汽车发动机构造与维修课件
9.压缩比(ε): 气缸总容积与燃烧室容积的比值,它 表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内气体被压缩的 程度。压缩比越大,压缩终了时气缸内的气体压力和温度 就越高。一般车用汽油机的压缩比为7~10,柴油机的压缩 比为15~22。
四冲程汽油机工作原理
1.进气行程
活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进 气门打开,排气门关闭。活塞上
第二节
发动机的主要性能指标 及编号规则
一、主要性能指标
包括动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)和经济性指标(有效燃油 消耗率) 。 1.有效转矩 发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩,用Me表示,单位为N· m。
2.有效功率 发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率, 用Pe表示,单位为kW。
活塞顶部
是燃烧室的组成部分,用来 承受气体压力。 汽油机活塞的顶部形状有: (1)平顶:受热面积小,广 泛采用。 (2)凸顶:与半球形燃烧室 配用。 (3)凹顶:高压缩比发动机 为了防止碰撞气门,也可用凹坑 的深度来调整压缩比。 (4)组合顶。
活塞环槽部
环槽部部分切有若干道用
以安装活塞环的槽。
活塞裙部
发动机基本术语
1.上止点: 活塞离曲轴回转中心最远处,一般指活塞上 行到最高位臵,一般用英文缩写词TDC表示。 2.下止点 :活塞离曲轴回转中心最近处,一般指活塞下 行到最低位臵,一般用英文缩写词BDC表示。
3.活塞行程(S):
上、下止点间的距离。
4.曲柄半径(R) :与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄 销 中 心 到 曲 轴 回 转 中 心 的 距 离 ( mm ) 。 显然,S=2R。曲轴每转一周,活塞移动两个行程。
结构措施 (1)活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 (2)活塞横断面制成椭圆形,长轴垂直于销座孔轴线方向, 即侧压力方向。 (3)销座处凹陷0.5~1.0 mm。 (4)裙部开绝热—膨胀槽(“T”形或“∏”形槽),其中 横槽叫绝槽,竖槽叫膨胀槽。 (5)采用双金属活塞:即在活塞裙部或销座内嵌入铸钢片, 以减少裙部的膨胀量。
3.升功率
在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所 发出的有效功率称为升功率,用PL表示,单位是kW/L。
4.有效燃油消耗率
发动机在 l h 内持续发出 l kW有效功率所消耗的燃油量,称为有 效燃油消耗率,也称有效比油耗或有效耗油率,用 g e 表示,单 位是g/(kW· h)。
气体作用力、往复惯性力、离心力、
摩擦力、外界阻力
(1)气体作用力
作功行程气体压力
压缩行程气体压力
(2)往复惯性力与离心力
(3)摩擦力
任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之 间必定存在摩擦力。物体所受摩擦力的大小与正 压力和摩擦系数成正比,方向总是与物体运动的 方向相反。
二、机体组
气缸体与气缸套
水冷式发动机 风冷式发动机
直列式发动机
V形发动机和对臵式发动机 汽油机 柴油机
现代汽车采用:四冲程、多缸、水冷式
往复活塞式
转子式
四冲程发动机
二冲程发动机
直列式发动机
V形发动机
二、发动机工作原理
发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能 转变为机械能的过程。 经过进气、压缩、作功、排气,每进行一次 称为一个工作循环。 曲轴旋转两周,活塞往复运动四次完成一个 工作循环,称为四冲程发动机。 曲轴旋转一周,活塞往复运动二次完成一个 工作循环,称为二冲程发动机。
第一节
曲柄连杆机构的构造和工作原理
一、概 述
1.曲柄连杆机构的组成 机体组 活塞连杆组
曲轴飞轮组
机体组
气缸盖
气缸垫
气缸体
油底壳
活塞连杆组
活塞
活塞环
活塞销
连杆
曲轴飞轮组
曲轴
飞轮
扭转减振器
2.工作条件和受力分析
工作条件: 高温、高压、高速、有化学腐蚀
受力分析:
4.发动机着火的基本条件是 油:有油,混合气浓度合适。
电:能产生足够的火花,点燃可燃混合气。
气:气缸有足够压力。
点火正时:压缩冲程上止点前点火。
配气正时:定时将进、排气门开关
四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机工作原理
1.进气行程
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,进气门开启,
排气门关闭,气缸内活塞上腔容积逐渐增大,形成真空
湿式缸套 定义:其外表面直接与冷却水接触。 特点:1)壁较厚(5~9mm);2)散热效果好; 3)易漏水漏气;4)易穴蚀。 定位: 1)径向 靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带。 2)轴向 利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。 密封: 1)下部 靠1~3个耐热耐油的橡胶密封圈。 2)上部 缸套顶面高出缸体0.05~0.15mm,当气缸盖螺栓拧紧 后,缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处,承受较大的压 紧力,具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。
