項目一發(fā)動機總體構(gòu)造

1、項目一 發(fā)動機總體構(gòu)造1、 項目描述通過對發(fā)動機總體構(gòu)造的學習，能能正確描述發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)、作用、基本原理和發(fā)動機的常用術(shù)語定義；通過學習國產(chǎn)發(fā)動機編號規(guī)則，能根據(jù)提供的發(fā)動機型號判別其發(fā)動機信息；了解發(fā)動機主要性能指標的定義與作用?！緦W習目標】能力目標1、 能正確描述發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)、作用、基本原理和發(fā)動機的常用術(shù)語定義；2、 能正確識別國產(chǎn)發(fā)動機型號。知識目標技能目標素質(zhì)目標1、 正確描述發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)、作用和發(fā)動機的常用術(shù)語定義；2、 會正確描述發(fā)動機基本工作原理；3、 會正確描述國產(chǎn)發(fā)動機編號規(guī)則及發(fā)動機主要性能指標的定義與作用。1、 能根據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和原理區(qū)分汽、柴油機；2、

2、能根據(jù)提供的發(fā)動機型號判別其發(fā)動機信息。1、 仔細、認真的工作態(tài)度；2、 吃苦耐勞、有責任心、且團結(jié)協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng)；3、 積極、努力、勤于思考的學習態(tài)度；4、 良好的語言表達、溝通能力；【學習要求】1、 能夠根據(jù)發(fā)動機的不同分類方式，確認發(fā)動機類型；2、 掌握往復活塞式內(nèi)燃機基本結(jié)構(gòu)、基本術(shù)語；3、 掌握四沖程汽、柴油機基本工作原理；4、 了解發(fā)動機總體構(gòu)造及各系統(tǒng)作用；5、 掌握發(fā)動機產(chǎn)品名稱及型號；6、 能更加發(fā)動機型號正確識讀發(fā)動機信息；7、 了解發(fā)動機各項性能指標；【理論知識】一、汽車發(fā)動機類型汽車發(fā)動機的分類如下：1、按活塞運動方式分類 按活塞運動方式不同，活塞式內(nèi)燃機可分為往復活塞

3、式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。前者活塞在氣缸內(nèi)作直線運動，后者在氣缸內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動。汽車發(fā)動機多為往復活塞式內(nèi)燃機。2、按活塞行程數(shù)分類對于往復活塞式內(nèi)燃機，每一次能量轉(zhuǎn)換都必須經(jīng)過將可燃混合氣或空氣吸入氣缸，并對其壓縮后，使可燃混合氣著火燃燒而膨脹做功，再將生成的廢氣排出氣缸這樣一個連續(xù)的工作過程。該過程稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán)。根據(jù)每個工作循環(huán)所需活塞行程數(shù)可將往復活塞式內(nèi)燃機分為四沖程發(fā)動機與二沖程發(fā)動機。汽車發(fā)動機廣泛采用的是四沖程發(fā)動機。3、按使用燃料分類按照發(fā)動機所使用燃料的不同，可分為汽油機、柴油機和氣體燃料發(fā)動機等。以汽油和柴油為燃料的活塞式內(nèi)燃機分別稱為汽油機和柴油機，使用天然氣、液化石

4、油氣和其他氣體燃料的活塞式內(nèi)燃機稱為氣體燃料發(fā)動機。4、按著火方式分類發(fā)動機所使用的燃料不同，著火方式也不相同，具體可分為點燃式發(fā)動機（汽油機屬于此類)和壓燃式發(fā)動機（柴油機屬于此類）。5、按冷卻方式分類 按冷卻方式的不同，發(fā)動機可分為水冷發(fā)動機和風冷發(fā)動機（圖1-1）。水冷發(fā)動機利 a) b)圖1-1按照冷卻方式不同分類a）水冷發(fā)動機 b)風冷發(fā)動機用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻；風冷發(fā)動機利用流動于氣缸體和氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻。水冷發(fā)動機冷卻均勻、工作可靠、冷卻效果好，被廣泛應用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。6、按氣缸數(shù)分類發(fā)動機按照氣缸數(shù)可分

