发动机总论探讨.doc

发 动 机 总 论 A.学习目标：学习本节后，应该能够： 1、认识汽车发动机的各部件,区分发动机的类型,运用发动机的专业术语。 B.必备理论知识： 发动机的作用及分类。 发动机的构成。 发动机专业术语. C.实训项目： 认识发动机各部件. D.课程内容： 1、典型案例链接： 2、需懂得专业术语:四冲程发动机、二冲程发动机、上止点、下止点、压缩比、活塞冲程、 曲柄旋转半径 图1-1 一 发动机的分类 二 发动机的基本构造 系统 组成及作用 构造图 曲柄连杆机构 由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 配气机构 由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。 燃料供给系统 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 润滑系统润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 冷却系统 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 点火系统 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 起动系统 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。 s表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180°。 曲柄半径 曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R 气缸工作容积 活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。一般用Vh表示： D－气缸直径，单位mm；S－活塞行程，单位mm； 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称为燃烧室容积。一般用Vc表示。 气缸总容积 活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用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＝Vc＋Vh 发动机排量 多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用VL表示： Vh－气缸工作容积；i － 气缸数目。 压缩比 压缩比是发动机中一个非常重要的概念，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称为压缩比。一般用ε表示。 通常汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比较高，一般为16～22。 工作循环 每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。 四 发动机的工作过程 1. 四冲程汽油机的工作 冲程 说 明 图 示 进气冲程由于曲轴的旋转，活塞从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小在气缸内产生真空吸力，空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气，通过进气门被吸入气缸，直至活塞向下运动到下止点。 压缩冲程曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩冲程结束。汽油机的压缩比一般为ε＝6～10。 作功冲程在这一冲程中，进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩冲程接近上止点位置时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械功。当活塞运动到下止点时，作功冲程结束 排气冲程当作功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，靠废气的压力先进行自