发动机构造及其工作原理
混合气形成
化油器式发动机 直接喷射式发动机
进气状态
非增压(自然吸气) 式发动机 增压式发动机
发动机的基本术语
1. 工作循环
活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个 工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程,内燃机 才能持续地作功。
2.
活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点;活塞顶离曲轴回转中 心最近处为下止点。在上、下止点处,活塞的运动速度为零。
发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。
三、强化指标
强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指 标,一般包括升功率和强化系数等。
四、紧凑性指标
紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标, 通常用比容积和比质量衡量。
五、环境指标
环境指标用来评价发动机排气品质和噪声水平(75dB (A))。
8.压缩比
气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比ε.压缩比的大小 表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内的气体被压缩 的程度ε =Va/ VC = (Vh+ VC )/ VC=1+ Vh/VC . 一般汽油机的压缩比是7~10,柴油机的压缩比是15~25.
1
4
6
3 5
2
四冲程汽油机工作原理
1.进气行程 2.压缩行程 3.作功行程 4.排气行程
3.活塞行程
上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然,曲轴每回转一周,活塞移动两个
活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机,
其 S=2R 。
4.气缸工作容积
上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积,记 作Vh。Vh=πD2*S/4*106 (L)
5.内燃机排量
一、动力性指标
动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发 动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为 评价发动机动力性好坏的指标。
1.有效转矩
发动机对外输出的转矩称为有效转矩,记作 Te,单位为 N·m 。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出 的有效功。
2.有效功率
发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,记作 pe 单位为 KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。
按曲轴箱结构形式的不同机体有平底式、龙门式和隧道式3种。 平底式机体的底平面与曲轴轴线齐平。这种机体高度小、质量 轻、加工方便。但与另外两种机体相比刚度较差。 龙门式机体是指底平面下沉到曲轴轴线以下的机体机体底平面 到曲轴轴线的距离称作龙门高度。 隧道式机体是指主轴承孔不剖分的机体结构。
内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量,记作VL 。 VL=iVh (L)。
6.燃烧室容积
活塞位于上止点时,活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的 空间称为燃烧室,其容积称为燃烧室容积,也叫压缩容积,记 作VC 。
7.气缸总容积
气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积,记作Va。 Va=Vh+ VC 。
机体组
现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸衬 垫、气缸盖罩、主轴承盖以及油底壳等组成,镶气缸 套的发动机,机体组还包括干式或湿式气缸套。
机体的构造与气缸排列形式、气缸结构形式和曲 轴箱结构形式有关。
气缸排列形式有3种:直列式、V型和水平对置式。
为了提高气缸的耐磨性和延长气缸的使用寿命而有 不同的气缸结构形式和表面处理方法。气缸结构形 式也有3种,即无气缸套式、干气缸套式和湿气缸 套式
汽车发动机专业基础知识
目录
第一节 概述 第二节 发动机的性能指标及特性 第三节 曲柄连杆机构 第四节 配气机构 第五节 汽油机供给系的组成及燃料 第六节 进排气系统与排气净化装置 第七节 汽油机点火系 第八节 发动机冷却系 第九节 发动机润滑系 第十节 发动机起动系 第十一节 发动机性能参数介绍
第一节 概述
T:370~400K
600~750K 2200—2800K 900~1200K
P:0.075~0.09MPa 0.8~3.0~6.5MPa 0.105~0.115Mpa
第二节 发动机性能指标及特性
发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为 评价各类发动机性能优劣的依据。发动机的性能指标主要 有以下几种:
六、可靠性指标
表征发动机在规定使用条件下,正常持续工作能力。
七、耐久性指标
主要零件磨损到不能继续正常使用的极限时间。
八、工艺性指标
评价发动机制造性工艺和维修工艺性的好坏。
九、内燃机速度特性速度特性
第三节 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过 它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。是实现发动机工 作循环,完成能量转换的主要零部件。 曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受高温、高压、 高速和化学腐蚀作用。 曲柄杆机构可以分成三组: 机体组、活塞连杆组、曲 轴飞轮组。
十五分钟功率、一小时功率、十二小时功率、二十四小时 持续功率
3.发动机转速
发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速,用 n 表示, 单位为 r/min 。
4.平均有效压力
单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力,记作 pme,单位为 MPa 。显然,平均有效压力越大,发动机 的作功能力越强。
二、经济性指标
干气缸套式机体是在一般灰铸铁机体的气缸套座
孔内压入或装入干式气缸套式气缸套不与冷却液 接触。干式气缸套的外圆表面和气缸套座孔内表 面均须精加工,以保证必要的形位精度和便于拆 装。
湿气缸套式机体,其气缸套外壁与冷却液直接接触。用合 金铸铁制造的湿式气缸套的壁厚一般为5~8mm。湿式气 缸套下部用1~3道耐热耐油的橡胶密封圈进行密封,防止 冷却液泄漏。湿式气缸套上部的密封是利用气缸套装入机 体后,气缸套顶面高出机体顶面0.05~0.15mm。
发动机类型
将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置称为热力发动机, 也称热机。 热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧的热能转化为机 械能的热机为内燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。 外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机等。内燃机具有结构紧 凑、体积小、质量轻和容易起动等优点。因此,活塞式内燃机 广泛用作汽车动力。
发动机的分类
活塞运动 工作循环
往复活塞式发动机 旋转活塞式发动机 二冲程发动机 四冲程发动机
所用燃料
汽油发动机 柴油发动机 气体燃料发动机
冷却方式
水冷发动机 风冷发动机
点火方式 气缸数量
强制点火式(点燃式) 发动机 压燃式发动机
单缸发动机
多缸发动机
L型(直列式/单列式)发动机
气缸排列 V型(双列式)发动机 P型(水平对置式)发动机