5、為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機，如圖1-2所示，現(xiàn)代車用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸、十二缸發(fā)動機。7、按氣缸的布置分類 多缸發(fā)動機按照氣缸的布置不同可分為直列式發(fā)動機（圖1-3a）、對置式發(fā)動機（圖1-3b）、V型發(fā)動機（圖1-3c）、W型發(fā)動機等。直列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的。若為了降低高度，有時把氣缸布置成傾斜的（斜置式發(fā)動機），甚至水平的（臥式發(fā)動機）。具有兩列氣缸，兩列之間的夾角小于180°（一般為90°）呈V形布置的發(fā)動機，稱為V型發(fā)動機，兩列之間的夾角等于180時稱為對置式發(fā)動機。 圖1-2按照氣缸數(shù)目不同分類a）單缸發(fā)動機b）多缸發(fā)動機圖1-3

6、發(fā)動機按照氣缸排列方式不同分類a)直列式b）對置式c）V形式8、按燃料供給方式分類發(fā)動機按燃料供給方式可分為化油器式發(fā)動機（目前已很少采用）和直噴式發(fā)動機等。9、按進氣狀態(tài)分類發(fā)動機按進氣狀態(tài)可分為增壓式發(fā)動機和非增壓式發(fā)動機。目前應用最廣、最多的汽車發(fā)動機為水冷、四沖程往復活塞式內(nèi)煅機，其中汽油機用于轎車和輕型客貨車上，而大型客車和中、重型貨車發(fā)動機多為柴油機。由于柴油具有燃油經(jīng)濟性及排放性等特點，近年來在轎車和輕型客、貨車中應用越來越廣。隨著交通密度的不斷增加，對汽車加速性能的要求越來越高，這意味著應該提高內(nèi)燃機的功率。因此，近年來增壓發(fā)動機的應用也越來越廣。另外，隨著汽車保有量的增加，汽

7、車排放法規(guī)也越來越嚴，混合動力汽車應運而生。二、往復活塞式內(nèi)燃機1、基本結(jié)構(gòu) 往復活塞式內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。氣缸6、7內(nèi)裝有活塞8，活塞通過活塞銷與連桿9的小端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，構(gòu)成曲柄連桿機構(gòu)。因此，當活塞在氣缸內(nèi)往復運動時，便通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。 氣缸的頂部用氣缸蓋密封。在氣缸蓋上裝有進氣門和排氣門，進、排氣門是頭部朝下倒掛在氣缸蓋上的，屬于氣門頂置式配氣機構(gòu)。通過進、排氣門的開閉實現(xiàn)向氣缸內(nèi)充氣和向氣缸外排氣。進、排氣門的開閉由凸輪軸控制。凸輪軸由曲軸通過正時帶或齒輪、鏈條驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，凸輪軸與曲軸的轉(zhuǎn)速比為1：2。 構(gòu)成氣缸的零件稱為氣缸體，支承曲軸的零件稱為曲

8、軸箱?，F(xiàn)代發(fā)動機通常將氣缸體與曲軸箱鑄成一體，稱為氣缸體一曲軸箱，簡稱氣缸體。 2、基本術(shù)語 汽車發(fā)動機是一部復雜的能量轉(zhuǎn)換的機器，圖1-5所示為發(fā)動機工作示意圖，從中可看出能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)的最基本組成及其運動關系和一些基本術(shù)語。 圖l-4往復活塞式內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu) 圖1-5發(fā)動機工作示意圖 1一凸輪軸2-氣門彈簧3-進氣門 1-進氣門2-排氣門3-氣缸 4一排氣門5-氣缸蓋6、7-氣缸 4-活塞5-連桿6-曲軸 8一活塞9-連桿10-曲軸ll-曲 中心7-曲柄軸帶輪12-張緊輪13-正時帶14凸輪軸帶輪 1）上止點?；钊旊x曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處，通常指活塞上行到最高位置。 2）下止點?；钊旊x曲軸

9、回轉(zhuǎn)中心最近處，通常指活塞下行到最低位置。3）活塞行程(s)。上、下兩止點間的距離。 4)曲柄半徑(R)。與連桿下端（即連桿大頭）相連的曲柄銷中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距 離。曲軸每轉(zhuǎn)一圈，活塞移動兩個行程。 5)氣缸工作容積( vs)?；钊麖纳现裹c到下止點所讓出的空間容積，也稱氣缸排量。 式中D-氣缸直徑(mm)； s-活塞行程( mm)。 6)發(fā)動機工作容積( VL)。發(fā)動機所有氣缸工作容積之和，也稱發(fā)動機排量。設發(fā)動機 的氣缸數(shù)為i： 7)燃燒室容積( Ve)。活塞在上止點時，活塞頂上面的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒 室容積。 8)氣缸總?cè)莘e（Va）?；钊谙轮裹c時，活塞頂上面的容積稱為氣缸總

