汽车发动机总体构造与维修.pptx

第一章 发动机总体构造与维修 第一节 发动机的构造和工作原理第二节 发动机总成的维修第一节 发动机总体构造与工作原理一、发动机的作用二、单缸发动机结构及常用术语三、发动机的基本工作原理一、发动机的作用发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。汽车用发动机如下图所示，汽车发动机一般是将液体燃料或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧产生热能，热能再转变为机械能，因此又叫内燃机。现代汽车用发动机应用最广、数量最多的是水冷式四冲程往复活塞式内燃机。常见的车用发动机有汽油发动机和柴油发动机两种。卡罗拉车型发动机点击看视频二、单缸发动机结构及常用术语单缸四冲程汽油机的基本结构，单缸四冲程柴油机的基本结构。单缸四冲程汽油机结构示意图图1-3　单缸四冲程柴油机结构示意图　发动机基本术语三、发动机的基本工作原理1.四冲程汽油机的工作原理2.四冲程柴油机的工作原理3.工作循环的特点4.多缸四冲程发动机的工作原理四冲程汽油机的工作原理　四冲程汽油机工作原理示意图点击看动画2.四冲程柴油机的工作原理　四冲程柴油机工作原理示意图点击看动画3.工作循环的特点（1）每完成一个工作循环曲轴旋转2圈（720°），每一行程曲轴旋转半圈（180°）。进气行程中进气门开启，排气门关闭；排气行程中排气门开启，进气门关闭；其余两个行程进、排气门均关闭。（2）在4个活塞行程中，只有做功行程产生动力，其余3个活塞行程则是为做功行程作准备的辅助行程，都要消耗动力。虽然做功行程是主要的，但其他3个行程也是必不可少的。（3）发动机起动时（第一个工作循环），必须借助外力带动曲轴旋转以完成进气、压缩行程，在混合气着火做功行程开始后，依靠曲轴和飞轮储存的能量，使发动机转入正常运转状态。4.多缸四冲程发动机的工作原理单缸四冲程发动机每个工作循环所经历的4个活塞行程中，只有做功行程为有效行程，其他3个行程为消耗机械功的辅助行程。这样，发动机曲轴在做功行程中的转速快，在其他行程中转速慢。所以，一个工作循环中曲轴的转速是不均匀的。为了保证发动机运转平稳，现代汽车发动机都采用多缸四冲程发动机，应用最多的是四缸、六缸和八缸发动机。多缸四冲程发动机每个汽缸所经历的工作循环与单缸四冲程发动机相同，但各缸的做功行程并非同时进行，而是按一定顺序进行。因此，对多缸四冲程发动机来说，曲轴每转两周，各缸分别做功一次，且各缸做功间隔角（以曲轴转角表示）保持一致。对于缸数为i的四冲程直列式发动机而言，做功间隔角为720°/i。汽缸数越多，发动机工作越平稳，但结构也越复杂。 四、发动机的总体构造　凯越（1.6L）车型汽油发动机纵剖图点击动画学习凯越（1.6L）车型汽油发动机横剖图点击动画学习五、发动机的主要性能指标与特性1.发动机的主要性能指标2.发动机特性1.发动机的主要性能指标（1）有效转矩。（2）有效功率。有效功率用Pe表示,它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积,即Pe=Te·n/9550（kW）式中：Te——有效转矩（N·m）； n——曲轴转速（r/min）。（3）燃油消耗率。发动机每发出1kW有效功率，在1h内所消耗的燃油质量（以ge为单位），称为燃油消耗率，用g表示。2.发动机特性（1）发动机转速特性。（2）发动机工作状况。（1）发动机转速特性。发动机转速特性是指发动机的功率Pe、转矩Te和燃油消耗率ge三者随曲轴转速n变化的规律。当节气门开到最大时，所得到的是总功率特性也称为发动机外特性（见图1-9），它代表了发动机所具有的最高动力性能。而把在节气门其他开度情况下得到的特性称为部分特性。发动机外特性当曲轴转速为n2时，发动机发出最大转矩Te。当转速达到n3时，有效功率Pe达到最大值。发动机最小燃油消耗率ge的相应转速为n5,它的数值一般是介于最大转矩时转速和最大功率时转速之间。要根据汽车实际工作情况来选择合适的发动机转速n。（2）发动机工作状况。下图表示某发动机的一组特性曲线，其中，Ⅰ表示相应于节气门全开时的外特性曲线，Ⅱ、Ⅲ分别表示节气门保持在开度依次减小的部分特性。在n=3500r/min时，若节气门全开，可得到该转速下所可能发出的最大功率45kW。但如果不全开而开到Ⅱ和Ⅲ的位置，则同样的转速下只能发出32kW或20kW。根据上述定义，可求出a、b、c和d这4个工况下的负荷值。发动机的外特性曲线 工况a：负荷为零（发动机空转工况）； 工况b：负荷=20/45×100%=44.4%； 工况c：负荷=32/45×100%=71.1%； 工况d：负荷=45/45×100%=100% （发动机全负荷）。应当注意的是，不要把负荷和功率的概念相混淆。此外，在外特性曲线上各点都表示在各转速下的全负荷工况，但在同一部分特性曲线上各点的负荷值却并不相同。在同一转速下，节气门开度愈大表示负荷愈大，但两者并不成比例。