发动机构造工作原理ppt课件.ppt

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1、汽车发动机的基本结构和工作原理主要内容概述发动机的结构与基本术语往复活塞式内燃机工作原理四冲程发动机二冲程发动机内燃机产品名称与型号编制规则发动机的发展第一次重大突破：往复活塞式四冲程汽油机1876年德国人奥托发明并使用。由于采用进气、压缩、作功和排气四冲程，发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%，发动机的质量却降低了70%。第二次重大突破：发明了压燃式发动机(即柴油机)1892年德国工程师狄塞尔发明了柴油机。由于采用高压缩比和膨胀比，热效率又提高了1倍。第三次重大突破：废气涡轮增压1926年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了废气涡轮增压理论，利用发动

2、机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压，使发动机性能有很大提高。1956年，德国人汪克尔发明了转子式发动机，使发动机转速有大幅度提高。第四次重大突破：汽油喷射系统1967年德国博世公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统，使发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低，改善了动力性能。发动机的分类发动机作为汽车的动力源大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工作介质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。热力机分内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工作介质的热机称为内燃机，反之则为外燃机。内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、质量轻

3、和容易起动等优点。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。内燃机尤其是活塞式内燃机被广泛地用作汽车的动力装置。外燃机：燃料在热机外部燃烧，能量通过热交换器传给工质（如蒸汽）的热机，如蒸汽机、汽轮机等。活塞式发动机的分类按活塞运动方式：往复活塞式、旋转活塞式按着火方式:压燃式、点燃式按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机按冷却方式:水冷式、风冷式按冲程数:四冲程、二冲程按进气状态：增压式、非增压式按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式发动机的结构与基本术语1.发动机的总体结构152.单缸发动机的基本结构发动机常用术语工作循环上止点、下止点活塞行程气缸工作容

4、积发动机排量燃烧室容积气缸总容积压缩比工况负荷率工作循环进气行程：压缩行程：作功行程：排气行程：上止点、下止点活塞顶面离曲轴回转中心最远时的止点称为上止点；活塞顶面离曲轴回转中心最近时的止点称为下止点。活塞行程上、下止点间的距离s为活塞行程。对应一个活塞行程，曲轴旋转180°。曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径R，通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即S=2R。气缸工作容积上、下止点间所包容的气缸容积，用Vs表示。发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和，用VL表示。燃烧室容积活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积，用Vc表示。气缸总容积活塞位于下止点时，其

5、顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va＝Vs＋Vc。压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比。一般用ε表示。工况内燃机在某一时刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。负荷率内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。负荷率往复活塞式内燃机工作原理四冲程汽油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理二冲程汽油机的工作原理二冲程柴油机的工作原理二冲程发动机特

6、点1、由于进排气过程几乎是完全重叠进行的，所以在换气过程中有混合气损失和废气难以排净的缺点，经济性差。柴油机没有混合气损失。2、完成一个工作循环，曲轴只转一圈，当与四冲程发动机转速相等时，其作功的次数比四冲程发动机多一倍。因此运转平稳，与同排量四冲程发动机比较，在理论上发出的功率应是四冲程发动机的二倍，但因为换气过程中有混合气损失，实际是1.5-1.6倍。3、二冲程汽油机在摩托车应用较多，二冲程柴油机由于没有换气的混合气损失，经济性比二冲程汽油机要好，在一些中型汽车上也有采用。柴油机与汽油机性能比较柴油机优点：压缩比高热效率高燃油消耗率低，价格较低，燃料经济性能好排气

7、污染少，排放性能较好主要缺点：转速低，质量大噪声大，振动大制造和维修费用高汽油机优点：转速高质量轻体积小噪声小起动性能好制造和维修成本低主要缺点：燃油消耗率高，燃料经济性差内燃机产品名称与型号编制规则第五节发动机的性能指标与特性动力性能指标经济性能指标环境指标发动机速度特性动力性能指标有效转矩Te发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为N·m。有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。有效功率Pe发动机在单位时间内对外输出的有效功称为有效功率，单位为kW。它是有效转矩与曲轴角速度的乘积。曲轴转速n发动机曲轴每分钟回转的次数称为发动机转速，