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汽车发动机解析

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汽车发动机解析

●发动机描述

发动机(英文:Engine),又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能(把电能转化为机器能的称谓电动机)。装配在汽车上都主要以汽油或柴油为原料,现在的新能源汽车则包括电动、氢气等形式。

发动机描述这个参数主要是简要地描述一下这款车的发动机,我们标准的描述方式是:排气量+排列形式+汽缸数+发动机特殊功能。

例如宝马335i的“3.0升直列6缸双涡轮增压直喷发动机”,奔驰C200的“1.8升直列4缸机械增压发动机”。

●发动机放置位置

根据发动机相对车身所处的位置和自身安置的方向,我们将发动机放置按以下两种划分。

◆发动机放置以前后轴划分:

发动机整体在前轮轴前面的称为“前置发动机”(常用英文”F”表示),绝大部分轿车都是前置发动机。

发动机整体在前后轴之间的称为“中置发动机”(常用英文”M”表示),很多双座的超级跑车均采用这种布置方式,例如:兰博基尼LP640,法拉利F430等。

发动机整体在后轮轴后面的称为“后置发动机”(常用英文”R”表示),这类车型比较少,典型代表车型就是保时捷911。

◆发动机位置以曲轴纵横标准划分:

发动机位置以曲轴位置为标准,我们将发动机分为横向式(常用英文”Q”表示)和纵向式(常用英文”L”表示)两种放置类型。

曲轴和车体方向成直角的叫横置发动机,一般前驱车均为横置发动机,例如:大众速腾、标致307、丰田凯美瑞等。

曲轴和车体方向平行的叫纵置发动机,一般后驱车和全驱车多数都为纵置发动机,例如:奔驰C级、宝马3系、丰田锐志等。不过也有特例,奥迪就是典型的前驱车,但是纵置发动机。

可能您还有点不明白,说的再简单点,如果您站在车头前方,如果发动机横向放在你眼前就是横置式发动机,纵向呈现在你眼前则为纵置式发动机。

丰田凯美瑞240G采用发动机横置

宝马3系采用发动机纵置

所以在我们的数据库中,发动机放置位置这一项,就有出现6种情况,分别是:前置发动机,横向;前置发动机,纵向;中置发动机,横向;中置发动机,纵向;后置发动机,横向;后置发动机,纵向。

●发动机结构形式

发动机结构形式就是汽缸的排列形式,主要有以下几种方式:

◆直列发动机(LineEngine)

发动机所有汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面,气缸是按直线排列的,我们称这样的发动机为直列发动机。

直列发动机特点:它的优点是缸体和曲轴结构十分简单,而且使用一个汽缸盖,制造成本较低,尺寸紧凑。直列发动机稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少;但缺点是随排量汽缸数的增加长度大大增加。所以直列发动机一般都是4缸机,少数有6缸机,比如宝马著名的直列6缸发动机。

◆ V型发动机

将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布置一起,使两组汽缸形成有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。因为V型发动机是两组汽缸,所以汽缸数均是偶数,如常见的:V6、V8、V10、V12等,而且V型发动机排量都比较大,一般都在2.5L 以上。

V型发动机特点:V型发动机高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便,也能够为驾驶舱留出更大的空间。V型发动机汽缸对向布置,还可抵消一部分震动,使发动机运转更平顺;V型发动机的缺点则是必须使用两个汽缸盖,结构较为复杂、成本较高。另外其宽度加大后,发动机两侧空间较小,不易再安排其它装置。

◆ W型发动机

W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是:将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开,简单点说,W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形,严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

W发动机特点:W型比V型发动机做得更短一些,有利于节省空间,同时重量也可轻些;缺点是它的宽度更大,使得发动机室更满。

大众旗下的辉腾6.0和奥迪的A8L 6.0都采用了W12发动机,布加迪威龙则是采用了8.0L W16发动机,W型发动机一般都是大排量的发动机。

◆ H型水平对置发动机

如果将直列发动机看成夹角为0度的V型发动机,当两排汽缸的夹角扩大为180度,汽缸水平对置排列,就是水平对置发动机了。

水平对置发动机特点:由于它的汽缸为“平放”,因此降低了汽车的重心,同时又能让车头设计得又扁又低。这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是最小。不过由于两排汽缸水平放置,所以造成发动机缸体很宽,使得发动机舱排列会变的比较复杂,所以很少有厂家采用。

目前只有两家公司采用水平对置发动机,分别是斯巴鲁和保时捷。

◆转子发动机

上面我们讲解的几种都是通过汽缸内活塞的往复运动最终驱动车子前进,都是往复式式发动机,发动机及气缸本身都是相对不动的。而转子发动机则是一种三角活塞旋转式发动机,它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放。

与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。转子发动机的运动特点是三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时,三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3比2。

上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似“8”字形。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,三角转子自转一周,发动机点火做功三次。由于以上运动关系,输出轴的转速是转子自转速度的3倍,这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1:1的运动关系完全不同。

转子发动机特点:转子发动机的优点十分明显,它尺寸较小、重量较轻、功率很大,并且震动和噪声极低。缺点是转子技术复杂,制造成本极其高昂,耐用性也低于传统发动机。

经典实例:现在使用转子发动机的仅有马自达一家厂家,RX-8跑车使用的就是1.3L的转子发动机。

◆混合动力系统

故名思意,混合动力系统就是在传统的汽柴发动机的基础上,加上一种其他能源的动力系统。现在普遍应用的是油电混合系统,即在汽柴发动机的车上,再加上一个电动机,两个发动机一起工作。