10、容積。它等于氣 缸工作容積與燃燒室容積之和，即 9)壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即 它表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機的壓縮比為610，柴油機的壓縮比為1522。 10)發(fā)動機的工作循環(huán)：在氣缸內(nèi)進行的將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一系列連續(xù)過程（進氣、壓縮、做功和排氣）稱發(fā)動機的工作循環(huán)。 3、工作原理 汽油機是將汽油和空氣混合后的可燃混合氣吸人發(fā)動機氕缸內(nèi)（也有的將汽油直接噴入氣缸內(nèi)），用電火花強制點燃使其燃燒，產(chǎn)生熱能膨脹做功。柴油機是利用噴油泵、噴油器使柴油在高壓下直接噴人發(fā)動機氣缸內(nèi)，

11、并與氣缸內(nèi)已經(jīng)被壓縮的高溫、高壓空氣混合形成混合氣，自燃后產(chǎn)生熱能而膨脹做功。 3.1四沖程汽油機的工作原理完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復運動四次，稱為四沖程發(fā)動機。四沖程汽油發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)需要經(jīng)過進氣、壓縮、做功和排氣四個過程，如圖1-6所示。為了分析工作循環(huán)力p與對應的活塞不同位置的氣缸容積v之間的變化關系，通常用發(fā)動機循環(huán)示功圖表示它們的關系。示功圖中曲線所圍成的面積表示發(fā)動機一個工作循環(huán)中氣體在單個氣缸內(nèi)所做的功。四沖程汽油機的示功圖表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況，如圖1-7所示。 （1）進氣行程 進氣行程開始時，進氣門開啟，排

12、氣門關閉，活塞被曲軸帶動從上止點向下止點移動一個行程，曲軸由0°沿順時針方向轉(zhuǎn)到180°。當活塞從上止點向下止點移動時，氣缸內(nèi)活塞上方的容積增大，壓力降低到小于大氣壓力，產(chǎn)生真空度。這時，可燃混合氣經(jīng)進氣歧管、進氣門被吸入氣缸。由于進氣系統(tǒng)有阻力，且進氣時間很短，故進氣終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力略低于大氣壓力，壓力約為0. 0750.09MPa。 a) b) c) d)圖1-6 四沖程汽油機工作原理示意圖a) 進氣行程 b) 壓縮行程 c)做功行程 d)排氣行程1一排氣門 2一火花塞 3一進氣門4一氣缸5一活塞6連稈7一曲軸 a) b) c) d)圖1-7 四沖程汽油機示功圖a

13、) 進氣行程 b) 壓縮行程 c)做功行程 d)排氣行程 流進氣缸內(nèi)的可燃混合氣，因與氣缸壁、活塞頂?shù)雀邷貦C件接觸并與前一行程（排氣行程）殘留的高溫廢氣混合，所以它的溫度上升到370 400K。圖1-7a所示進氣行程用曲線ra表示。 （2）壓縮行程 進氣行程結(jié)束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動，曲軸由l80°轉(zhuǎn)到360°，氣缸內(nèi)容積逐漸減小。此時進、排氣門均關閉，可燃混合氣被壓縮至活塞到達上止點時壓縮行程結(jié)束。壓縮過程中，氣體壓力和溫度同時升高，并使混合氣進一步均勻混合，壓縮終了時，氣缸內(nèi)的壓力約為0.61.5MPa，溫度約為600800K。圖1-7b所示壓縮行

14、程用曲線ac表示。 壓縮終了時可燃混合氣的壓力和溫度取決于壓縮比。壓縮比越大，燃燒速度越快，因而發(fā)動機發(fā)出的功率便越大，經(jīng)濟性越好。但壓縮比過大時，不僅不能進一步改善燃燒，反而會出現(xiàn)爆燃和表面點火等不正常燃燒現(xiàn)象。 1)爆燃是由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)距離點火中心較遠處及具有高溫處（如排氣門頭部、火花塞電極和積炭處）可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。爆燃時火焰以極高的速率向外傳播，在氣體來不及膨脹的情況下，由于溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速向外推進。這種壓力波撞擊燃燒室壁時便發(fā)出尖銳的敲擊聲。爆燃還會引起發(fā)動機過熱、功率下降、工作不穩(wěn)定、燃油消耗增加等一系列不良后果。嚴重時

