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1、第一章第一章 汽车发动机的工作汽车发动机的工作原理和总体构造原理和总体构造转子发动机转子发动机转子发动机的燃烧室转子发动机的燃烧室转子发动机的特点转子发动机的特点1.转子发动机取消了无用的直线运动，直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩；2.三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气；3.三角转子自转一周，发动机点火做功三次；4.内齿轮与外齿轮的齿数比为内齿轮与外齿轮的齿数比为3：2，转子自转速度与转子自转速度与公转速度之比为公转速度之比为1：3，即转子转，即转子转 1 转转(三角活塞转三角活塞转 1 转转)，主轴，主轴(输出轴输出轴)转转 3 转，转，输出轴的
2、转速是转子自转输出轴的转速是转子自转速度的速度的3倍倍；5.个单缸转子发动机，相当于一个3缸机。车用内燃机的分类车用内燃机的分类(1)按所用燃料分类(2)按行程分类(3)按冷却方式分类(4)按气缸数目分类(5)按气缸排列方式分类(6)按进气系统是否采用增压方式分类(7)按燃料供给方式（预混合、缸内喷射GDI）单缸发动机的基本结构单缸发动机的基本结构四冲程汽油机示意图四冲程汽油机示意图基本术语基本术语-11.上止点2.下止点3.活塞行程（S）4.曲轴半径（R）5.气缸工作容积（Vh）6.发动机排量（VL）发动机基本术语示意图发动机基本术语示意图基本术语基本术语-27.燃烧室容积（Vc）8.气缸总
3、容积（Va）9.压缩比（）10.发动机的工作循环11.行程/冲程发动机的排量发动机的排量汽车发动机的工作过程汽车发动机的工作过程1.进气行程2.压缩行程3.作功行程（燃烧过程）4.排气行程进气行程进气行程进气门开启，排气门关闭；活塞由上止点向下止点运动；由于进气阻力，进气终了压力小于大气压力；由于加热，进气温度高于大气温度；四冲程汽油机的进气行程四冲程汽油机的进气行程p-V图图压缩行程压缩行程进气门、排气门全关闭；活塞由下止点向上止点运动；工质受压缩，温度、压力上升；压缩比与正常燃烧的关系。四冲程汽油机的压缩行程四冲程汽油机的压缩行程p-V图图作功行程作功行程压缩行程与作功行程之间有一个燃烧过
4、程（温度、压力急剧上升）；进气门、排气门全关闭；活塞由上止点向下止点运动；作功终了温度、压力下降。四冲程汽油机的膨胀行程四冲程汽油机的膨胀行程p-V图图排气行程排气行程进气门关闭、排气门开启；活塞由下上止点向上止点运动；分为自由排气、强制排气两个阶段；排气终了压力大于大气压力；排气终了温度高于大气温度（残余废气）。四冲程汽油机的排气行程四冲程汽油机的排气行程p-V图图四冲程柴油机示意图四冲程柴油机示意图 柴油机工作原理示意图柴油机工作原理示意图四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理1.柴油与汽油的性质差异与影响2.柴油机工作过程3.两种发动机工作循环的共同点4.两种发动机工作循环的不同点四冲
5、程柴油机的工作过程四冲程柴油机的工作过程两种发动机工作循环的共同点两种发动机工作循环的共同点1）动作相同（曲轴运动、进排气门的开闭）；2）只有作功行程产生动力，其他三个行程是辅助行程；3）经过外力起动发动机后可自行完成循环。两种发动机工作循环的不同点两种发动机工作循环的不同点1）汽油机进入气缸的是可燃混合气，柴油机进入气缸的是纯空气，燃油在压缩行程后期喷入气缸形成混合气；2）汽油机用火花塞点燃混合气，柴油机将柴油喷入气缸，自行着火燃烧。柴油机与汽油机的比较柴油机与汽油机的比较 汽油机 柴油机 优点 转速高（工作平稳）；质量小；工作较柔和；起动容易（飞轮小）；维修费用低。压缩比大，输出功率大；混