混合动力系统其实是一种在未研究出替代能源之前的一种折中方案,他的最大优点是能够有效地降低油耗。现在市场上比较常见的混合动力车型有:丰田普锐斯、本田思域混合动力、雷克萨斯RX400H等。

●进气方式

◆自然吸气

我们一般常见的发动机多数为自然吸气式发动机,自然吸气发动机是利用汽缸内产生的负压力,将外部空气吸入,跟人类吸取空气一样,这种吸气方式的发动机称为自然吸气发动机。

自然吸气发动机特点是:动力输出非常平顺,不会因为转速的变化而出现骤然的猛加速,而且使用寿命更长,维修更为简便。

◆涡轮增压

涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。

涡轮增压特点:一般增压后的发动机动力能比原发动机增加40%或更高;而缺点就是我们常说的“迟滞性”。不过目前经过技术改进,发动机在较低转速时增压器就可以介入,“迟滞性”感觉已很小。目前,除了单涡轮发动机外,很多运动型车为追求高性能还会搭载了双涡轮甚至四涡轮发动机。

典型实例:萨博是涡轮增压发动机的最初应用者,他的全系车型都是用涡轮增压发动机。比较常见的还有:大众迈腾1.8TSI,别克君威的2.0T、1.6T都是涡轮增压发动机,宝马335i 使用的是双涡轮增压发动机,布加迪威龙则搭载了8.0L W16四涡轮增压发动机。

◆机械增压

机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带盘连接,利用发动机转速来带动机械增压器内部叶片,以产生增压空气送入引擎进气歧管内,以此达到增压并使发动机输出动力变高的目的。

机械增压特点:机械增压优点是“全时介入”,使其在低转速下便可获得增压,加速感受相当线性化没有增压迟滞感;缺点就是依靠发动机曲轴带动的机械增压器,将损耗一定量发动机的动力,高转速损耗明显,燃油经济性降低,这点就不如涡轮增压系统好了。目前,普通轿车多采用单机械增压,而一些超跑为了获取更大动力,还搭载装配两台增压器的双增压发动机,这两个增压器各为一半汽缸服务。

典型实例:现在国内比较常见的机械增压发动机有奔驰C200k上的1.8L机械增压发动机,奥迪的3.0T上的3.0L机械增压发动机等。

●混合气形成方式

◆化油器

化油器式是一种已经被淘汰的燃油供给方式,主要利用高速气流将汽油雾化,并与空气充分混合,然后汽缸将混合气吸入并点燃做工。

化油器的缺点是控制不够精确,在正常驾驶时不能迅速对发动机负荷的改变作出反映,调整混合气浓度。致使发动机经常处于不充分燃烧的状态,所以尾气排放中有害物质含量无法满足日益严格的排放法规,同时会产生较高的油耗,到上世纪90年代末,即被国家明令禁止生产,现在已经完全被淘汰了。

使用车型:1994年产普桑JV化油器发动机、90年代的夏利等。

◆单点电喷

以喷油嘴取代了化油器,进气总管中的节流阀体内设置一只喷射器,对各缸实施集中喷射,汽油被喷入进气气流中,形成可燃混合气,由进气岐观分配到各个气缸内。

单点电喷实现了电子控制,供油量精确度有所提高。但是,化油器和单点喷射存在一个共性的缺陷,燃油雾化与进气混合的位置处于进气管距离气缸的最远端,油气混合后,要分配给各个气缸,无法实现精确的按比例并且均匀的油气混合,所以油耗高且动力低。所以单点电喷现在基本也被淘汰了,使用的车型很少。

使用车型:吉利豪情1.3L 三缸单点电喷发动机、奇瑞首款风云1.6L发动机。

◆多点电喷

与单点电喷不同,多点电喷每个气缸都由单独的喷油嘴喷射燃油。燃油喷嘴安装于进气管最靠近气缸的位置,燃油喷射与进气混合在进气门之前,实行各缸分别供油。多点电喷是现在的主流技术,目前大多数车型都采用了多点电喷发动机。。

多点喷射能够按照每个气缸的需求实现精确的按需供油,因此,显著降低了油耗和排放。但是,这种“缸外喷射混合”的缺点在于,进入气缸的混合气只能够通过气门的开闭来被动控制,不能完全适应发动机不同工况的需求。并且,油气混合受进气气流的影响较大,还会吸附在进气管壁和气门上形成积碳,造成浪费,并影响发动机性能。

◆直喷式

燃油喷嘴安装于气缸内,直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高,使燃油雾化更加细致,真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合,并且消除了缸外喷射的缺点。

传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。汽油在歧管内开始混合,然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1(也叫理论空燃比),传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合,那么他们只能均匀的混合在一起,所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性,但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离,汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上,这就的理论空燃比很难达到,这是传统发动机无法解决的一个问题。

要想解决这一难题,就必须把燃油直接喷射到汽缸中去,直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术,通过一个活塞泵提供所需的100bar以上的压力,将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室,通过对燃烧室内部形状的设计,让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合。然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气,其他周边区域有较稀的混合气,保证了在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。

现在很多厂家都开始采用汽油直喷技术,比如大众的1.8TSI,奥迪的3.2FSI,宝马的3.0L双涡轮增压直喷发动机,别克君越上的3.0L汽油直喷发动机等。

●排气量

指活塞从上止点到下止点所扫过得气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积得总和,一般用于毫升(ml)来表示,排气量是发动机最重要的结构参数之一。