出气缸,至活塞运动到上止点时,
排气门关闭,排气行程结束。
小
结
1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两 个冲程,通常用人力、电动机等带动发动机曲轴 和运转。 2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动, 其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动 。 3.在整个循环过程中,进气门、排气门各开启一次。 一个工作循环曲轴旋转720°(2圈);活塞上、 下运动四次(4个行程)。
油底壳
油底壳的主要作用 贮存机油并密封曲轴箱。 内有稳油挡板、放油螺塞,有的还有磁铁。
三、活塞连杆组
活塞连杆组 由活塞、连杆、活塞环、活塞销和连杆等组成。
活
塞
功用 与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室; 承受气体压力,并将此力传给连杆,以推动曲轴旋转。 材料
汽车发动机活塞广泛采用铝合金。 质量小(为铸铁活塞的50%~70%); 导热性好(约为铸铁的3倍); 热膨胀系数大。 组成 可分为顶部、环槽部、裙部。
活塞环
(一)气环 作用: (1)密封:防止气缸内的 气体窜入油底壳; (2)传热:将活塞头部的 热量传给气缸壁; (3)辅助刮油、布油。
活塞环的间隙
(1) 端隙Δ1:又称开口间隙,是活塞环装入气缸后开口 处的间隙。一般为0.25~0.50mm。
(2) 侧隙Δ2:又称边隙,是环高方向上与环槽之间的间 隙。第一道环因温度高,一般为0.04~0.10mm;其他气环一般 为0.03~0.07mm。油环一般侧隙较小,一般为0.025~0.07mm。 (3) 背隙Δ3:是活塞环装入气缸后,活塞环背面与环槽 底部的间隙。一般为0.5~1mm。
3.作功行程
压缩行程末,火花塞产生电火花 , 点燃气缸 内的可燃混合气,并迅速着火燃 烧,气体产生高温、高压,推动
活塞由上止点向下止点运动,再
通过连杆驱动曲轴旋转向外输出
作功。
4.排气行程 在作功行程终了时,排气门被打开,活塞在 曲轴的带动下由下止点向上止点 运动。废气在自身的剩余压力和
活塞的驱赶作用下,自排气门排
(2) 柴油机
195:
165F: 6135Q:
表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型
表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型 表示六缸,四行程,缸径135mm,水冷车用
X4105:
表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代号
第三节
发动机的总体构造
曲柄连杆机构
配气机构 冷却系统 润滑系统 供油系统
起动系统
点火系统
第二章
曲柄连杆机构的构造与维修
学习目标
知识目标
1.能够正确描述曲柄连杆机构的组成、构造和装配关系;
2.能够正确叙述曲柄连杆机构主要机件的受力情况和工作 原理; 3.能够正确描述曲柄连杆机构的装配要求。 能力目标
1.会进行易损零件检测、修理或更换;
2.会进行曲柄连杆机构的装配与调整; 3.能对曲柄连杆机构常见故障进行分析、判断,并能排除故障。
二、国产内燃机型号编制规则
(1) 汽油机
1E65F: 表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型
4100Q-4: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产品 TJ376Q: 表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号 CA488: 表示四缸,四行程,缸径88mm,水冷通用型,CA表示系列符号
汽车发动机构造与维修
第一章
汽车发动机总论
学习目标
知识目标: 1.能正确描述发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义; 2.能简单叙述发动机基本工作原理;
3.能够正确描述发动机的总体构造。
第一节
汽车发动机的类型及工作原理
一、汽车发动机类型
往复活塞式发动机 转子式发动机 二冲程发动机 四冲程发动机 单缸发动机 多缸发动机
腔容积增大,在真空吸力的作用 下,经过滤清的空气与汽油形成 混合气,经进气门被吸入气缸, 至活塞运动到下止点时,进气门 关闭,停止进气,进气行程结束。
2.压缩行程
活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运 动。进、排气门均关闭,活塞上腔容积不断减小, 混合气被压缩,至活塞到达上止
点时,压缩行程结束。气体压力 和温度同时升高,混合气进一步 混合,形成可燃混合气。此时, 气缸内压力为600~1500kPa,温度 600~800K ,远高于汽油的点燃温
活塞环的泵油作用及危害
原因: (1)存在侧隙和背隙; (2)环运动时在环槽中靠上靠下。 危害: (1)增加了润滑油的消耗; (2)火花塞沾油不跳火; (3)燃烧室积碳增多,燃烧性能变坏; (4)环槽内形成积碳,挤压活塞环而失去密封性; (5)加剧了气缸的磨损。 措施: