1.1 汽车发动机基础知识（课件）《汽车构造（第2版）》同步精品课堂（北理工版）

《汽车构造（第2版）》北理工版 1.1 汽车发动机基础知识 教学目标 教学重难点 新知学习 课程总结 小试牛刀 知识引入 发动机是给汽车提供动力的部件，是汽车的核心总成，其外观剖视图如图所示。它先将燃料燃烧，使燃料的化学能转化成热能，然后转变为机械能并输出。目前，汽车上广泛使用的发动机是往复活塞式四冲程的内燃式发动机。 知识引入 汽车发动机的7种类型 课程目标 知识目标 掌握发动机整体结构的内容 能力目标 能识别发动机的分类 教学重难点 发动机整体结构的内容 教学重点 01 识别发动机的分类 教学难点 02 Part1 发动机整体结构 随着科学技术的进步，尤其是电子技术的发展，汽车发动机已经由最原始的机械总成演变成机电一体化总成，目前大多数发动机不但包括多种电子控制系统(如电子点火系统、电子节气门控制系统)，而且还通过CAN网络技术与其他控制系统(如巡航控制系统、ABS防抱死控制系统和车身控制系统等)相连，实现了全车智能化。 发动机整体结构 Part2 发动机的分类 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 1.按照所用燃料分类 如图所示，内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。 (a)汽油机；(b)柴油机 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 1.按照所用燃料分类 以汽油为燃料的内燃机称为汽油机；以柴油为燃料的内燃机称为柴油机。 汽油机与柴油机各有特点：汽油机转速高，质量小，噪声小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 2.按照行程分类 如图所示，内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。 (a)四行程内燃机； (b)二行程内燃机 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机； 而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 2.按照行程分类 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 3.按照冷却方式分类 如图所示，内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。 (a)风冷发动机； (b)水冷发动机 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 3.按照冷却方式分类 水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的内燃机； 而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的内燃机。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，广泛应用于现代汽车中。 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 4.按照气数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机(见图)。 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 4.按照气数目分类 仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机； 有两个及两个以上气缸的发动机称为多缸发动机，如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸发动机等都是多缸发动机。现代汽车多采用四缸、六缸和八缸发动机。 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 5.按照气缸排列方式分类 如图所示，内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。 (a)V型；(b)W型；(c)水平对置式；(d)直列式 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。 发动机的分类 6.按照进气系统是否采用增压方式分类 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压)式发动机(见图)。汽油机常采用自然吸气式；为了提高功率，有的柴油机采用增压式。 Part3 发动机的基本构造 发动机的基本构造 1.曲柄连杆机构 如图所示，曲柄连杆机构是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动部件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 发动机的基本构造 1.曲柄连杆机构 在做功行程中，活塞承受燃气压力，在气缸内做直线运动、通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并由曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中.飞轮释放能量，又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 发动机的基本构造 2.配气机构 配气机构如图所示，其功用是：根据发动机的工作顺序和工作过程定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气。配气机构大多采用顶置气门式，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组构成。 发动机的基本构造 3.燃料供给系统 燃料供给系统如图所示，一般分为汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统。 发动机的基本构造 3.燃料供给系统 (1)汽油机燃料供给系统的功用 汽油机燃料供给系统的功用是根据发动机的要求配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸中排出。 发动机的基本构造 3.燃料供给系统 (2)柴油机燃料供给系统的功用 柴油机燃料供给系统的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 发动机的基本构造 4.润滑系统 润滑系统的功用是向做相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦、减小摩擦阻力、减轻机件的磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成，如图所示。 发动机的基本构造 5.冷却系统 冷却系统如图所示，其功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱和节温器等组成。 发动机的基本构造 6.点火系统 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，因此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系统。点火系统通常由蓄电池、发电机、点火线圈(分电器)和火花塞等组成。 发动机的基本构造 7.起动系统 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞做往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。 因此，将曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程称为发动机的起动。 完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。 发动机的基本构造 7.起动系统 (1)汽油机的两大机构和五大系统 汽油机的两大机构为曲柄连杆机构和配气机构；汽油机的五大系统为燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统。 发动机的基本构造 7.起动系统 (2)柴油机的两大机构和四大系统 柴油机的两大机构为曲柄连杆机构和配气机构；柴油机的四大系统为燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统。因为柴油机是压燃的，所以不需要点火系统。 课堂小结 发动机是给汽车提供动力的部件，是汽车的核心总成 一、发动机整体结构 内燃机的分类方法有很多种，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型 二、发动机的分类 课堂小结 1.曲柄连杆机构 2.配气机构 3.燃料供给系统 三、发动机的基本构造 小试牛刀 汽车发动机先将燃料的化学能转化为哪种能量？ A. 电能   B. 热能   C. 机械能   D. 光能 答案：B 解析：发动机工作时先通过燃烧将燃料的化学能转化为热能，再转化为机械能输出。 小试牛刀 目前汽车广泛使用的往复活塞式发动机属于哪种类型？ A. 二冲程外燃机   B. 四冲程内燃机   C. 转子内燃机   D. 蒸汽机 答案：B 解析：汽车上广泛使用的是往复活塞式四冲程内燃机。 小试牛刀 汽油机与柴油机相比，下列哪项是汽油机的优点？ A. 热效率高   B. 压缩比大   C. 转速高、质量小   D. 经济性好 答案：C 解析：汽油机特点为“转速高、质量小、噪声小、起动容易”，而柴油机热效率和经济性更优。 小试牛刀 四冲程发动机完成一个工作循环，曲轴需要旋转多少度？ A. 180°   B. 360°   C. 720°   D. 900° 答案：C 解析：四冲程发动机曲轴转两圈（720°）完成一个工作循环。 小试牛刀 柴油机与汽油机相比，下列哪项性能更优？ A. 噪声控制   B. 制造成本   C. 经济性和排放性能   D. 转速上限 答案：C 解析：柴油机“压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能比汽油机好”。 小试牛刀 现代发动机通过什么技术与其他车载控制系统（如ABS）实现连接？ A. 蓝牙   B. CAN网络   C. 5G通信   D. 机械连杆 答案：B 解析：通过CAN网络技术与其他控制系统相连。 小试牛刀 二冲程发动机与四冲程发动机的主要区别是什么？ A. 燃料类型不同   B. 曲轴旋转圈数与活塞行程数不同C. 气缸数量不同   D. 冷却方式不同 答案：B 解析：二冲程曲轴转一圈（360°）完成循环，活塞运动两个行程；四冲程需两圈（720°）和四个行程。 小试牛刀 现代发动机从纯机械总成发展为“机电一体化总成”，主要得益于哪项技术的进步？ A. 材料科学   B. 电子技术   C. 化学工程   D. 液压技术 答案：B 解析：尤其是电子技术的发展推动了发动机机电一体化。 作业布置 1.简述发动机按照所用燃料分类。 2.简述发动机整体结构。 3.简述发动机按照行程分类。 感谢您的聆听 中职教育XX版 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$