排气量简单计算公式:活塞直径mm×活塞直径mm×行程mm×0.7854(为一固定常数) / 1000(换算为cc数)×汽缸数

理论上排气量越大,功率和扭距就会越大。但这也不是绝对的,关键看对发动机的调校。同一款发动机,用在跑车上功率调教就会比用在越野车上高,反之越野车的扭矩会比跑车上的高。追求的目的不同,对发动机的调教也会有差别。同时,由于增压技术的介入,小排量已拥有超越更高排量发动机动力的水平。

●最大功率

最大功率也叫最大马力,功率的单位是千瓦(kw),马力的单位是匹(PS),1千瓦=1.36匹。

输出功率与发动机的转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高。到了一定的转速以后,功率就不会在增加了,而会成下降趋势。所以,最大功率的标注会同时标注千瓦数与相应的发动机转速,转速的表达方式是每分钟多少转(rpm)。

所以,完整的发动机最大功率表达方式是:千瓦(匹)/转速,例如

100kw(136ps)/6000rpm。

通常最大功率决定了汽车的最高速度。

●最大扭矩

扭矩是发动机性能的一个重要参数,是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩,俗称为发动机的“转劲”。扭矩的大小也是和发动机转速有关系的,在不同的转速会有不同的扭矩,所以扭矩的单位是牛顿.米/转速(N.m/rpm)。

扭矩越大,发动机输出的“劲”就越大。扭矩决定了汽车的加速能力,爬坡能力和牵引力量。

●压缩比

压缩比就是发动机混合气体被压缩的程度,用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示。为了能更直观全面的了解,我们还需要明白以下几个相关的概念。

往复式发动机:

简单地讲,就是在发动机气缸中,有一只活塞周而复始地做着直线往复运动,且一直循环不已。在周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。

最大行程容积与最小行程容积:

就发动机某个气缸而言,当活塞的行程到达最低点,此时的位置点便称为下止点,整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积。当活塞反向运动,到达最高点位置时,这个位置点便称为上止点,所形成的容积为整个活塞运动行程是最小行程容积。

压缩比的表示和范围:

压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值。常见的汽油发动机压缩比表示方法为9.0:1、9.5:1或10.5:1等。汽油发动机压缩比一般是8-11,柴油发动机压缩比一般是18-23。

压缩比与发动机性能的关系:

压缩比越高就意味着发动机的动力越大。通常低压压缩比一般在10以下,高压压缩比在10以上。目前所知汽油发动机的压缩比最高已经达到了12:1。

压缩比与冷却系统的关系:

发动机的运转正常的工作温度都设计在80—110℃之间。压缩比太高可能会导致汽油自燃、预燃,而引起爆震的发生,使发动机无力、损坏机械元件。所以,在提升压缩比的同时又能使发动机保持正常的工作温度是至关重要的。

发动机冷却系统

爆震:

正常燃烧是由火花塞的电极间隙附近形成火焰核心,此火焰燃烧速度为30—40米/秒。而爆震则是远离火花塞的末端未燃混合气经过压缩后达到自燃温度,自身产生火焰提前引燃,此火焰燃烧速度为200—1000米/秒以上。比正常燃烧的火焰传播速度高几十倍,很容易造成发动机损坏。

压缩比与90号、93号、97号汽油:

汽油发动机压缩比越高,引发爆震的可能性越大。我们通常说的标号90号、93号、97号汽油,标号越高,辛烷值越高,抗爆性能就越强,当然价钱也越贵。

增压与可变压缩比:

增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸,以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。现今运用在汽车的增压系统有两大主流:机械增压、涡轮增压。发动机在低速时,增压作用滞后,等发动机加速至一定转速后,增压系统会开始工作,在同等行程容积下,空气密度的提升就相当于压缩比的提高。

机械增压

压缩比与环保:

众所周知,发动机气缸的压缩比高时,燃烧的温度也相对的升高,则排放出来的废气中氮氧化合物的含量也就增加,会引起污染。如何才能达到动力与环保的最佳平衡点,也是现今发动机技术的着重研究课题。

●汽缸数

汽缸:

举个简单的例子,见过医院打针用的针管吧?里面推药的是活塞,那个外壳就可以看做是汽缸。按照冷却方式分为水冷发动机气缸体和风冷发动机气缸体。

汽缸数:

汽车发动机常用缸数有3、4、6、8、10、12、16缸。一般家用轿车发动机采用4缸居多,售价多在20万以下。6缸以上的车型售价基本都高于20万元。

而8缸甚至更多缸数的发动机则是被中大型豪华车和超级跑车所采用。这其中,具备1001匹马力的布加迪威龙就是16缸发动机的典型代表车型。

布加迪威龙

汽缸数与发动机性能的关系:

一般来说,在同等缸径下,缸数越多,排量越大功率越高,也就是最高速越高。在同等排量下,缸数越多,缸径越小,转速越高扭矩越大,也就是加速度越快。

●每缸气门数

气门:

指汽缸的进气门和排气门。进气门直接连接进气歧管是发动机用来吸入混合气(或新鲜空气)的入口;排气门则连接着排气歧管,是发动机排出燃烧废气的出口。

每缸气门数:

是指发动机每个汽缸所拥有的气门数,有两气门,三气门,四气门和五气门几种。达到或超过六气门不仅使配气结构过于复杂,还会导致发动机寿命缩短,气门开启的空间帘区(气门的圆周和气门的升程)也较小,效率下降。因此,四气门技术目前使用最为普遍。

