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第 1 章  汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 總 論 第 一 節(jié) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的類型及工作原理 一、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的類型 現(xiàn)代汽車所用發(fā)動(dòng)機(jī)，除個(gè)別轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)外，絕大多數(shù)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。其分類如下； 按完成一個(gè)工作循環(huán)活塞的往復(fù)次數(shù)不同，分為四沖程與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；按冷卻方式不同，分為水冷式與風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。按氣缸數(shù)不同，分為單缸與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)(其中多缸發(fā)動(dòng)機(jī)又可按氣缸排列形式分為直列、V形和對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)) ；按所用燃料不同，分為汽油機(jī)和柴油機(jī)(其中汽油機(jī)又可分為化油器式與電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)) ；按進(jìn)氣是否增壓又可分為增壓式與非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)。 現(xiàn)代汽車大多采用四沖程、多缸(直列或V形排列) 、水冷式汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。 二、發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 1， 發(fā)動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的基本組成，運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和基本術(shù)語(yǔ) 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程是周期性地將燃料燃燒的熱能，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過(guò)程。經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣，每進(jìn)行一次稱為一個(gè)工作循環(huán)。 曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次完成一個(gè)工作循環(huán)，稱為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)二次完成一個(gè)工作循環(huán)，稱為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 單缸四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)示意圖 發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ) 1． 上止點(diǎn)： 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，即指活塞上行到最高位置，稱為上止點(diǎn)心。 2． 下止點(diǎn)： 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，即指活塞下行到最低位置，稱為下止點(diǎn)。 3． 活塞行程（s）： 即上、下止點(diǎn)間的距離 單位（mm）。 4． 曲柄半徑（R）： 曲軸連桿軸頸的中心（即連桿大頭）至曲軸主軸頸中心的距離，稱為曲柄半徑。 （mm） 　　 顯然，S=2R。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動(dòng)兩個(gè)行程。 5． 氣缸工作容積（Vh）： 指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所讓出的空間容積（L）。　　Vh=πD2s/4×106　　�。↙）式中：D—— 氣缸直徑，mm。 6．燃燒室容積（Vc ）： 指活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的空間叫做燃燒室，它的容積叫燃燒室容積（L）。 　　　　　　　  7．發(fā)動(dòng)機(jī)排量（VL）： 指發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸工作容積之和（L）。 設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)為i，則　 VL = Vh i　　　　 8． 氣缸總?cè)莘e（Va）： 當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即Va= Vh +Vc 9． 壓縮比（ε）： (ε)譯音:衣普西龍 氣缸總?cè)莘e與燃燒室 容積的比值，即 ε = Va/Vc ∵ va＝vh＋vc ∴ ε ＝1＋ 四沖程汽油機(jī)工作原理 1．進(jìn)氣行程： 當(dāng)活塞由曲軸帶動(dòng)， 從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉�；钊�上腔容積增大，在真空吸力的作用下，經(jīng)過(guò)空氣濾清器濾清的清潔空氣與汽油形成混合氣，經(jīng)進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。此時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力約為 0.075～0.09MKP 四沖程汽油機(jī)工作原理 2．壓縮行程： 活塞在曲軸的帶動(dòng)下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時(shí)升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。此時(shí)，氣缸內(nèi)壓力為600~1500kPa，溫度600~800K ，遠(yuǎn)高于汽油的點(diǎn)燃溫度，因而很容易點(diǎn)燃。 四沖程汽油機(jī)工作原理 3．作功行程： 壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出作功。 四沖程汽油機(jī)工作原理 4．排氣行程： 在作功行程終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門(mén)排出氣缸，至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。 小 結(jié) 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)之前需要外力完成進(jìn)氣和壓縮兩個(gè)沖程，通常用人力或起動(dòng)機(jī)等帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 在四個(gè)沖程中只有作功沖程是活塞帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其他三個(gè)沖程都是曲軸帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng) 。 3. 在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)各開(kāi)啟一次。 一個(gè)工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)720°（2圈）；活塞上、下運(yùn)動(dòng)四次（4個(gè)行程）。 小 結(jié) 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)著火運(yùn)轉(zhuǎn)的基本條件是： a 油：有油，混合氣濃度合適。 b 電：能產(chǎn)生足夠的火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。 c 氣：氣缸有足夠壓力可燃混合氣。 d 點(diǎn)火正時(shí)：壓縮沖程上止點(diǎn)前點(diǎn)火。 e 配氣正時(shí)：定時(shí)將進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)關(guān)。 四沖程柴油機(jī)工作原理 進(jìn)氣行程 曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，氣缸內(nèi)活 塞上腔容積逐漸增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鮮空氣被吸入氣缸。 壓縮行程 曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，氣缸內(nèi) 活塞上腔容積逐漸減小，空氣被壓縮，壓力、溫度升高。 作功行程 壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸內(nèi)的高壓空氣中， 迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣，柴油自行著火燃燒，氣缸內(nèi)壓力、 溫度急劇升高，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)作功。 排氣行程 在作功終了時(shí)，排氣門(mén)被打開(kāi)，曲軸帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)，廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門(mén)排出氣缸。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)： 1.能正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、作用和發(fā)動(dòng)機(jī)的常用術(shù)語(yǔ)定義； 2.能簡(jiǎn)單敘述發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理； 3.能夠正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造。 第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造 1: 機(jī)體組 2: 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 3: 配氣機(jī)構(gòu) 4: 供油系統(tǒng) 5: 冷卻系統(tǒng) 6: 潤(rùn)滑系統(tǒng) 7: 起動(dòng)系統(tǒng) 8: 點(diǎn)火系統(tǒng)等 EQ6100-1發(fā)動(dòng)機(jī)剖面圖 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及編號(hào)規(guī)則 一、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及編號(hào)規(guī)則 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)包括動(dòng)力性指標(biāo)(有效轉(zhuǎn)矩、有效功率及升功率)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)(有效燃油消耗率) 。 1．有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，用Me表示，單位為N·m。 二、國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)編制規(guī)則 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)編制舉例： (1) EQ 6100—1型汽油機(jī)：表示二汽生產(chǎn)、六缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、通用型、第一種變型產(chǎn)品。 (2) 6120 Q柴油機(jī)：表示6缸、四沖程、缸徑120mm、水冷、車用。 (3) 12V135Z柴油機(jī)：表示12缸、V形、四沖程、缸徑135mm、水冷、增壓。 ENDiXJ紅軟基地

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