汽车发动机的工作原理与总体构造.ppt

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1、2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,1,汽车发动机,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,2,一、汽车的尺寸参数,汽车的主要参数和性能指标,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,3,二、汽车的动力性指标,1.最高车速 在无风条件下，在水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能达到的最大行驶速度。,2.加速能力 汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。一般用加速时间和加速距离来表示。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,4,加速能力包括两个方面：原地起步加速性和超车加速性。原地起步加速性指汽车由静止起步后，以最大加速强度并连续换

2、挡至最高挡，加速到一定车速或距离所需的时间。,两种表示方式：一种是车速从0加速到100km/h所需的秒数；另一种是由起点加速到100米（或400米，1/4英里）所需的秒数。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,5,3.爬坡能力 汽车在良好的路面上，以1档行驶所能爬行的最大坡度。对越野车来说，爬坡能力是一个相当重要的指标。,超车加速性指汽车以最高挡或次高挡，由该挡的最低稳定车速或预车速全力加速到一定高速度所需的时间。超车加速性好则可以缩短超车时与另一辆车并行时的时间，从而提高超车时的安全性。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,6,指在一定的使用条件下，以

3、最小的燃料消耗所能完成的运输工作量的能力。影响汽车燃料经济性的因素非常复杂，如发动机的油耗、传动系、汽车外形阻力、汽车重量、轮胎、汽车技术状况、驾驶技术、道路条件、交通环境等。,三、汽车的燃油经济性,百公里燃油消耗量：以90km/h的速度等速行驶100km的燃料消耗。,该数据只能作为部分参考。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,7,汽车的制动性直接关系着汽车的行车安全。,四、汽车的制动性,制动效能：汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力。,从三个方面来评价：,制动抗热衰退性：汽车高速制动、短时间多次重复制动时的制动效能的热稳定性。,制动时汽车的方向稳定性：汽车在制动时按指定轨

4、迹行驶的能力，即不发生跑偏、侧滑或失去转向的能力。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,8,操纵性：汽车能及时而准确地执行驾驶员的转向指令的能力。,五、汽车的操纵稳定性,稳定性：汽车受到外界扰动后，能自行尽快地恢复正常行驶状态和方向，不发生失控，以及抵抗倾覆、侧滑的能力。,汽车行驶时对路面不平度的隔振特性。,六、汽车的行驶平顺性,汽车的振动随着行驶速度的提高而加剧。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,9,汽车排放污染主要有三个排放源：,七、汽车的排放污染物,发动机排气管：一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)；,根据噪声产生的过程，汽

5、车噪声源大致可分为与发动机转速有关的声源和与车速有关的声源。,八、汽车的噪声,曲轴箱泄露：碳氢化合物(HC)；,燃料蒸发排放：碳氢化合物(HC)；,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,10,发动机的基本构造与工作原理,概述（发动机的概念及分类）往复活塞式内燃机的基本构造和常用术语往复活塞式内燃机的工作原理国产内燃机编号规则,第 一 章,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,11,第一节 概述,一、发动机的概念,发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。,发动机借助工质的变化将燃料燃烧所产生的热能转变为机械能。,发动机,内燃机,外燃机,：燃料输入机器内部

6、燃烧,：燃料燃烧后将水蒸气送入机器,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,12,发动机,电力,热能动力,内燃机,外燃机,活塞式,燃气轮机,二、发动机的分类,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,13,活塞式内燃机的分类：,1)活塞运动方式,往复式,旋转式,2)所用燃料,汽油机,柴油机,气体燃料发动机,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,14,4)行程数,四冲程,二冲程,5)进气方式,增压,非增压,3)冷却方式,水冷式,风冷式,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,15,6)排列方式,直列式,水平对置式,V型对置式,202

7、3/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,16,第二节 往复活塞式内燃机的常用术语,机体,单缸发动机示意图,以单缸发动机为例：,机体,活塞,活塞,连杆,连杆,曲轴,曲轴,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,17,1.上止点,单缸发动机示意图,活塞顶部离曲轴中心最远处，即活塞的最高位置。,2.下止点,活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞的最低位置。,3.活塞行程S,上、下止点间的距离。,4.曲轴半径R,曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,18,5.汽缸工作容积Vh,单缸发动机示意图,活塞从上止点到下止点所扫过

8、的容积。,6.燃烧室容积Vc,活塞在上止点时，活塞顶上面的空间为燃烧室。,7.汽缸总容积Va,活塞在下止点时，活塞顶上面的整个空间容积。,Va=Vh+Vc,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,19,8.压缩比,单缸发动机示意图,汽缸总容积与燃烧室容积的比值。,9.工作循环,汽缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转换为机械能的一系列连续过程。,进气、压缩、做功、排气。,Va/Vc=(Vh+Vc)/Vc=1+Vh/Vc,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,20,第三节 往复活塞式内燃机的基本构造,汽油机：,机体组,柴油机：,机体组,轿车发动机示意图,两大机构、五

9、大系统,两大机构、四大系统,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,21,第三节 往复活塞式内燃机的基本构造,曲柄连杆机构,配气机构,轿车发动机示意图,机体组,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,22,机体组,汽缸体,汽缸盖,汽缸盖罩,油底壳,机体组的基本组成,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,23,曲柄连杆机构,曲柄连杆机构的基本组成,活塞连杆组,曲轴飞轮组,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,24,配气机构,气门组,气门传动组,配气机构的基本组成,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,25,第四

10、节 往复活塞式内燃机的工作原理,1.四冲程汽油机工作原理,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,26,2.四冲程柴油机工作原理,相同点：进、排气门的开闭，曲柄连杆机构的运动，工作循环不同点：混合气的形成方法，着火方式,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,27,3.二冲程汽油机工作原理,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,28,4.二冲程柴油机工作原理,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,29,5.汽油机和柴油机的区别,可燃混合气的形成方式着火方式,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,30,第五节 国产内燃机编制规则,首部,中部,后部,缸径符号,冲程符号,系列符号,以XG491QME为例：,尾部,换代标志符号,缸数符号,汽缸排列形式符号,结构特征符号,用途特征符号,区分符号,2023/9/18,厦门大学嘉庚学院机电工程系 张津蕾,31,汽油机和柴油机的主要区别是什么？CA488型四冲程汽油机有4个气缸，气缸直径87.5mm，活塞行程92mm，压缩比为8.1，试计算其气缸工作容积、燃烧室容积和发动机排量。,课后作业,