图解常见汽车发动机结构图

发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。 ●汽车动力的来源 汽车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨大压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴,最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。 ●气缸数不能过多

一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着汽缸数的增加,发动机的零部件也相应的增加,发动机的结构会更为复杂,这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。 ●V型发动机结构 其实V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不

好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。 ●W型发动机结构 将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。 ●水平对置发动机结构

实用文档之汽车发动机的发展历程

实用文档之" 汽车发动机的发展历程" 摘要:汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用,而汽车发动机更是其核心部分;可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理,并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来,汽车得到迅猛发展。如今,汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天,数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上,而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力,更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天,传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类,按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分,发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机;根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机;按照气缸数,发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸(三缸以上)发动机;按照冷却方式不同,发动机可分为水冷式发动机(见图1)和风冷式发动机(见图2);根据排列方式,发动机可分为直列L型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等;按照发动机在车身上的布局不同,发动机可分为前置发动机,中置发动机和后置发动机。

2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构,通过在密封汽缸内燃烧汽油(柴油)或天然气,使气体膨胀并推动活塞做往复运动,从而使物质的内能转

化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机,要想完成热能转化为机械能的能量转化过程,实现工作循环,保证发动机能持续正常工作,都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成,即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 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零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。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。 配气机构的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,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系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内排出到大气中去;柴油机燃料供给系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。 润滑系的功用是向作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。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 冷却系的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通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 在汽油机中,气缸内的可燃混合气是K电火花点燃的,为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,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 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,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,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,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。

汽车发动机原理课后答案

第一章 1简述发动机的实际工作循环过程。 答: 2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。 4什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5什么是发动机的有效指标?主要有哪些? 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。强化系数PmeCm. 第二章

1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启?提前与迟后的角度与哪些因素有关/ 答:进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,从而实现在下止点后继续充气,增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若在活塞到下止点时才打开排气门,则在排气门开启的初期,开度极小,废弃不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功。在发动机高速运转时,同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大,为使气缸内废气及时排出,应加大排气提前角。 2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的? 答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。 强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。 进气过程:进气门开启到关闭这段时期。 气门重叠和燃烧室扫气:由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时

汽车构造原理图解

汽车构造(发动机,底盘,车身,电气设备) 1. 发动机:发动机2大机构5大系:曲柄连杆机构;配气机构;燃料供给系;冷却系;润滑系;点火系;起动系。 2. 底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 3. 车身:车身安装在底盘的车架上,用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 4. 电气设备:电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机;用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。 性能参数 1. 整车装备质量(kg):汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。 2. 最大总质量(kg):汽车满载时的总质量。 3. 最大装载质量(kg):汽车在道路上行驶时的最大装载质量。 4. 最大轴载质量(kg):汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关。 5. 车长(mm):汽车长度方向两极端点间的距离。 6. 车宽(mm):汽车宽度方向两极端点间的距离。 7. 车高(mm):汽车最高点至地面间的距离。 8. 轴距(mm):汽车前轴中心至后轴中心的距离。 9. 轮距(mm):同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离。 10. 前悬(mm):汽车最前端至前轴中心的距离。 11. 后悬(mm):汽车最后端至后轴中心的距离。 12. 最小离地间隙(mm):汽车满载时,最低点至地面的距离。 13. 接近角(°):汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。 14. 离去角(°):汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。 15. 转弯半径(mm):汽车转向时,汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆半径。转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。 16. 最高车速(km/h):汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。 17. 最大爬坡度(%):汽车满载时的最大爬坡能力。 18. 平均燃料消耗量(L/100km):汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量。 19. 车轮数和驱动轮数(n×m):车轮数以轮毂数为计量依据,n代表汽车的车轮总数,m 代表驱动轮数。

汽车发动机发展史

汽车发动机发展史 汽车整体技术日新月异,而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时:可变气门正时技术,双顶置凸轮轴技术,缸内直喷技术,VCM汽缸管理技术,涡轮增压技术,等等都已经运用的相当广泛;在用料上也是往轻量化的方向发展:全铝发动机目前的应用已经非常广泛;汽车的污染也是不可避免,于是新能源技术,包括柴油机的高压共轨,燃料电池,混合动力,纯电动,生物燃料技术也已经有普及的趋向,但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 十佳发动机VQ35 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看出端倪:新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐!如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例,而东风发动机还是带化油器的老式发动机,与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段,那时的汽车被马车嘲笑,污染严重,但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段

18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车,时速可达9.5千米,牵引4-5吨的货物。 蒸汽机汽车 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 N.J.Cugnot 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。

内燃机车运用规程标准版本

文件编号:RHD-QB-K6978 (操作规程范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 内燃机车运用规程标准 版本

内燃机车运用规程标准版本 操作指导:该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 机车运用工作的基本任务:管好用好机车,优质高效地全面完成铁路运输计划;加强安全管理,确保行车和人身安全;加强职工队伍建设,不断提高职工的政治素质、技术素质和文化知识水平;推广先进经验,不断提高机车运用管理水平。 一、机车运用工作管理 1、认真贯彻上级运输生产指令,按计划提供良好的机车,全面完成月、季、年机车运用计划;加强机车乘务员的管理,教育和培训,负责机车乘务员的任免和技术考核;抓好班级管理和班组建设,不断完善岗位责任制;搞好机车保养,不断提高机车质量;