15、會造成氣門燒毀、軸承破裂、火花塞絕緣體擊穿等機件損壞現(xiàn)象。 2)表面點火是燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處（如排氣門頭部、火花塞絕緣體、零件表面熾熱的沉積物等）點燃混合氣的現(xiàn)象。表面點火發(fā)生時，會伴有沉悶的金屬敲擊聲，所產(chǎn)生的高壓會導致發(fā)動機機件負荷增加、活塞和連桿損壞及氣門、火花塞、活塞等零件過熱，從而使發(fā)動機壽命降低。 (3)做功行程在這個行程中，進、排氣門仍關閉。當活塞接近上止點時，裝在氣缸蓋上的火花塞在高壓電作用下產(chǎn)生電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，并迅速燃燒，使氣體的溫度、壓力迅速升高，從而推動活塞從上止點向下止點運動，帶動曲軸從360°轉(zhuǎn)到540°，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)做

16、功，至活塞到達下止點時做功結(jié)束。 可燃混合氣燃燒后，放出大量的熱能，使混合氣的壓力和溫度急劇升高。瞬時壓力可達35MPa，瞬時溫度可達2200 2800K，并輸出機械能，除了維持發(fā)動機本身繼續(xù)運轉(zhuǎn)消耗一部分能量外，其余部分都用于對外做功。在做功行程終了時，壓力降到0.30. 5MP，溫度則降為1300一1600K。圖1-7c所示示功圖上的曲線czb表示做功行程氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。 （4）排氣行程 在做功行程接近終了時，排氣門打開進氣門關閉，曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動，曲軸由540°旋轉(zhuǎn)到720°。廢，排氣結(jié)束。因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力，排氣行程終了時，氣缸

17、內(nèi)壓力略高于大氣壓力，約為0. 1050.115MPa，溫度約為9001200K。圖1-7d所示示功圖上的曲線br代表排氣行程。 因燃燒室占有一定容積，故排氣終了時，不可能將廢氣排盡，留下的這一部分廢氣稱為殘余廢氣。 結(jié)論：可見四沖程汽油機經(jīng)過進氣、壓縮、做功、排氣四個行程完成一個工作循環(huán)，這期間活塞在上、下止點往復運動了四個行程，相應地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。3.2四沖程柴油機工作原理 四沖程柴油機（壓燃式發(fā)動機）的工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、做功和排氣四個過程。圖1-8所示為四沖程柴油機工作示意圖。柴油機在進氣行程吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到100MPa以上，通過噴

18、油器的高壓噴射，將柴油分散成數(shù)以百萬計的細小油霧噴入氣缸，在很短時間內(nèi)與壓縮后的高溫、高壓空氣混合，形成可燃混合氣?？梢姡裼蜋C混合氣的形成不同于汽油機，它是在氣缸內(nèi)形成的。 圖1-8 四沖程柴油機工作示意圖 a) 進氣行程 b) 壓縮行程 c)做功行程 d)排氣行程1-噴油器 2-排氣門 3-進氣門 4-氣缸 5-噴油泵 6-活塞 7-連桿 8-曲軸 柴油機進氣、壓縮、做功和排氣四個行程有如下特點。 1）進氣行程。進入氣缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。 2）壓縮行程。將進入氣缸的純空氣壓縮，由于柴油的壓縮比大，約為15 N 22，壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機高，壓力可達35MPa，溫度可達

19、8001000K。 3）做功行程。在壓縮行程終了時，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴人氣缸內(nèi)，被迅速汽化并與高溫、高壓空氣形成混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫度高于柴油的自燃溫度（約500K左右），柴油混合氣便立即自行著火燃燒，且此后一段時間內(nèi)邊噴油邊燃燒，氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高，推動活塞下行做功。瞬時壓力可達510MPa，瞬時溫度可達20002500K。 4）排氣行程。此行程與汽油機基本相同。 汽油機與柴油機在工作原理與性能上的區(qū)別見表1-1.表1-1汽油機與柴油機在工作原理與性能上的區(qū)別 柴油機與汽油機相比，各有其特點。柴油機因壓縮比高，燃油消耗率平均比汽油機低30%左右，故燃油經(jīng)濟性較好，且柴油

