第一章 发动机基本知识(高职汽车构造)

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1、汽车构造汽车构造第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 发动机是汽车的发动机是汽车的动力源动力源。 迄今为止除为数不多的电动汽车外，汽车发动机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。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。热能转变为机械能。1.1概述概述第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 热机有热机有内燃机内燃机和和外燃机外燃机两种。直接以燃料两种。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。燃机，

2、反之则为外燃机。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识外燃机外燃机 外燃机则包括外燃机则包括蒸汽机、汽轮蒸汽机、汽轮机和热气机等。机和热气机等。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 内燃机包括活塞内燃机包括活塞式内燃机和燃气式内燃机和燃气轮机。轮机。内燃机与外燃机相比，具内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、质有结构紧凑、体积小、质量轻和容易起动等许多优量轻和容易起动等许多优点。因此，点。因此，内燃机内燃机尤其是尤其是活塞式内燃机被极其广泛活塞式内燃机被极其广泛地用作汽车动力。地用作汽车动力。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识喷气发动机喷气发动机第一章第一章 发动机基本知

3、识发动机基本知识摩托车配飞机发动机摩托车配飞机发动机第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识1.1.1汽车发动机分类汽车发动机分类 1.按活塞运动方式分：往复活塞式和旋转活塞式第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 2.按所用燃料分：汽油机、柴油机和气体燃料发动机第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 3.按冷却方式分：水冷式和风冷式第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 4. 按工作循环分：四冲程式和二冲程式第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 5.按气缸数目分：单缸发动机和多缸发动机第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 6. 按气缸排列方式分：单列式和双列式。第一

4、章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 7.按进气状态分：增压和非增压第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 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柴油机机。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 少数轿车和轻型客、货车发动机也有用柴油机的。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识1.1.2发动机基本术语发动机基本术语 1.工作循环工作循环 2.上、下止点上、下止点 3.活塞行程活塞行程 4.气缸工作容积气缸工作容积 5.内燃机排量内燃机排量 6.燃烧室容积燃烧室容积 7.气

5、缸总容积气缸总容积 8.压缩比压缩比 9.工况工况 10.负荷率负荷率 11.曲柄半径曲柄半径第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 1. 1. 工作循环工作循环 每一个工作循环每一个工作循环包括进气、压缩、包括进气、压缩、作功和排气四个作功和排气四个过程，即过程，即由进气、由进气、压缩、做功、排压缩、做功、排气气4 4个过程组成的个过程组成的循环称为发动机循环称为发动机的工作循环的工作循环。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 2.2.上、下止点上、下止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶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。离曲轴回转中

6、心最近处为下止点。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识3.3.活塞行程：上、下止点之间的距离。一般用活塞行程：上、下止点之间的距离。一般用s s表示。表示。 对应一个活塞行程，曲轴旋转对应一个活塞行程，曲轴旋转180180。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识4.4.曲柄半径曲柄半径曲轴旋转中心到曲曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距柄销中心之间的距离称为曲柄半径，离称为曲柄半径，一般用一般用R R表示。通常表示。通常活塞行程为曲柄半活塞行程为曲柄半径的两倍，即径的两倍，即s=2Rs=2R 。曲柄半径曲柄半径第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 5.5.气缸工作容积气缸工作容积上

7、、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 6.6.内燃机排量内燃机排量 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 7.7.燃烧室容积燃烧室容积 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。叫压缩容积。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 8.8.气缸总容积气缸

8、总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 9.9.压缩比压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 。 压缩比压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压缩的程度。时，气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩比越大，压缩终了时气压缩终了时气缸内的气体压缸内的气体压力和温度就越力和温度就越高。高。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 10.10.工况工况 内燃机在某一时刻内燃机在某一时刻的运行状况简称工的运行

9、状况简称工况，况， 以该时刻内燃机输以该时刻内燃机输出的有效功率和曲出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转转速即为内燃机转速。速。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 11.11.负荷率负荷率 内燃机在某一转速下发内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。率，以百分数表示。 负荷率通常简称负荷率通常简称负荷负荷。第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识1.2发动机基本工作原理 进气、压缩、作功、排气进气、压缩、作功、排气四个过四个过程。程。 把这

10、四个过程叫做发动机的一个把这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断地重复，工作循环，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。够连续运转。 把完成一个工作循环，曲轴转两把完成一个工作循环，曲轴转两圈圈(720)，活塞上下往复运动四，活塞上下往复运动四次的发动机，称为次的发动机，称为四冲程发动机四冲程发动机。1.2.1四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识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，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。 空

11、气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。上止点上止点下止点下止点第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 2.压缩行程 进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。 这时，进、排气门均关闭。 随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。上止点上止点下止点下止点第一章第一章 发动机基本知识发动机基本知识 3.作功行程 压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。 燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止