推广先进经验,大力节约燃料及原材料;强化安全管理,不断加强安全基础工作,保质保量地完成铁路运输任务。 2、乘务制度:为适应铁路运输需要,考虑运输组织工作,统筹安排乘务员劳动和休息时间,合理利用机车的技术性能,提高机车运用效率,乘务制度执行包乘制。 出、退勤时间为:白班:8:00~18:00时夜班:18:00~8:00时 3、牵引定数,运行速度: ①机车牵引定数: 上行东华--沙溪牵引定数1800吨(重车18辆); 沙溪--马坝牵引定数4500吨(重车50辆,空车合计不超过54辆);

②线路允许最高速度: 东华--沙溪35km/h;沙溪--马 坝35km/h; 道岔侧面通过速度20km/h。 4、机车运用计划及分析:机车运用计划是铁路组织机车运用工作的依据;机车运用分析是加强机车运用管理,不断改进工作的重要手段。 机车运用分析分为日常、定期人(月、季、年)和专题分析。要结合运输任务计划,作业情况认真分析,在分析的基础上科学地做好机车运用计划,兼顾机车运用、检修、保养工作。 5、登乘机车的管理:机车上,应严格控制非值乘人员登乘,因工作需要必须登乘机车的直接行车有关人员:机车试运转人员、行车安全监察人员和检查工作的领导干部。其他人员严禁登乘机车。机车乘务

汽车发动机发展史

汽车发动机发展史 1110100C20涂小政发动机,汽车中最重要的部分,可以说没有发动机的存在,就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏,为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞做功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力,无数人的智慧与汗水。发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是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。 惠更斯于1673年设计绘制了方案图,如下图所示。

第一台蒸汽机的的设计于1712年设计完成,如下图所示。

1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔—本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1886年被视为汽车的诞生日,那辆奔驰一直为人所津津乐道。但是其动力单元却实在“寒酸”:第一辆“三轮奔驰”搭载的卧式单缸二冲程汽油发动机,最高时速16KM每小时。这就是第一辆汽车的发动机,那时勇敢卡尔奔驰的夫人驾驶这辆奔驰1号上坡还需要儿子推车,当然沿途不停的熄火,转向也不灵,回娘家100公里的路程硬是走了一整天。 四冲程发动机其实早就由德国人奥托研制出来了。但应用的汽车上不得不提戴姆勒,他由于协助奥托研制四冲程发动机的原因而成为了第一个将四冲程发动机装上汽车的人。显然,从四冲程到二冲程是

汽车发动机的护理和操作流程

发动机外部的清洁,除了美观外,它对于保障正常运行十分重要。由于汽车行驶环境复杂,汽车在行驶过程中卷起的风沙尘土从引擎室下部钻入,飞落于发动机面,加之引擎长时间在高温下工作,有时还有漏油等现象发生。 如果长时间不对发动机外部进行清洁护理,就会使发动机表面形成厚厚的油泥性腐蚀物,时间一长,这些腐蚀物将渗透至发动机表面各部件,增加发动机的散热负担,并会造成金属部件生锈、使塑料部件加快老化变形。所以发动机外部护理在汽车美容护理中是非常重要、不可缺少的服务项目。 总之,发动机室的清洁护理包括以上三个方面,现将发动机室清洁护理一般操流程介绍如下: 1、塑料薄膜包扎电器元件。主要是包扎保险盒、发电机、高压线圈、汽车控制主电脑等电器元件,以防清洁时进水造成损伤。 2、去除大块油污。可使用较强的发动机专用清洁剂或化油器清洗剂,将其喷涂在油污处,2-3min后,再用毛刷擦拭,用抹布擦干。 3、高压水冲洗。喷施发动机清洗剂。喷涂前,应先摇晃发动机清洗剂,然后将其均匀地喷涂于发动机的外部。停留3-5min,以使污垢尽可能被吸附到泡沫中。 4、再高压水冲洗泡沫污物。 5、清除锈蚀。应使用清洁除锈剂,将除锈剂喷涂在锈蚀处,待其作用10min左右,用硬毛刷刷洗,然后用软布擦干。 6、清洁空气滤清器。将纸质滤芯从滤清器壳中取除,用压缩空气将其吹净即可。 7、流水槽的清洁。前风挡玻璃下、发动机盖与两前翼子板结合处的流水槽,大部分很脏,可先用清水冲洗,然后进行泡沫清洗,配合软毛刷刷洗,最后用干净布擦干,喷涂橡胶护理剂,防止老化。 8、电器元件的清洗。用专业电子清洗剂清洁,清洁后再使用多功能防腐润滑剂喷涂一遍,可防止电器元件接头受潮、腐蚀。对于蓄电池的清洁应将蓄电池从车拆下,用专用的电子清洗剂清洗,同时配合毛刷刷除污迹。 9、用高压气体吹干。 10喷施发动机保护液。最后一步是将发动机保护液均匀喷在发动机壳,用橡胶护理剂配合打蜡海绵擦拭橡胶管表面。 结束发动机室清洁护理工作,并做好收尾工作。

汽车发动机原理课后习题答案

第二章发动机的性能指标 1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化? 答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径 2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力 3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性 简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化 2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程 3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。 2.简述发动机的实际工作循环过程。 四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么? 有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。 4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失

