汽车发动机基础知识PPT

汽车发动机发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力。简单讲，发动机就是一个能量转换机构，即将燃料放在密封汽缸内燃烧，气体膨胀推动活塞作功，使热能转变为机械能，这是发动机最基本原理。虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，天才的发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完美的程度，但发动机的工作原理仍然未变。CompanyLogo5发动机的定义及分类热机内燃机外燃机活塞式叶片式蒸汽机汽轮机热气机燃气轮机斯特灵发动机定义：把某种能源转化成机械能的装置分类：返回气缸排列方式分类(H)燃料种类分类二甲醚(CH3-O-CH3)CNG（compressednaturalgas）（CH4）LPG(liquidpetrolgas)（丙、丁烷）煤气（CO）木炭、煤粉（C）返回上止点:（TDC）topdeadcenter下止点:（BDC）bottomdeadcenter活塞行程:pistonstroke曲柄半径:crankthro气缸工作容积:cylinderdisplacement发动机工作容积/排量:enginestrokevolume燃烧室容积:combustionchambervolume气缸总容积:cylindervolume压缩比:ratioofcompression四冲程汽油机的工作原理工作循环：发动机将热能转化为机械能，必经过进气、压缩、作功、排气四个过程，每完成一次这样的过程称一个工作循环。1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程进气行程示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气门开启活塞排气门关闭温度370~440K，压力75~90kPa~800K压力600~1500kPa活塞作功行程作功终了：温度1500~1700K压力300~500kPa排气门关闭瞬时最高：温度2200~2800K压力3~5MPa进气门关闭活塞~1200K压力105~125kPa残余废气活塞思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？压缩比过大的不良后果名称成因现象后果爆燃由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。表面点火由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。伴有强烈的较沉闷敲击声。产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。思考二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何不同点？1.理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。2.由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。3.构造简单，质量较小。4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。发动机构造－汽油机发动机构造－汽油机曲柄连杆机构组成：由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组成。功能：曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。§2.1概述将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。1、机体组2、活塞连杆组3、曲轴飞轮组一、曲柄连杆机构的功用二、组成§2.2机体组机体组组成：曲轴箱气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸体气缸盖罩一、气缸体1、气缸体:气缸体的上半部有引导活塞作往复运动的圆筒，称为气缸。下半部分有供安装曲轴用的上曲轴箱，有承孔、油道、水道。水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体—曲轴箱.（2）根据气缸的排列方式结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。高度小，总体布置方便。二、油底壳1、概念：贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2、使用特点：油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损3、材料：薄钢板冲压三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔（汽油机）或喷油器座孔。材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。分类：整体式：汽油机因缸径较小、缸盖负荷较轻，一般采用整体式气缸盖分开式：功率较大、缸径较大的柴油机多采用分开式气缸盖，即一缸、二缸或三缸一盖。优点：制造和维修方便、减小变形对密封的影响1、气缸盖气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞2、气缸盖罩和气缸垫、气缸垫1）作用：保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油。2）构造：(1)金属—石棉垫(2)金属骨架—石棉垫(3)纯金属垫安装注意：金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面造成压痕变形。§2.3活塞连杆组气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖§2.4曲轴飞轮组一、曲轴飞轮组的组成起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮曲轴二、曲轴1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。组成：由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件等组成。功能：配气机构的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。三、类型：1、按气门的布置：气门顶置式；气门侧置式2、按凸轮轴的布置位置：下置式；中置式；上置式