清华大学 课件 汽车构造i(2) 汽车发动机基本知识

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1、造I汽车构造I（2）清华大学汽车工程系赵雨东主要内容和学时安排汽车发动机基本知识（4学时）发动机机体（2学时）曲柄连杆机构（3学时）气门机构（3学时）进排气、增压系统及排放控制装置（3学时）汽油机燃油供给系统（4学时）柴油机燃油供给系统（4学时）汽油机点火系统（2学时）发动机冷却系统（2学时）发动机润滑系统（2学时）发动机起动系统与电源（1学时）发动机管理系统（2学时）汽车发动机基本知识汽车及其动力概况汽车总体结构汽车发动机工作原理汽车发动机的分类发动机的总体构造发动机的主要性能指标与特性内燃机产品名称和型号编制规则按活塞运动方式汽车发动机的分类——活塞运动方式

2、往复活塞式（Reciprocatingengine)旋转活塞式（Rotaryengine/Wankelengine）MAZDA公司转子发动机用于运动型轿车按燃料种类汽车发动机的分类——燃料汽油机（Gasolineengine）柴油机（Dieselengine)其它燃料发动机（Alternativeengine)类型工作特征备注着火方式混合气形成方法汽油机火花点火化油器供油，缸外混合趋于淘汰进气道汽油喷射，缸外混合当前主流缸内汽油喷射趋向发展柴油机压缩自然缸内柴油喷射其它燃料发动机火花点火缸外混合或缸内喷射在结构上与汽油机不同之处只在于燃料供给系统少量柴油引燃缸外

3、混合或缸内喷射有柴油和气体燃料两套燃料供给系统汽油机柴油机氢燃料发动机BMW汽油、氢双燃料发动机汽车发动机的分类——冲程二冲程（Two－stroke)按行（冲）程四冲程（Four－stroke)二冲程发动机二冲程发动机按扫气方式分为曲轴箱扫气式，用于小型汽油机扫气泵式，用于大型柴油机曲轴箱扫气式扫气泵式二冲程汽油机（1）第一冲程活塞由下止点运动到上止点；扫气：下止点时，进气阀关闭；排气口和扫气口开启；曲轴箱内的可燃混合气经扫气口进入气缸，将废气经排气口扫出；活塞继续向上止点运动，活塞头部将扫气口关闭，停止扫气；但排气口未关闭，废气和部分混合气继续排出；压缩：活塞

4、将排气口关闭，缸内可燃混合气被压缩，直至上止点。进气：活塞到达上止点之前时，曲轴箱容积随活塞上移增大，形成真空度，进气阀开启，混合气进入曲轴箱。二冲程汽油机（2）第二冲程活塞由上止点运动到下止点；燃烧：压缩过程终了时，火花塞点火，可燃混合气燃烧，燃烧气体膨胀作功。此时，进气阀仍开启，混合气继续进入曲轴箱。随着活塞下移，进气阀关闭。此后向下止点运动使曲轴箱容积变小，其中混合气被预压缩。排气：活塞打开排气口，废气排出，作功过程结束；扫气：继而活塞又将扫气口开启，可燃混合气经扫气口进入气缸，扫除废气（扫气）。直至下一活塞行程扫气口被关闭。二冲程汽油机（3）示功图二冲程

5、柴油机（1）第一冲程活塞由下止点运动到上止点；扫气：当活塞还处于下止点时，进气口和排气门均已开启。扫气泵将纯净的空气增压到0.12~0.14MPa后，经空气室和进气口送入气缸，扫除其中的废气。废气经气缸顶部的排气门排出。压缩：当活塞上移将进气口关闭的同时，排气门也关闭，进入气缸内的空气开始被压缩。活塞运动至上止点，压缩过程结束。二冲程柴油机（2）第二冲程活塞由上止点运动到下止点；作功：压缩行程结束后，高压柴油经喷油器喷入气缸，并自行着火燃烧。高温高压的燃烧气体推动活塞作功。排气：当活塞下移2/3行程时，排气门开启，废气经排气门排出。扫气：活塞继续下移，进气口开启

6、，来自扫气泵的空气经进气口进入气缸进行扫气。NewSulzerDieselRTA-seriesLow-speedTwo-strokeDieselEngines1480-48600kW2000-66120bhp196-54rpm四冲程vs.二冲程四冲程二冲程工作循环曲轴每转二圈一个工作循环，作功一次。曲轴每转一圈一个工作循环，作功一次。旋转角速度比较均匀换气时间进、排气持续时间长，重叠期小换气质量好。换气时间短（1/3），进、排气过程几乎同时进行，换气质量差结构复杂性有进、排气门，结构复杂无进、排气门，结构简单（曲轴箱扫气式）汽车发动机的分类－着火按着火方式火花点

7、火（SparkIgnition）压缩着火（CompressionIgnition）火花塞汽车发动机的分类－冷却按冷却方式水冷风冷（Aircooling）（Watercooling）护罩电动风扇散热器齿型带轮缸盖水套缸体水套水泵水套排气管节气门热水管膨胀箱盖膨胀箱膨胀箱管风扇双速热敏开关进水软管排气管出水软管过热蒸气接暖风装置Santana2000水冷风冷汽车发动机的分类－进气方式按进气状态非增压/自然吸气（Naturallyaspiration）增压（Turbocharging/Supercharging）自然吸气涡轮增压汽车发动机的分类——气缸排列按气缸排列直

8、列（In-line）V型