1.1 发动机的总体构造及基本原理(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（电子工业版）

第1章 发动机的基础知识 学习目标 熟悉发动机类型、总体结构及基本原理、基本术语； 了解工程热力学基础、发动机热力循环和性能指标、产品型号，影响发动机工作性能的主要因素； 掌握汽车发动机型号编制规则、发动机工作原理。 初步掌握汽车发动机修理预备知识 第1章 发动机的基础知识 1.1 发动机的总体构造及基本原理 1.1.1 发动机的分类 能量转换、由多机构、多系统构成的复杂机器。 二、发动机的分类 一、 发动机的定义 按其结构特征不同可分为：汽油、柴油及多燃料发动机；点燃式与压燃式发动机；化油器式与喷射式发动机；单缸与多缸发动机；水冷式与风冷式发动机；四冲程与二冲程发动机；双气门与多气门发动机；顶置式气门与侧置式气门发动机；单排直列与V形排列式发动机。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 按燃料燃 烧位置分 内燃 式发 动机 外燃 式发 动机 按燃烧 类型分 间歇 燃烧 式发 动机 连续 燃烧 式发 动机 按内部运 动类型分 往复 活塞 式发 动机 转子 式发 动机 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 按使用燃料分 汽 油 机 柴 油 机 按工作循环分 二冲 程机 四冲 程机 按冷却方式分 水 冷 式 发 动 机 风 冷 式 发 动 机 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 按气门配置位置分 气门顶 置 式 气门侧 置 式 按气缸排列方式分 直 列式气缸 V形 按气缸数量分 单 缸 机 多 缸 机 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.1.2 发动机的总体构造 内燃机种类繁多，结构形式、具体构造多种多样，但其基本工作原理一致，为完成热功转换所需的总体功能、基本结构则大同小异。 汽油机由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统、起动系统等部分组成。 柴油机则包括机体、曲柄连杆、配气、燃油供给、冷却、润滑、起动等机构系统。 1.1.3 发动机的基本术语 动态演示 1．工作循环 往复活塞式发动机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，发动机才能持续地作功。 2．上、下止点 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。 1.1.3 发动机的基本术语 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发动机，其 S＝2R 。 4．气缸工作容积 活塞从一止点至另一止点所扫过的容积（单位为L或升），如下图所示。 5．发动机排量 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 发动机排量＝气缸工作容积×汽缸数 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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。 7．气缸总容积 气气缸总容积＝缸工作容积+燃烧室容积。 8．压缩比 压缩比＝气缸总容积与燃烧室容积之比。 压缩比表示缸内气体被压缩的程度，或缸内燃气膨胀的倍数。 柴高（ = 16~22），汽低（ = 6~9，轿车 = 9~11）。 ※压缩比≠气缸压力 9．工况 发动机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻发动机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为发动机转速。 10．负荷率 发动机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。 1.1.4 单缸四冲程发动机的工作原理 1、进气冲程 2、压缩冲程 3、作功冲程 4、排气冲程 动画演示 1.1.4 单缸四冲程发动机的工作原理 四冲程往复活塞式发动机，在四个活塞行程（曲轴转两圈——720°）内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程；即在一个活塞行程内只进行一个过程。 1、进气冲程 此时，排气门关，进气打开，曲轴旋转，带动活塞向下止点运动，产生吸力，将空气和汽油吸入气缸，并在气缸内进一步形成可燃混合气。 活塞运动 示功图 进气终了，缸内：P=0.074～0.093Mpa，T=353～403K 2、压缩冲程 进气冲程结束后，进、排气门均关闭；曲轴继续带动活塞由下止点向上止点运动，容积逐渐减小，可燃混合气压缩，压力温度逐渐升高。 活塞运动 示功图 压缩终了，缸内：P=0.6～1.5Mpa，T=600～700K 。 3、做功冲程 活塞运行到上止点，进、排气门仍然关闭；点火装置产生电火花，点燃混合气。缸内温度、压力骤然升高，燃烧膨胀后的气体，