20、機沒有點火系的故障。一般載質(zhì)量在7t以上的貨車 多用柴油機。但柴油機轉(zhuǎn)速較汽油機低（一般最高轉(zhuǎn)速為2500 3000r/min），質(zhì)量大，制造和維修費用高（因為噴油泵和噴油器加工精度要求較高）。目前柴油機的這些弱點逐漸得到克服，其最高轉(zhuǎn)速可達5000r/min以上，使它的應用范圍已普及到中、輕型貨車，而且在乘用車中的應用也越來越多。 汽油機具有轉(zhuǎn)速高（最高轉(zhuǎn)速達5000 6000r/min）、質(zhì)量小、工作噪聲小、起動容易、工作穩(wěn)定操作省力、適應性好、制造和維修費用低等特點，故在乘用車和中、小型貨車上及軍用越野車上得到廣泛應用。但汽油機燃油消耗率較高，因而其燃油經(jīng)濟性差。 對于多缸四沖程發(fā)動機的

21、每一個氣缸，所有的工作過程完全相同，但所有氣缸的的做功行程并不同時發(fā)生。例如在四缸發(fā)動機內(nèi)，曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個氣缸在做功，在八缸發(fā)動機內(nèi)，曲軸每轉(zhuǎn)四分之一周便有一個氣缸在做功。多缸機做功行程的曲軸間隔角為720°/i（i為氣缸數(shù)），氣缸數(shù)越多，發(fā)動機的工作便越平穩(wěn)。但發(fā)動機缸數(shù)增加時，一般會使發(fā)動機結(jié)構(gòu)復雜，尺寸和質(zhì)量也隨之增加。3、發(fā)動機構(gòu)造 發(fā)動機是一部復雜的機器，不同類型或即使同類型發(fā)動機，其具體結(jié)構(gòu)也各不相同，但基本構(gòu)造相似。通常，汽油機由兩大機構(gòu)五大系統(tǒng)組成，柴油機由兩大機構(gòu)四大系統(tǒng)組成（無點火系）。下面以豐田公司4缸5A-FE發(fā)動機為例，介紹四沖程汽油機的一般構(gòu)造。 3

22、.1曲柄連桿機構(gòu) 曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在做功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并向外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放的能力又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成活塞的直線運動。3.2配氣機構(gòu) 配氣機構(gòu)的功能是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉透氣門、排氣門，使可燃混合氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，由氣門組和氣門傳動組組成。 3.3燃油供給系 汽油機燃油供給系的功能是根據(jù)發(fā)動機的要求，配置一定數(shù)量和濃度的可燃混

23、合氣，均勻地分配到各個氣缸中，并匯集各個氣缸燃燒后的廢氣，從排氣消聲器排出。柴油機燃油供給系的功能是把柴油和空氣分別均勻地分配到各個氣缸中，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，然后匯集各個氣缸燃燒后的廢氣，從排氣消聲器排出。 3.4潤滑系 潤滑系的功能是向做相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損，并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和各種閥門組成。圖1-9豐田公司4缸5A-FE發(fā)動機部分發(fā)動機總成組件13.5冷卻系冷卻系的功能是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水

24、套、水泵、風扇、散熱器、節(jié)溫器等組成。 3.6點火系 在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸人燃燒室內(nèi)。點火系的功能是定時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花，點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣。點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、分電器、火花塞等組成。 3.7起動系 要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞往復運動，同時使氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒做功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動的怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置稱為

25、發(fā)動機的起動系。圖1-9圖1-12所示為豐田公司4缸5A-FE汽油發(fā)動機部分結(jié)構(gòu)圖。圖1-13為玉柴6105ZLQB柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖。'圖1-10豐田公司4缸5A-FE發(fā)動機部分發(fā)動機總成組件2圖1-11豐田公司4缸5A-FE發(fā)動機部分發(fā)動機總成組件3圖1-12豐田公司4缸SA-FE發(fā)動機部分發(fā)動機總成組件4圖1-13玉柴6105ZLQB柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖4、發(fā)動機產(chǎn)品名稱和型號 為了便于內(nèi)燃機的生產(chǎn)管理和使用，我國頒布了國家標準( GB/T 725-2008)內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則，對內(nèi)燃機的名稱和型號作了統(tǒng)一規(guī)定。 4.1內(nèi)燃機的名稱和型號 內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，

