下止点间的距离。曲柄半径---曲轴连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180。气缸工作容积（气缸排量）-----活塞从上止点到下止点所扫过的容积。多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机工作容积或发动机排量。四冲程发动机的工作循环---进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)、排气行程。四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转了两周。进气

8、行程：进气门开启，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，气缸内形成真空吸力，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。进气终了时气缸内气体压力约为0.075一0.09Mpa，温度达370一400K。在示功图上，进气行程用曲线ra表示。曲线ra位于大气压力线下，它与大气压力线纵坐标之差即