汽車概論——第2章_發(fā)動機之工作原理.ppt

2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 1 第二章發(fā)動機工作原理 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 2 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 3 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 4 發(fā)動機的基本術語 工作循環(huán)進氣壓縮作功排氣 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 5 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 6 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 7 發(fā)動機結構示意圖 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 8 上止點 TopDeadCenter 活塞離曲軸旋轉中心最遠的位置下止點 BottomDeadCenter 活塞離曲軸旋轉中心最近的位置活塞行程S上下止點之間的距離曲柄半徑R曲軸旋轉中心到曲柄銷中心的距離氣缸工作容積VS L 活塞由上止點運動到下止點 活塞頂部所掃過的容積VS 4 D2 S 10 6 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 9 內燃機排量VL L 所有氣缸的工作容積之和VL i VS燃燒室容積 壓縮容積 VC活塞位于上止點時 活塞頂部上方的容積氣缸總容積Va氣缸工作容積與燃燒室容積之和Va VS VC壓縮比 氣缸總容積與燃燒室容積之比 Va VC 1 VS VC 表示氣缸內氣體被壓縮的程度 壓縮終了氣體 P T 汽油機一般7 10 柴油機一般14 22 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 10 內燃機直接以燃料燃燒所生成的燃料產物為工質的熱機活塞式內燃機 汽車發(fā)動機 往復活塞式旋轉活塞式燃氣輪機外燃機燃料燃燒加熱其它工質 水 蒸氣機汽輪機 發(fā)動機的分類 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 11 根據所用燃料種類汽油機 以汽油為燃料 空氣與汽油在氣缸外混合 形成可燃混合氣后進入氣缸 經壓縮后依靠火花塞產生電火花引起燃燒 柴油機 以柴油為燃料 進氣過程中進入汽缸的是純空氣 壓縮終了時噴入柴油 柴油與空氣在汽缸內混合 由于空氣經壓縮后所達到的溫度能引起柴油的自燃 這種內燃機也稱為壓燃式內燃機 氣體燃料發(fā)動機 天然氣 液化石油氣等 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 12 按沖程數四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 13 按氣缸數單缸發(fā)動機 多缸發(fā)動機按氣缸排列方式直列立式 直列臥式 V型發(fā)動機按冷卻方式風冷發(fā)動機 水冷發(fā)動機按進氣方式增壓發(fā)動機 非增壓發(fā)動機按著火方式點燃式發(fā)動機 壓燃式發(fā)動機 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 14 四沖程內燃機工作循環(huán) 工作循環(huán)進氣行程壓縮行程作功行程排氣行程 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 15 工作循環(huán)特點 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 16 四沖程汽油機工作原理 進氣行程 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 17 壓縮行程 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 18 作功行程 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 19 排氣行程 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 20 三 四沖程柴油機工作原理 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 21 發(fā)動機的總體構造 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 22 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 23 機體組機體氣缸體 曲軸箱的連鑄體構成氣缸的零件稱做氣缸體支承曲軸的零件稱作曲軸箱骨架作用 安裝各個機構和系統(tǒng)氣缸蓋組成燃燒室 布置各零件 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 24 曲柄連桿機構主要件活塞 連桿 曲軸功用將活塞的往復直線運動 曲軸的旋轉運動 對外輸出動力 活塞連桿組 曲軸飛輪組 機體組 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 25 配氣機構 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 26 凸輪軸 挺柱 推桿 搖臂 氣門與氣門座 氣門導管 氣門彈簧 配氣機構功用定時開啟和關閉進排氣門主要部件氣門組傳動組 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 27 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 28 供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)將燃油及時供給氣缸進 排氣系統(tǒng)將空氣及時供給氣缸將廢氣及時排除 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 29 點火系統(tǒng)汽油機點燃混合氣 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 30 冷卻系功用防止發(fā)動機過熱 及時散熱分類風冷系水冷系 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 31 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 32 潤滑系功用潤滑 冷卻 清潔 密封 防腐潤滑方式壓力潤滑飛濺潤滑 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 33 起動系利用外力起動發(fā)動機 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 34 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 35 主要性能指標 發(fā)動機的性能指標用來衡量發(fā)動機性能好壞的標準動力性指標 表征內燃機對外作功能力經濟性指標 發(fā)動機油耗環(huán)境指標 排放性和噪聲水平強化指標 承受熱負荷和機械負荷的能力緊湊性指標 表征發(fā)動機總體結構緊湊程度可靠性指標 表征發(fā)動機正常持續(xù)工作能力耐久性指標 主要零件磨損損壞的極限時間工藝性指標 制造工藝性和維修工藝性好壞 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 36 動力性指標 有效轉矩發(fā)動機對外輸出的轉矩 Te 單位 N m 發(fā)動機轉速發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉數 n 單位 r min n一般范圍車用汽油機 4000 6000r min車用柴油機 2000 4000r min有效功率發(fā)動機曲軸的輸出功率 Pe Te 2 n 60 10 3 KW 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 37 速度特性與負荷 發(fā)動機特性發(fā)動機性能指標隨工況而變化的關系稱為發(fā)動機特性這種關系以曲線的形式表示 稱為發(fā)動機特性曲線參見彩圖 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 38 經濟性指標 有效熱效率 e燃料燃燒所產生的熱量轉化為有效功的百分數百公里油耗 90km h 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 39 環(huán)境指標 有害排放物汽油機主要是廢氣中的CO和HC的量對柴油機主要是廢氣中的NOx和顆粒的排放量發(fā)動機的噪聲是汽車噪聲的主要來源約占城市噪聲的75 2020年1月25日星期六 北京郵電大學自動化學院 40 汽油車一氧化碳不超過2 2g km 碳氫化合物不超過0 5g km 柴油車一氧化碳不超過1 0g km 碳氫化合物不超過0 7g km 顆粒物不超過0 08g km 這是歐洲 排放標準 與歐洲 號標準在機動