发动机教案

总论一、现代汽车类型现代汽车种类繁多，分类方法各有不同。

按汽车的用途和结构来分，可分为轿车、客车、货车、牵引车和汽车列车、特种车、工矿自卸车、农用车及越野车等类型。

1. 轿车载运人员和货物的汽车，最多有9个座位(包括驾驶员座位)。

轿车按发动机排量可分为微型、普通型、中级、中高级和高级轿车，如表所示。

轿车的分类表0-12. 客车用于载运乘客及其行李，有9个以上座位(包括驾驶员座位)。

客车按用途分类可分为旅行客车、城市客车、长途客车和游览客车等；按总长度可分微型、轻型、中型、大型和超大型。

如表所示。

客车的分类表0-23. 货车主要用于运输货物，也可牵引挂车的汽车。

货车按最大总质量可分为微型、轻型、中型和重型，如表所示。

货车的分类表0-34. 牵引车和汽车列车1 ) 牵引车专门或主要用于牵引挂车的汽车。

可分为全挂牵引车和半挂牵引车。

全挂牵引车采用牵引杆来牵引挂车，一般都装有辅助货台，可作普通货车使用。

半挂牵引车专门用于牵引半挂车，通常装有牵引座。

2 ) 挂车本身没有自带动力及驱动装臵，由汽车牵引组成汽车列车。

挂车分为全挂车、半挂车和特种挂车等。

5. 特种车一种在许多特征上不同于上述任何类型或经过特殊改装之后才能用于运输货物和人员的车辆，它是只用于完成特定任务的车辆。

特种车可分为特种轿车(检阅车、指挥车)；特种客车(救护车、监察车)；特种货车(容罐车、自卸车、冷藏车)和特种用途车(专用车)。

6. 工矿自卸车主要用于矿区、工地运输矿石、砂土等散装货物，其货箱能自动倾翻的汽车。

由于其总质量和最大轴载质量超过公路规定，因此只能在专用路上行驶。

7. 农用汽车是农村地区运输或农耕作业用汽车。

可分为农村运输车、农用作业车和多功能农用汽车。

8. 越野车主要用于非公路上(也可能在公路上)载运人员和货物或牵引各种装备的车辆。

越野汽车的全部车轮都可以作为驱动轮。

二、国产汽车产品型号编制规则我国于1988年制定了新的国家标准GB9417一88《汽车产品型号编制规则》，用简单的汉语拼音字母和阿拉伯数字编号来表示国产汽车的企业代号、类型代号、主要特征参数代号、产品序号和企业自定代号等。

编制规则由首部、中部、尾部三部分组成：首部中部尾部字母表示数字表示字母或数字□□○○○○□□□| | | | ||__企业自定代号企业名称代号。

| | | |__专用汽车分类代号CA第一汽车制造厂； | | | G为罐式、X为厢式等等EQ第二汽车制造厂。

| | |__产品序号| |“0”为第一代产品；“1”为第二代产品| |__ 主要特征参数代号|载货车用总质量(t)、客车用总长度(0.1mm)，|轿车用排量(0.1L)|汽车类别代号|__ 1为载货汽车、2为越野汽车、3为自卸汽车、4为牵引汽车、5为专用汽车、6为客车、7为轿车、9为半挂车及专用半挂车。

例1：载货汽车CA1091第一汽车制造厂，总质量为9310kg，第二代产品例2：越野汽车EQ2080 第二汽车制造厂，总质量为7720 kg，第一代产品例3：客车JN6481济南客车厂，客车，车长4750mm，第二代产品例4：夏利轿车TJ7100 天津微型汽车厂，排量为0.9931(精确到小数点后一位，取该数的十倍值)，第一代产品三、汽车的总体构造汽车是由发动机、底盘、车身和电气设备等四部分组成。

小轿车装有空调和其他附属设备。

普通货车总体构造的基本型式见图0—1；普通轿车总体构造的基本型式见图0—2。

（点击图片可放大）图0-1货车的总体构造（点击图片可放大）图0—2普通轿车的总体构造1.发动机——将燃料燃烧的热能转化为机械能，是汽车行驶的动力源。

2.底盘——接受发动机的动力，使汽车正常行驶。

由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。

(1)传动系——将发动机的动力传到驱动轮。

由离合器、变速器、万向传动装臵、驱动桥等组成。

(2)行驶系——安装部件、支承全车并保证行驶。

由车架、车桥、车轮和悬架等组成。

(3)转向系——保证汽车按驾驶员选定的方向行驶。

由转向器和转向传动机构组成。

(4)制动系——使汽车能减速以至于停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠停驻。

3.车身——用以安臵驾驶员、乘客或货物。

客车和轿车是整体车身；普通货车车身由驾驶室和货箱组成。

4.电气设备——-由电源和用电设备组成，包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装臵和仪表等。