6、合气浓度低，油耗低，经济性好；缺点 压缩比小；使用浓混合气，油耗高。转速低（高速柴油机）；压缩比高，工作粗暴；质量大（飞轮大，起动难）；费用高。适用车型 小型车辆（轿车、小型货车）大、中型货车 二冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理二冲程发动机二冲程发动机优点：l 重量轻，功率高 完成一个工作循环，2冲程发动机曲轴比4冲程发动机少转1周，因此当两者的发动机工作容积、压缩比和转速相等的话，从理论上讲2冲程发动机的功率是4冲程发动机的两倍，实际测算也有1.51.6倍之间。l运转均匀平稳（单位时间内作用次数多）；l结构、使用简单。二冲程发动机二冲程发动机缺点：l进气、排气的有效工作行程较短，废气难
7、以排干净，废气残余量大，造成功率输出功率下降；l部分新鲜可燃混合气随废气一起排出，排放性、经济性差；l部分机油被烧掉。四冲程发动机与四冲程发动机与二二冲程发动机主要区别冲程发动机主要区别发动机的总体构造发动机的总体构造 1.机体组机体组 2.两大机构两大机构 l曲柄连杆机构动力输出（受力）；l配气机构使混合气适时进入气缸，废气及时排出气缸。3.五大系统五大系统 l供给系提供燃料（形成可燃混合气或高压燃油喷雾）；l点火系（汽油机）使火花塞适时产生点火花；l冷却系降低发动机温度，保证发动机正常工作；l润滑系减少运动副的摩擦，降低磨损，冷却机件、清洗摩擦面；l起动系使静止发动机转入自行运转。发动机的
8、性能指标发动机的性能指标1.动力性指标 l有效功率Pe l有效扭矩Te2.经济性指标 l 燃料消耗率ge发动机特性发动机特性1.发动机工况 发动机在一定功率（扭矩）、转速下稳定运行。当工作机械阻力距或转速改变，发动机的工况也将相应改变。2.发动机速度特性（油门位置不变）l外特性；l部分速度特性。3.发动机负荷特性（曲轴转速不变）发动机外特性曲线发动机外特性曲线扭矩扭矩Te曲线变化规律曲线变化规律 在外特性曲线图中，扭矩曲线Te是一条凸形曲线。发动机在较低转速时，随着转速n的逐渐升高，扭矩Te愈来愈大；当曲轴转速为n2时，发动机的进气量达到最大值，发动机发出最大扭矩Temax；随着转速的继续升高
9、，扭矩Te逐渐下降。功率功率Pe曲线变化规律曲线变化规律 l在图中n1n2范围内，转速n和扭矩Te同时增加，Pe迅速上升；l在n2n3范围内，转速n继续增加，但扭矩Te却逐渐降低，由于Pe是Te和n的乘积，Pe继续上升，但上升缓慢；l当转速达到n3后，虽然n是增加的，但由于Te下降很快，故Pe也逐渐下降。燃油消耗率燃油消耗率ge曲线的变化规律曲线的变化规律 发动机最小燃油消耗率对应的转速为n5。因为发动机低转速和高转速时，热效率都比较低，在高转速时机械损失增加，因此只有在某一转速下，燃油消耗率ge最低。这一转速一般介于最大扭矩时的转速n2和最大功率时的转速n3之间。因此，发动机若是在最大扭矩转
10、速因此，发动机若是在最大扭矩转速n2和最大功率和最大功率转速转速n3之间的转速范围内工作，其动力性和经济性都之间的转速范围内工作，其动力性和经济性都较好。较好。发动机外特性曲线发动机外特性曲线转速储备系数转速储备系数 标定功课（最大功率）时的转速n3与最大扭矩时的转速n2之比称为转速储备系数。其大小影响克服阻力的能力。与最大扭矩相应的转速越低，即转速储备系数越大，在不换档的情况下，发动机克服阻力的潜力越大。发动机的负荷特性发动机的负荷特性内燃机产品名称和型号编制规则内燃机产品名称和型号编制规则 1.内燃机以采用的燃料命名（柴油机、汽油机）；2.以阿拉伯和拼音字母组成；3.编制规则内燃机编码规则内燃机编码规则内燃机编码内燃机编码(1)汽油机1E65F：表示单缸、二行程、缸径65mm、风冷通用型。8V100：表示八缸、四行程、缸径100mm、V型、水冷通用型。TJ376Q：表示三缸、四行程、缸径76mm、水冷车用，TJ表示系列符号。CA488：表示四缸、四行程、缸径88mm、水冷通用型，CA表示系列符号。491-Q：(2)柴油机195：表示单缸、四行程、缸径95mm、水冷通用型。