电控
电气
本章要目：
1.1 发动机的分类
1.2 基本术语
1.3 四冲程发动机工作原理
1.4 二冲程发动机工作原理
1.5 总体构造 1.6 发动机的主要性能指标和特性 1.7 内燃机产品名称和型号编制规则
1.6 发动机的主要性能指标和特性
一、动力性能指标 二、经济性能指标 三、排放性能指标 四、速度特性
600~1500 kPa
3~5MPa (瞬时最高) 300~600 kPa (作功终了)
作功行程
排气行程
900~1200
105~125 kPa
四冲程柴油机工作时各行程状态
状态
行程
温度(K)
300~370
压力
80~90kPa
进气行程
压缩行程
作功行程 排气行程
750~1000
1800~2200(瞬时最高) 800~1000(作功终了)
耗量。
式中：GT － 每小时的燃油消耗量，kg/h； Pe － 有效功率，kW。
三、运转性能指标
1、排气品质 欧洲Ⅰ号标准转化： CO≤2.72g/km 欧洲Ⅱ号标准转化： CO≤2.2g/km CO
点燃车2.2克/km
压燃1.0克/km
HC+NOX≤0.97g/km
HC+NOX≤0.50g/km
Ch1 发动机工作原理和总体构造
李书伟
E-Mail:yclsw@ Tel:88968111
/web/jiaoxue/
Ⅰ、教学目的及教学要求： 熟悉发动机基本术语；了解四冲程发动机工作原理和熟 悉汽柴油机两者之间的特点，了解二冲程发动机工作原理和 其优缺点；掌握发动机总体构造和类型，熟悉内燃机型号编 制规则；了解发动机性能指标与特性。 Ⅱ、教学内容： 发动机基本术语与计算公式；四冲程汽油机工作原理，四 冲程柴油机工作原理；二冲程发动机工作原理，二冲程发动 机的优缺点；发动机总体构造，发动机的类型，内燃机型号 偏制规则；发动机的性能指标与特性。 Ⅲ、重点和难点： 重点:发动机的总体构造、类型、型号编制规则； 难点:发动机基本术语，四冲程和二冲程发动机工作原理 .
1.4 二冲程发动机的工作原理
一、二冲程汽油发动机工作原理 二、二冲程柴油发动机工作原理
一、二冲程汽油机工作原理
压缩混合气
排气孔
点火燃烧
火花塞
进气孔
进气
扫气孔
排气
二、二冲程柴油机工作原理
扫气泵 压缩 喷油器 排气
空 气
换气
排气门
燃烧
废 气
思考
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。
3、起动 由直流电动机、传动装置和控制机构组成，其主要功用是 起动发动机。发动机的起动性能评价指标有：起动转矩、最低 起动转速、起动功率、起动极限温度。 1）起动转矩 起动机要有足够大的转矩来克服发动机初始转动时的各种 阻力。 起动阻力包括： a.摩擦阻力矩； b.压缩阻力矩； c.惯性阻力矩。
2)最低起动转速 汽油机中，约为50~70r/min。 若低于这个转速，汽油泵供油不足，气流速度过 低，可燃混合气形成不充分，还会使压缩行程的散热 损失和漏气损失增加，导致发动机不能起动。 3)起动功率 起动机功率应和发动机起动所必需起动功率相匹配 4)起动极限温度 当环境温度低于起动极限温度时，应采取起动辅 助措施。
终了：温度 800~1000K压力 105~400 kPa
进气门
纯空气
喷油器
排气门
吸气行程
压缩行程
作功行程
喷油泵
排气行程
瞬时：温度2000~2500K 压力5~15 MPa
四冲程汽油机工作时各行程状态
状态 行程
温度(K)
370~440
压力
75~90 kPa
进气行程
压缩行程
600~800
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
本章要目：
1.1 发动机的分类
1.2 基本术语
1.3 四冲程发动机工作原理
1.4 二冲程发动机工作原理
1.5 总体构造 1.6 发动机的主要性能指标和特性 1.7 内燃机产品名称和型号编制规则
1.1
发动机的分类
四种六缸发动机气缸排列方式:
德国大众公司最新研制的W8和W12 (VV12是由两个VR6并在一起)
示功图
V
排气行程
进气门关闭 排气门打开
上 Z 止 点 下 止 点
P
c
大气压力线 残余废气
r
b
活 塞
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
V
示功图
二、四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K压 力80~95 kPa
温度800~1000K 压力3~5 MPa
温度800~1000K压 力105~400 kPa
HC+NOx 排气颗粒
非直喷压燃0.08克/km
点然0.5克/km
非直喷压燃0.7克/km
直喷压燃0.9克/km
直喷压燃0.10克/km
2、噪声
发动机、变速器、驱动桥、传动轴、车厢、玻 璃窗、轮胎、继电器、喇叭、音响等等都会产生噪 声。有些是被动产生的，有些是主动发生的(如人 为按动喇叭)。但是主要来源只有两个方面，一个 是发动机，另一个是轮胎，它们都是被动发生的， 只要车子行驶就会产生噪声。 燃油汽车的噪声通常为70分贝左右，交通高 峰期，繁华交通要道噪声通常为75～85dB，使 人难以忍受.