形成的原因。 答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换 2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失 3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失 4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。分隔式燃烧室,工质在主副燃烧室之间流进、流出引起节流损失 5.泄露损失活塞环处的泄漏无法避免 5.提高发动机实际工作循环效率的基本途径是什么?可采取哪些措施? 答:减少工质比热容、燃烧不完全及热分解、传热损失、提前排气等带来的损失。措施:提高压缩比、稀释混合气等 6.为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机? 柴油机拥有更高的压缩比, 7.什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 以工质在气缸内对活塞做功为基础,评定发动机实际工作循环质量的

汽车发动机的发展历程

汽车发动机的发展历程集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

汽车发动机的发展历程 摘要:汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用,而汽车发动机更是其核心部分;可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理,并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来,汽车得到迅猛发展。如今,汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天,数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上,而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力,更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天,传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类,按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分,发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机;根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机;按照气缸数,发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸(三缸以上)发动机;按照冷却方式不同,发动机可分为水冷式发动机(见图1)和风冷式发动机(见图2);根据排列方式,发动机可分为直列L 型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等;按照发动机在车身上的布局不同,发动机可分为前置发动机,中置发动机和后置发动机。 2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构,通过在密封汽缸内燃烧汽油(柴油)或天然气,使气体膨胀并推动活塞做往复运动,从而使物质的内能转化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机,要想完成热能转化为机械能的能量转化过程,实现工作循环,保证发动机能持续正常工作,都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成,即曲柄连杆机构、、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 是发动机实现工作循环,完成的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在内作直线运动,通过连杆转换成的旋转运动,并从对外输出动力。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。 的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,并使废气从内排出,实现换气过程。大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系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内排出到大气中去;柴油机燃料供给系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。

汽车发动机的工作原理和各部件作用

汽车发动机的工作原理和各部件作用 汽车, 原理, 发动机 发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器.比如汽油发动机,航空发动机. 基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意: 1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。 2.同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽 车不用蒸汽机。 相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。 结构 机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。 一. 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却 水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常 把气缸体分为以下三种形式。

汽车发动机原理课本总结

汽车发动机原理 一、发动机实际循环与理论循环的比较 1.实际工质的影响 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热是随温度上升而增大的,且燃烧后生成CO2、H2O等气体,这些多原子气体的比热又大于空气,这些原因导致循环的最高温度降低。加之循环还存在泄漏,使工质数量减少。实际工质影响引起的损失如图中Wk所示。这些影响使得发动机实际循环效率比理论循环低。 2.换气损失 为了使循环重复进行,必须更换工质,由此而消耗的功率为换气损失。如图中Wr所示。其中,因工质流动时需要克服进、排气系统阻力所消耗的功,成为泵气损失,如图中曲线rab’r 包围的面积所示。因排气门在下止点提前开启而产生的损失,如图中面积W所示。 3.燃烧损失 (1)非瞬时燃烧损失和补燃损失。实际循环中燃料燃烧需要一定的时间,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失. (2)不完全燃烧损失。实际循环中会有部分燃料、空气混合不良,部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 (3)在高温下,如不考虑化学不平衡过程,燃料与氧的燃烧化学反应在每一瞬间都处在化学动平衡状态,如2H2O=2H2+O2等,由左向右反应为高温热分解,吸收热量。但在膨胀后期及排气温度较低时,以上各反应向左反应,同时放出热量。上述过程使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环等容度而降低了热效率。 (4)传热损失。实际循环中,汽缸壁和工质之间始终存在着热交换,使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线而造成的损失。 (5)缸内流动损失。指压缩及燃烧膨胀过程中,由于缸内气流所形成的损失。体现为,在压缩过程中,多消耗压缩功;燃烧膨胀过程中,一部分能量用于克服气流阻力,使作用于活塞上做功的压力减小。 二、充量系数 衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标;定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下计算充满气缸工作容积的空气质量的比值。 影响因素: 1.进气门关闭时缸内压力Pa 2.进气门关闭时缸内气体温度Ta 3.残余废气系数 4.进排气相位角 5.压缩比 6.进气状状态 提高发动机充量系数的措施 1.降低进气系统阻力 发动机的进气系统是由空气滤清器、进气管、进气道和进气门所组成。减少各段通路对气流的阻力可有效提高充量系数。(1)减少进气门处的流动损失1)进气马赫数M 不超过0.5受气门大小、形状、升程规律、进气相位等因素影响2)减少气门处的流动损失增大气门相对通过面积,提高气门处流量系数以及合理的配气相位是限制M值、提高充量系数的主要方法。增大进气门直径可以扩大气流通路面积;增加气门数目;改进配气凸轮型线,适当增加气门升程,在惯性力容许条件下,使气门开闭尽可能快;改善气门处流体动力性能。(2)减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力

汽车发动机维修技术毕业论文

汽车发动机维修技术毕业论文 目录 摘要 (1) 引言 (3) 第一章发动机总成大修 (4) 第一节发动机大修的条件 (4) 1.1.1 现代发动机大修送修标准 (4) 第二节发动机大修工艺 (6) 1.2.1发动机修理工艺流程 (6) 第三节发动机大修前的准备工作 (7) 1.3.1 清洗发动机外部 (7) 1.3.2 发动机从车架上的拆卸 (7) 第四节发动机总成的维修 (9) 1.4.1发动的解体 (9) 1.4.2 发动机部主要零件检查 (12) 第五节发动机大修验收标准 (22) 第二章发动机故障诊断与分析 (23) 第一节发动机故障诊断 (24) 2.1.1 故障成因 (24) 2.1.2 汽车行驶中发动机常见故障 (26) 第二节具体维修案例 (28)

