04第四章汽车构造（课件）- 《汽车文化第2版》同步教学（机工版·2017）

汽 车 文 化 第四章 汽 车 构 造 一、概述 现代汽车一般由发动机、底盘、车身、电气设备四部分组成，如右图所示。 第一节　汽车发动机 二、发动机 发动机一般是指热力发动机(简称热机)， 而这又有外燃机和内燃机之分。 内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、质量小、便于移动以及起动性能好等优点。 右图为发动机示意图。 4 （一）发动机的分类 车用内燃机根据其将热能转变为机械能的主要构件的形式，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式两种。 四冲程发动机：凡活塞往复四个单程完成一个工作循环。二冲程发动机：活塞往复两个单程即完成一个工作循环。 根据所用燃料种类区分，有汽油发动机(简称汽油机)和柴油发动机(简称柴油机)。 根据冷却方式的不同，可分为水冷式和风冷式两种。 按其气缸数分类，仅有一个气缸的称为单缸发动机，有两个以上气缸的称为多缸发动机。 5 （二）内燃机型号编制规则 1.型号编制规则 根据GB/T725-2008，内燃机型号依次包括下列四部分，表示方法如右图。 6 2.型号示例 （1）柴油机型号 G12V190ZLD ——12缸、Ｖ形、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、发电用（Ｇ为系列代号）。 R175A——单缸、四冲程、缸径75mm、冷却液冷却（R为系列代号、A为区分符号）。 YZ6102Q——六缸直列、四冲程、缸径102mm、冷却液冷却、车用（YZ为扬州柴油机厂代号）。 （2） 汽油机型号 IE65F/P——单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型。 492Q/P-A ——四缸、直列、四冲程、缸径92mm、冷却液冷却、汽车用（A为区分符号）。 7 （三）四冲程发动机的工作原理 四冲程汽油发动机的一个工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程、做功（膨胀）行程和排气行程，如下图。 双缸水冷汽油转子发动机的结构示意图 （四）转子发动机 气缸体的内壁表面是由双弧长短幅圆外旋轮线构成的特殊型面。 气缸体的两个端面分别被前端盖和中间隔板封闭。 气缸体、前后端盖及中间隔板是固定件。 气缸内装有弧边的三角转子。 在转子的一个端面上固定着与转子同心的内齿圈，而与内齿圈相啮合的外齿轮则固定在端盖上。 发动机的主轴是偏心轴，其主轴颈支承在与外齿轮同心的主轴承上，而偏心轴颈则套在与内齿圈同心的转子轴承内。 10 当发动机运转时，转子上的内齿圈围绕固定的外齿轮啮合旋转，做行星运动，即转子不仅绕固定的外齿轮中心(主轴承中心)公转，同时又绕其自身的回转中心(偏心轴颈中心)自转。由于内、外齿轮的齿数比为3:2，因此，转子自转速度与公转速度之比为1:3，即主轴的转速为三角转子的自转转速的3倍。 三角转子的三个角顶与气缸型面紧密接触。三个弧面与气缸型面之间形成三个工作腔。转子转动时工作腔的容积发生变化，其变化规律恰好符合四冲程内燃机对气缸容积变化的要求。在气缸体的一侧装置火花塞，另一侧设置进气孔和排气孔。当发动机工作时，气体的爆发压力通过转子传给偏心轴颈并推动主轴旋转。 （五）燃气涡轮发动机 汽车燃气轮机组成：压气机、涡轮机、燃烧室、回热器四大部件，还包括燃油供给系统、速度调节装置、起动装置及各种辅助设备等。 汽车燃气轮机一般有两根相互独立的传动轴：压气机与压气机涡轮安装在一根轴上，动力涡轮与减速装置则安装在另一根轴上。 减速装置与汽车变速器相连。 双轴汽车燃气轮机的基本构造如下图。 燃气轮机作为汽车动力，与往复活塞式发动机相比，具有下列优点： 燃气轮机没有往复运动件，因而平衡性好，振动轻微。 转速高（一般为25 000～40 000r/min），单位功率质量不超过0.5kg/W。当功率相同时，在外形尺寸及质量方面都优于往复活塞式发动机。 摩擦接触面小，机械效率高（可达0.92～0.94）。摩擦表面不与燃气接触，使润滑问题简化，润滑油消耗率低。 燃料适应性好，可以燃用气体燃料和各种液体燃料。 起动性能好，用功率较小的起动装置可以在环境温度为-50℃的情况下顺利起动。 排气中有害排放物少，在带负荷工作时，仅为柴油机的1/7～1/3。 转矩特性好，可以减少汽车变速器的挡数，在汽车行驶时可以减少换挡次数。 汽车燃气轮机缺点：加速性能差、突然减小负荷时有超速危险、空气消耗量大、对空气纯净度要求高。 （六）斯特林发动机 福特汽车公司设计及制造的汽车斯特林发动机的结构及气缸布置示意图，如右图。 发动机有两种不同的类型：单作用式和双作用式。 斯特林发动机的主要优点： 可燃用多种燃料。 热效率高。 排气污染小。 噪声水平低。 运转特性好。 工作可靠，使用寿命长，燃油消耗率低。 斯特林发动机都是双作用式的。 双作用式斯特林发动机的每一个气缸内只有一个做往复运动的活塞。活塞顶以上