汽车构造教案(第一章).

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1、汽车构造教案 制作人；孙桂权 教材介绍 本课程通过对汽车发动机(汽油机和柴油机)的总体构造、主要系统的功能、组成和基本结构的学习， 使学生了解和掌握汽车发动机 的基本工作原理，同时培养学 生对汽车的兴趣和爱好，并为 后续专业课程的学习和从事相 关科研工作打下坚实的基础。课程内容 总论 第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造 第二章 机体组及曲柄连杆机构 第三章 配气机构 第四章 发动机的燃油系统 第五章 柴油机燃油系统 第六章 进排气系统及排气净化装置 第七章 发动机冷却系统 第八章 发动机润滑系统 第九章 发动机增压 课程内容 第十章 汽油机点火系统 第十一章 发动机起动系统 第十二章 其它

2、类型车用发动机课程大纲第一章:汽车发动机的工作原理及总体构造 汽车发动机的类型 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语 往复活塞式内燃机工作原理 发动机的总体构造 发动机的性能指标 内燃机产品名称和型号编制规则第二章:机体组及曲柄连杆机构 曲柄连杆机构中的作用力及力矩 机体组 曲柄连杆机构 平衡机构第三章:配气机构 配气机构的功用及组成 配气定时及气门间隙 气门组 气门传动组第四章:汽油机燃油系统 汽油及其使用性能 化油器式发动机燃油系统 电子控制汽油喷射系统课程大纲第五章 柴油机燃油系统 柴油及其使用性能 柴油机燃油系统的功用及组成 喷油器 柱塞式喷油泵 分配式喷油泵 调速器 电子控制柴油喷射

3、系统 辅助装置第六章 进排气系统及排气净化装置 进气系统 排气系统 排气净化装置 强制式曲轴箱通风系统 汽油蒸发控制系统第七章 发动机冷却系统 冷却系统的功用及组成 水冷系统主要部件的构造 风冷系统 第八章 发动机润滑系统 润滑系统的功用及组成 润滑剂 润滑系统主要部件的构造 机油冷却器第九章 汽车发动机增压 概述 机械增压 涡轮增压第十章 发动机点火系统 概述 传统点火系统的组成与工作原理 点火时刻 传统点火系统主要元件的结构 电子点火系统 微机控制点火系统 汽车电源课程大纲第十一章 发动机起动系统 概述 起动机 减速起动机和永磁起动机第十二章 其它类型车用发动机 压缩天然气汽车及液化石油汽

4、汽车 电动汽车第一章 发动机基本知识 内容提要内容提要发动机是汽车的动力源。迄今为止除为数不多的电动汽车外，汽车发动机都是热能动力装置，或简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工质的热机为内燃机，反之则为外燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机等。内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、质量轻和容易起动等许多优点。因此，内燃机尤其是活塞式内燃机被极其广泛地用作汽车动力。第一节 汽车发动机的类型 1.按活塞运动方式的不同，活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。第

5、一节 发动机的分类和基本构造 2.根据所用燃料种类，活塞式内燃机主要分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油和柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。第一节 发动机的分类和基本构造 3.按冷却方式的不同，活塞式内燃机分为水冷式和风冷式两种。以水或冷却液为冷却介质的称作水冷式内燃机，而以空气为冷却介质的则称作风冷式内燃机。第一节 发动机的分类和基本构造4.往复活塞式内燃机还按其在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数进行分类。活塞式内燃机每完成一个工作循环，便对外作功一次，不断地完成工作循环，才使热能连续地转变为机

6、械能。在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃机称作四冲程往复活塞式内燃机，而活塞往复两个行程便完成一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。第一节 发动机的分类和基本构造 5.按照气缸数目分类可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有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、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 6.内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间

7、的夹角180(一般为90)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180称为对置式发动机。 7.按进气状态不同，活塞式内燃机还可分为增压和非增压两类。若进气是在接近大气状态下进行的，则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机；若利用增压器将进气压力增高，进气密度增大，则为增压内燃机。增压可以提高内燃机功率。 目前，应用最广、数量最多的汽车发动机为水冷、四冲程往复活塞式内燃机，其中汽油机用于轿车和轻型客、货车上，而大客车和中、重型货车发动机多为柴油机。少数轿车和轻型客、货车发动机也有用柴油机的。以风冷或二冲程活塞式内燃机为动力的汽车为数不多。特别是从20世纪80年代起，在世界范围内，就不再有以二冲程活塞式内燃

8、机为动力的轿车了。第二节 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语一、基本结构往复活塞式内燃机的工作腔称作气缸，气缸内表面为圆柱形。在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端则与曲轴相连，构成曲柄连杆机构。因此，当活塞在气缸内作往复运动时，连杆便推动曲轴旋转，或者相反。同时，工作腔的容积也在不断的由最小变到最大，再由最大变到最小，如此循环不已。气缸的顶端用气缸盖封闭。在气缸盖上装有进气门和排气门，进、排气门是头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的。通过进、排气门的开闭实现向气缸内充气和向气缸外排气。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴

9、以及其他一些零件共同组成配气机构。通常称这种结构形式的配气机构为顶置气门配气机构。现代汽车内燃机无一例外地都采用顶置气门配气机构。构成气缸的零件称作气缸体，支承曲轴的零件称作曲轴箱，气缸体与曲轴箱的连铸体称作机体。第二节 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语 二、基本术语 1. 工作循环 活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功。第二节 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语 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。 3.活塞行程

10、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内燃机，其 S2R 。 4.气缸工作容积 上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。 5.内燃机排量 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 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 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。 8.压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 e 。 压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压

11、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。 9.工况 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速。 9.工况 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速。第三节 往复活塞式内燃机工作原理 一、四冲程汽油机工作原理 四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气、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。因此，活塞行程可分别用四个过程命名。 1.进气行程 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中，