26、例如汽油機、柴油機、煤氣機、沼氣機、雙（多）種燃料發(fā)動機等。內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)字和漢語拼音字母組成。內(nèi)燃機型號由以下四部分組成，如圖1-14所示。圖1-14內(nèi)燃機型號 (1)首部 它是產(chǎn)品系列符號和換代標志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應字母表示，但需主管部門或由主管標準化機構(gòu)核準。 (2)中部 由缸數(shù)符號、行程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。 (3)后部 后部是結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示。 (4)尾部 尾部是區(qū)分符號，同一系列產(chǎn)品因改進等原因需要區(qū)分時，由制造廠選用適當符號表示。 2、型號編制舉例 (1)汽油機 1) 1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型。

27、2) 4100Q：表示四缸，四行程，缸徑lOOmm，水冷車用。 3) CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示一汽。 4) 8V100：表示八缸，四行程、缸徑lOOmm，V型，水冷通用型。 (2)柴油機 1) 165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風冷通用型。 2) 495Q:表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用。 3) X4105:表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號。 4) YC6112ZLQ:表示六缸，四行程，缸徑112mm，水冷車用；YC表示玉柴機器股份有限公司，Z為增壓，L為中冷。 5) EQ6BTA5.9：表示六缸，四行程

28、，水冷車用；EQ表示二汽，B為發(fā)動機的系列號，A為水冷中冷，T為增壓，5.9為發(fā)動機排量。5、發(fā)動機性能指標和特性 建立發(fā)動機性能指標是為了便于評價其質(zhì)量。發(fā)動機的主要性能指標有動力性指標（指功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）、經(jīng)濟性指標（指燃料、潤滑油的消耗）及運轉(zhuǎn)性能指標（指冷起動性能、噪聲和排氣品質(zhì)）。此外還有工作可靠性、耐久性、結(jié)構(gòu)工藝性、操縱維修方便性等指標。 發(fā)動機的各種性能指標是相互制約的，而且不同用途、不同生產(chǎn)條件和不同使用條件對發(fā)動機性能要求的著重點不同。所謂高質(zhì)量的發(fā)動機，就是在這些具體條件下將各種要求合理地統(tǒng)一起來。 由于性能指標賴以建立的基礎不同，又可分為指示性能指標和有效性能指標。有

29、效性能指標是以發(fā)動機輸出軸上得到的凈功率為基礎而建立的指標。它可用來評定整機性能的好壞。 5.1動力性指標 動力性指標是表征發(fā)動機做功能力大小的指標，一般用發(fā)動機的有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速和平均有效壓力等作為評價發(fā)動機動力性好壞的指標。 （1）有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動機對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，記作Te。有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角位移的乘積即為發(fā)動機對外輸出的有效功。 （2）有效功率 發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率，記作P。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。發(fā)動機的有效功率可以用臺架試驗方法測定，也可用測功器測定有效轉(zhuǎn)矩和曲軸角速度，然后用公式計算出發(fā)動機的有效功率Pe (kW)： 式中 Te有效

30、轉(zhuǎn)矩(Nm)； n-曲軸轉(zhuǎn)速( r/min)。 （3）發(fā)動機轉(zhuǎn)速 發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速，用n表示。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低，關系到單位時間內(nèi)做功次數(shù)的多少或發(fā)動機有效功率的大小，即發(fā)動機的有效功率隨轉(zhuǎn)速的不同而改變。因此，在說明發(fā)動機有效功率的大小時，必須同時指明其相應的轉(zhuǎn)速。在發(fā)動機產(chǎn)品標牌上規(guī)定的有效功率及其相應的轉(zhuǎn)速分別稱作標定功率和標定轉(zhuǎn)速。發(fā)動機在標定功率和標定轉(zhuǎn)速下的工作狀況稱作標定工況。標定功率不是發(fā)動機所能發(fā)出的最大功率，它是根據(jù)發(fā)動機用途而制定的有效功率最大使用限度。同一種型號的發(fā)動機，當其用途不同時，其標定功率值并不相同。 （4）平均有效壓力 單位氣缸工作容積發(fā)