3 曲轴飞轮组
正时齿轮 皮带轮 扭转减振器 起动爪
飞轮
曲轴
飞轮螺栓
主轴瓦
■
配气机构
包括气门组和气门传动组
一、气门组
二、气门传动组
摇臂轴
摇臂
凸轮轴 推杆 凸轮轴正 时齿轮
挺柱
供给系统
桑塔纳轿车汽油供给系示意图
油管 油箱
空气滤清器
汽油滤清器 汽油泵 化油器
汽油供给装置
燃油滤清器
高压管 喷油器 喷油泵
式中：Te － 有效扭矩，单位为N· m； n － 曲轴转速，单位为r/min。 3. 转速：曲轴每分钟的转数，单位为r/min。 铭牌上标明的功率及相应转速称为额定功率 和额定转速。按照汽车发动机可靠性试验方法的 规定汽车发动机应能在额定工况下连续运行 300～1000小时。
二、经济性能指标
燃油消耗率ge：是指单位有效功的燃油消
二冲程发动机与四 冲程发动机相比， 有何优点？
本章要目：
1.1 发动机的分类
1.2 基本术语
1.3 四冲程发动机工作原理 Nhomakorabea1.4 二冲程发动机工作原理
1.5 发动机的总体构造 1.6 发动机的主要性能指标和特性 1.7 内燃机产品名称和型号编制规则
1.5
发 动 机 的 总 体 构 造
汽油发动机
桑塔纳发动机结构示意图





气缸工作容积(V h )活塞从 一个止点运动到另一个止点 所扫过的容积。 发动机排量(VL)多缸发动机 各气缸工作容积的总和。 燃烧室容积(Vc )活塞位于上 止点时，其顶部与气缸盖之 间的容积 。 气缸总容积(Va )活塞位于下 止点时，其顶部与气缸盖之 间的容积。 发动机基本术语 工作循环完成进气、压缩、 作功和排气四个过程叫一个 工作循环。 压缩比气缸总容积与燃烧室 容积之比。
■ 曲柄连杆机构
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
1 机体组
组成：由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫等不动件
组成。
气缸垫 气缸盖 油道和水道 气缸体 曲轴箱
气缸体上 部的圆柱 形空腔称 为气缸
油底壳
气缸
2 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
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下 止 点
P
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
上 止 点
活 塞
大气压力线
c
r a 示功图
V
作功行程
排气门关闭 进气门关闭 上 止 点
Z
P
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa 大气压力线
下 止 点
c r b a
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
Vh= πD2· ×10-6/4 （L） S D——气缸直径mm S——活塞行程mm VL= V h × i
ε=Va/Vc
压缩比
现汽油发动机压缩比一 般为10左右。 现柴油发动机压缩比一 般为20左右。
压缩比过大的不良后果
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压缩比过大的不良后果
名称 成因
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。 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。
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1.3 四冲程发动机工作原理
1.4 二冲程发动机工作原理
1.5 总体构造 1.6 发动机的主要性能指标和特性 1.7 内燃机产品名称和型号编制规则
1.3 四冲程发动机的工作原理
一、四冲程汽油机的工作原理 二、四冲程柴油机的工作原理
一、四冲程汽油机的工作原理
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1.1 发动机的分类
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1.3 四冲程发动机工作原理