2.2.1 发动机窜烧机油的故障现象 (28) 2.2.3 排除故障的措施和方法 (30) 第三章其他故障分析 (33) 第一节发动机失速故障 (33) 第二节发动机怠速不良故障 (35) 第三节加速不良故障 (38) 第四章检测与维修时的注意事项 (41) 第一节电控发动机维修要点 (41) 第二节电控燃油系统检查要点 (42) 致谢 (43) 参考文献 (44)

引言 随着汽车行业的发展,修车技术也在随着进步。从电子产品在汽车上的应用,到现代汽车诊断设备的使用、互联网在汽车维修资讯上的应用,以及维修管理软件在汽车维修企业发挥的作用等,处处体现现代汽车维修的高科技特征。汽车维修已不再是简单的零件修复,准确无误地诊断出故障所在,是现代汽车维修的最高境界。维修工的技术也在不断进步。但拥有一套理念的发动机大修工艺流程不是每个维修工所能做到的。它代表着精湛的修车技艺和丰富的理论知识。 因此我们不仅要熟悉传统的大修工艺和以零件修复为主的作业容还要精通跨入机电一体化、检测诊断和维修一条龙的汽车发动机维修技术。本文将从传统维修工艺以及现代维修检测两个方面简单的谈一下发动机的维修技术。 所谓的传统诊断,就是不用任何的表、设备,对车辆故障进行人工诊断的方法。在汽车维修中最常用的直接诊断方法有“看、闻、听、问、试”,这些方法在国汽车维修方面积累的经验比较丰富。高级轿车保有量虽正大幅度增加,但部分维修的仪器及检测设备尚不能监测到位,给车辆故障诊断带来很大困难,以至于造成误判。因此,充分利用成熟的维修经验也是非常必要的。虽然汽车发展机电一体化越来越多,汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器,但一些特殊故障仍然需要经验丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障,未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础,电脑常识等高科技知识,同时也应具备丰富的传统维修技术。

汽车发动机的发展历程

汽车发动机的发展历程 【摘要】发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是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发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。 【关键词】发动机;外燃机;内燃机;历史;趋势;汽油发动机;柴油发动机

第一章:汽车发动机的历史及其发展 1.1汽油发动机的历史及其发展 18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零. 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。 1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视。日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本。

10个汽车维修案例(汽车发动机维修难点)

案例1:一辆别克君威轿车行驶里程约为7万公里,该车有时在高速行驶时,故障灯点亮,随后发动机动力性能下降。读故障码,显示为DTC P0131—氧传感器电路电压过低。分析故障: (1)车辆行驶了7万公里,有的电器元件性能开始下降; (2)故障出现高速的时候,高速时发动机所需要的空气、燃油与怠速、原地加速都不同,所以在怠速和原地进行检测意义不大; (3)发动机动力性能下降,又出现氧传感器电压过低的故障码,说明混合气稀; (4)混合气稀包括漏气和缺油,只在高速时漏气的可能性不大,常见漏气影响发动机怠速等工况。 (5)在高速时燃油供给不足的原因包括:喷油器堵塞、汽油滤清器堵塞、燃油泵供油不足。喷油器堵塞和汽油滤清器堵塞偶发的可能性不大,因此故障最大的可能性是燃油泵性能下降,高速供油不足。 因为故障出现机率较小,没有去检查故障状态下燃油压力,直接更换汽油泵,两周后顾客反馈故障确已排除。 节选《汽车发动机维修难点解析》案例2:一辆宝马523Li热车怠速严重抖动。检测存在发动机进气量信号不可靠的故障码,在转速600r/min,空气流量3.12g/s,进气压力31kPa,进气温度38℃,混合气调校值为1.01。从进气压力偏低说明扭矩控制已从气门控制转入节气门控制。空气流量与进气压力基本匹配,说明空气流量计正常。为什么进气量正常,而扭矩不足?发动机工作三要素:“缸压”、“点火能量”、“混合气”。发动机冷车正

常,说明缸压和点火基本正常,从混合气调校值看混合气浓度正常,怀疑燃油质量有问题。更换燃油,故障排除。 提示:如图1-3所示,气门控制系统使用电机控制进气门打开小,伺服电机通过涡轮、偏心轴、中间推杆等改变气门打开的程度。当气门控制系统有故障时,发动机改用节气门控制扭矩。 节选《汽车发动机维修难点解析》案例3:一辆奇瑞轿车出现偶发性故障,偶发的故障现象包括充电指示灯亮,转向助力不明显,空调效果不佳。分析上述故障,发电机、转向助力泵和空调压缩机都是通过皮带带动的。检查皮带及皮带轮无故障后,分析故障原因为曲轴前皮带轮内扭转减振器打滑所致,在扭转减振器做标记再进行试车,停车后检查标记已经错位,证明扭转减振器已损坏。 提示:为了消减曲轴的扭转振动,现在汽车发动机大多在扭振振幅最大的曲轴前端装置扭转减振器,其形状与结构如图1-4所示,在皮带轮和轮毂之间有橡胶件、摩擦环、惯性环等衰减振动。扭转减振器损坏还会造成拆装时正时记号对错,引起发动机无法起动的故障。 节选《汽车发动机维修难点解析》案例4:一辆奥迪A6 1.8T轿车,该车偶尔在点火开关关闭后,车辆不熄火,发动机仍能继续运转。维修人员在测量15号线时,发现有12V电压。如果仅仅得到上面的故障信息,维修人员可能要花较长的时间来查找故障部位。但是维修人员通过问诊知道,当关闭点火开关车辆没有熄火的情况下,如果踩下制动踏板车辆就熄火了。综合