31、出的有效功率稱為平均有效壓力，記作Pme（單位MPa）。顯然，平均有效壓力越大，發(fā)動機的做功能力越強。 5.2經(jīng)濟性指標 發(fā)動機經(jīng)濟性指標包括有效熱效率和有效燃油消耗率等 （1）有效熱效率 燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分數(shù)稱為有效熱效率，記作。顯然，為獲得一定數(shù)量的有效功所消耗的熱量越少，有效熱效率越高，發(fā)動機的經(jīng)濟性越好。 （2）有效燃油消耗率 發(fā)動機每輸出lkWh的有效功所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率，記作單位g/（KW·h）。6?？砂聪率接嬎悖?B發(fā)動機在單位時間內(nèi)的耗油量( kg/h)，可由試驗測定； Pe發(fā)動機的有效功率( kW)。 顯然，有效燃油消耗率越低，經(jīng)濟

32、性越好。 5.3強化指標 強化指標是指發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標，一般包括升功率和強化系數(shù)等。 （1）升功率 發(fā)動機在標定工況下，單位發(fā)動機排量輸出的有效功率稱為升功率，記作PL。升功率大，表明每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率大，發(fā)動機的熱負荷和機械負荷都高。 （2）強化系數(shù) 平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化系數(shù)，記作Pm 活塞平均速度是指發(fā)動機在標定轉(zhuǎn)速下工作時，活塞往復運動速度的平均值。它與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關系為 活塞平均速度( m/s)； s活塞行程( mm)； n發(fā)動機標定轉(zhuǎn)速(r/min)。 不論是活塞平均速度高，還是平均有效壓力大，均使發(fā)動機的熱負荷和機械負荷增高。

33、因此，強化系數(shù)表征了發(fā)動機的強化程度。隨著發(fā)動機技術(shù)的不斷進步，其強化程度越來越高。 5.4緊湊性指標 緊湊性指標是用來表征發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標，通常用比容積和比質(zhì)量衡量。 （1）比容積 發(fā)動機外廓體積與其標定功率的比值稱為比容積。 （2）比質(zhì)量 發(fā)動機的凈質(zhì)量與其標定功率的比值稱為比質(zhì)量。凈質(zhì)量是指未加注燃油、機油和冷卻液的發(fā)動機質(zhì)量。 比容積和比質(zhì)量越小，發(fā)動機結(jié)構(gòu)越緊湊。 5.5環(huán)境指標 環(huán)境指標用來評價發(fā)動機排氣品質(zhì)和噪聲水平。由于它關系到人類的健康及其賴以生存的環(huán)境，因此各國政府都制定出嚴格的控制法規(guī)，以期減少發(fā)動機排氣和噪聲對環(huán)境的污染。當前，排放性和噪聲水平已成為發(fā)動機的

34、重要性能指標。 在排放性方面，目前主要限制一氧化碳(CO)、各種碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)及除水以外的任何液體或固體微粒的排放量。 噪聲是指對人的健康造成不良影響及對學習、工作和休息等正?；顒影l(fā)生干擾的聲音。由于汽車是城市中的主要噪聲源之一，而發(fā)動機又是汽車的主要噪聲源，因此控制發(fā)動機的噪聲就顯得十分重要。如我國的噪聲標準中規(guī)定，轎車的噪聲不得大于82dB( A)。 5.6可靠性指標 可靠性指標是表征發(fā)動機在規(guī)定的使用條件下，正常持續(xù)工作能力的指標?？煽啃杂卸喾N評價方法，如首發(fā)故障行駛里程、平均故障間隔里程、主要零件的損壞率等。 5.7耐久性指標 耐久性指標是指發(fā)動機主要零件磨損

35、到不能繼續(xù)正常工作的極限時間。通常用發(fā)動機的大修里程，即發(fā)動機從出廠剄第一次大修之間汽車行駛的里程數(shù)來衡量。 大修里程的長短與發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點、強化程度、零件的材料及加工精度以及使用條件等諸多因素有密切關系。 5.8工藝性指標 工藝性指標是指評價發(fā)動機制造工藝性和維修工藝性好壞的指標。發(fā)動機結(jié)構(gòu)工藝好，則便于制造、維修，就可以降低生產(chǎn)成本和維修費用。 5.9內(nèi)燃機速度特性 汽車發(fā)動機的工況在很廣泛的范圍內(nèi)變化。當發(fā)動機的工況（即功率和轉(zhuǎn)速）發(fā)生變化時，其性能（包括動力性、經(jīng)濟性、排放性和噪聲等）也隨之改變。因此，在評價和選用發(fā)動機時就必須考察它在各種工況下的性能，才能全面判斷其好壞及能否滿足汽車的要求。 發(fā)動機性能指標隨調(diào)整狀況及運行工況而變化的關系稱為發(fā)動機特性，利用特性