此外，在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装臵(自诊、防盗、巡航、防抱死、车身高度自调等)，显著地提高了汽车的使用性能。

第一篇汽车发动机发动机是将燃料燃烧的热能转化为机械能的一种机器。

现代汽车用发动机多为往复活塞式内燃机，简称活塞式内燃机。

它将燃料在气缸内燃烧，使其热能直接转化成机械能。

>> 第一章发动机的工作原理和总体构造第一节基本概念一、内燃机产品名称和型号编制规则我国于1982年制定了新的国家标准GB725一82。

该标准的主要内容如下：1.内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，如汽油机、柴油机等。

2.内燃机型号以阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。

3.内燃机型号由下列四部分组成：首部中部后部尾部字母表示数字或字母表示字母表示企业自定□□□□□□□□□□| | | || | | | ||换代符号 | | |缸径符号(mm)||区分符号系列符号||冲程符号|用途特征符号|| (E为二冲程、|(Q车用、T拖拉机用、| |四冲程不标)| M摩托车用、G工程机械)| | ||气缸排列型式符号结构特征符号|(无符号为直列式) (水冷无符号、F风冷、Z增压)缸数符号例1：汽油机EQ6100Q-1——第二汽车制造厂、六缸、四冲程、缸径100mm、水冷式、车用、第一种变型例2：柴油机12Ⅴ135Z——十二缸、Ⅴ型、四冲程、缸径135mm、增压。

二、基本术语如图所示，活塞臵于气缸中，活塞可在气缸内作往复直线运动，活塞通过连杆和曲轴相连，曲轴可绕其轴线旋转。

（点击图片可演示动画）1.上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位臵。

2.下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位臵。

3.活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。

4.曲柄半径(R)：与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离(mm)。

曲轴每转一转，活塞移动两个行程。

5.气缸工作容积(Ⅴh)：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积(L)。

Ⅴh =πD2/(4×106)S (L)式中：D——气缸直径(mm)。

6.发动机排量(ⅤL)：发动机所有气缸工作容积之和(L)。

设发动机的气缸数为i，则Ⅴ1 =Ⅴh i (L)7.燃烧室容积(ⅤC)：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。

8.气缸总容积(Ⅴa)：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积(L)。

它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即Ⅴa =Ⅴh +ⅤC9.压缩比(ε)：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即ε =Ⅴa /ⅤC =(Ⅴh +ⅤC)/ ⅤC =1+Ⅴh /ⅤC它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。

压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。

一般车用汽油机的压缩比为6~10，柴油机的压缩比为15~22。

10.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气)称发动机的工作循环。

11.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。

12.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。

第二节发动机的简单工作原理一、四冲程汽油机的工作原理四冲程汽油机是由进气、压缩、作功和排气完成一个工作循环的，如图所示为单缸四冲程汽油机工作原理示意图。

（点击图片可演示动画）1.进气行程(1)活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。

(2)进气门开启，排气门关闭。

(3)由于活塞下移，活塞上腔容积增大，形成一定真空度，在真空吸力的作用下，空气与汽油形成的混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。

2.压缩行程(1)活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。

(2)进、排气门均关闭。

(3)随着活塞上移、活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。

在压缩过程中，气体压力和温度同时升高。

压缩终了时，气缸内的压力约为600～1500kPa，温度约为600K～800K，远高于汽油的点燃温度 (约263K) 。

3.作功行程(1)压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功，至活塞运动到下止点时，作功行程结束。

(2)作功行程，进、排气门均关闭。

在作功过程中，开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬时压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。

随着活塞的下移，压力、温度下降，作功行程终了时，压力约为300kPa～500kPa，温度约为1500K～1700K。

4.排气行程(1)在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。

(2)废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。

排气终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气压。

此时，压力约为105kPa～125kPa，温度约为900K～1200K。

排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周而复始，发动机就自行运转。

（点击图片可播放动画）图1-9四冲程汽油机工作原理动画演示二、四冲程柴油机的工作原理如图所示，四冲程柴油机和四冲程汽油机工作原理一样，每个工作循环也是由进气、压缩、作功和排气四个行程所组成。

但柴油和汽油性质不同，柴油机在可燃混合气的形成、着火方式等与汽油机有较大区别。

下面主要介绍与汽油机工作原理不同之处。

（点击图片可演示动画）1.进气行程进气行程，不同于汽油机的是进入气缸的不是混合气，而是纯空气。

2.压缩行程(1)压缩行程压缩的是纯空气。

(2)由于柴油机压缩比大，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。

注：点燃温度是指燃料在空气中移近火焰时，其表面上的燃料蒸气能够被点着的最低环境温度。

汽油的点燃温度很低，约为263K，柴油的点燃温度高，约为313K～359K。

自燃温度是指燃料不与火焰接近，能够自行燃烧的最低环境温度；柴油的自燃温度低，约为473K～573K，汽油的自燃温度高，约为653K。