汽车发动机技术发展史

汽车发动机技术发展史 汽车整体技术日新月异,而作为汽车的心脏一一发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时:可变气门正时技术,双顶置凸轮轴技术,缸内直喷技术,VCMI汽缸管理技术,涡轮增压技术,等 等都已经运用的相当广泛;在用料上也是往轻量化的方向发展:全铝发动机目前的应用已经非常广泛;汽车的污染也是不可避免,于是新能源技术,包括柴油机的高压共轨,燃料电池,混合动力,纯电动,生物燃料技术也已经有普及的趋向,但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看岀端倪:新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐!如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例,而东风发动机还是带化油器的老式发动机, 与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段,那时的汽车被马车嘲笑,污染严重,但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段 18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽 (N.J.Cugnot )是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长 7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车,时速可达9.5千米, 牵引4-5吨的货物。 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空 气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto )受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进 行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展 岀了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提岀了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔?本茨根据奥托发动机的原理,各自研制岀具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制岀压燃式柴油机,并取得了制造这种发 动机的专利权

汽车发动机原理名词解释

123发动机理论循环:将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略次要因素后建立的循环模式。 循环热效率:工质所做循环功与循环加热量之比,用以评定循环经济性。 指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。 有效热效率:实际循环的有效功与所消耗的热量的比值。 指示性能指标:以工质对活塞所作功为计算基准的指标。 有效性能指标:以曲轴对外输出功为计算基准的指标。 指示功率:发动机单位时间内所做的指示功。 有效功率:发动机单位时间内所做的有效功。 机械效率:有效功率与指示功率的比值。 平均指示压力:单位气缸工作容积,在一个循环中输出的指示功。 平均有效压力 me p :单位气缸工作容积,在一个循环中输出的有效功。 有效转矩:由功率输出轴输出的转矩。 指示燃油消耗率:每小时单位指示功所消耗的燃料。 有效燃油消耗率:每小时单位有效功率所消耗的燃料。 指示功:气缸内每循环活塞得到的有用功。 有效功:每循环曲轴输出的单缸功量。 示功图:表示气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系的图像。p V -图即 为通常所说示功图, p ?-图又称为展开示功图。 换气过程:包括排气过程(排除缸内残余废气)和进气过程(冲入所需新鲜工质,空气或者可燃混合气)。 配气相位:进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的曲轴转角,又称进排气相位。 排气早开角:排气门打开到下止点所对应的曲轴转角。 排气晚关角:上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角。 进气早开角:进气门打开到上止点所对应的曲轴转角。 进气晚关角:下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。 气门重叠:上止点附近,进、排气门同时开启着地现象。 扫气作用:新鲜工质进入气缸后与缸内残余废气混合后直接排入排气管中。 排气损失:从排气门提前打开,直到进气行程开始,缸内压力到达大气压力前循环功的损失。 自由排气损失:因排气门提前打开,排气压力线偏离理想循环膨胀线,引起膨胀功的减少。 强制排气损失:活塞将废气推出所消耗的功。 进气损失:由于进气系统的阻力,进气过程的气缸压力低于进气管压力(非增压发动 机中一般设为大气压力),损失的功成为进气损失。 换气损失:进气损失与排气损失之和。 泵气损失:内燃机换气过程中克服进气道阻力所消耗的功和克服排气道阻力所消耗的功的代数和。不包括气流对换气产生的阻力所消耗的功。 充量系数:实际进入气缸内的新鲜空气质量与进气状态下理论充满气缸工作容积的空气质量之比。 进气马赫数M :进气门处气流平均速度与该处声速之比,它是决定气流性质的重要参数。M 反映气体流动对充量系数的影响,是分析充量系数的一个特征数。当M 超过一定数值时,大约在0.5左右,急剧下降。应使M 在最高转速时不超过一定数值,M 受气门大小、形状、生成规律、进气相位等因素影响。 增压比:增压后气体压力与增压前气体压力之比。 增压:利用增压器提高空气或可燃混合气的压力。 增压度:发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 4抗爆性:汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力,用辛烷值表示。 干点:汽油蒸发量为100%时的温度。 自然点:柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。 凝点:柴油失去流动性而开始凝固的温度。 热值:单位量(固体和液体燃料用1kg ,气体燃料用1)的燃料完全燃烧时所发出的热量。当生成的水为液态时,成为高热值,气态时为低热值。无论是汽油机还是柴油机,燃料在气缸中生成的水均为气态,所用热值均为低热值。 理论空气量:1kg 燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 过量空气系数:燃油燃烧实际供给的空气量(L )与完全燃烧所需理论空气量()的比值。 空燃比:燃油燃烧时空气流量与燃料流量的比。 5喷油器的流通特性:喷孔流通截面积与针阀升程的关系。 喷射过程:从喷油泵开始供油直到喷油器停止喷油的过程。 供油规律:供油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油规律:喷油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油提前角:燃油喷入气缸的时刻到活塞上止点所经历的曲轴转角。 燃油的雾化:燃油喷入燃烧室内后备粉碎分散为细小液滴的过程。 燃烧放热规律:瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。 瞬时放热速率:在燃烧过程中的某一时刻,单位时间内(或曲轴转角内)燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比:从燃烧开始到某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。

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