汽车发动机概述
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汽车发动机概述发动机——是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。
其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
汽车的动力来自发动机。
发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,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,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。
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。
按活塞运动方式分类:活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
前者活塞在汽缸内作往复直线运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。
往复活塞式四冲程汽油机是德国人奥托(Nicolaus 在大气压力式发动机基础上,于1876 年发明并投入使用的。
由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程,发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%,而发动机的质量却降低了70%。
往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。
由于汽油和柴油具有不同的性质,因而在发动机的工作原理和结构上有差异。
一. 四冲程汽油机工作原理汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。
四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。
(1) 吸气冲程(intake stroke)活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。
此时进气门开启,排气门关闭,曲轴转动180°。
在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力从pr 逐渐降低到pa,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。
由于进气系统存在阻力,进气终点(图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ,即pa= ~0 p 。
c.缓和不平路面对车身造成的冲击,衰减汽车行驶中的振动,保持行驶的平顺性。
d.与转向系配合,保证汽车操纵稳定性。
3.转向系:汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。
转向系统的基本组成a.转向操纵机构,主要由转向盘、转向轴和转向管柱等组成。
b.转向器,将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动,并对转向操纵力进行放大的机构。
转向器一般固定在汽车车架或车身上,转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。
c.转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节),并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。
4.制动系:汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。
其作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。
制动系分类:a. 按制动系统的作用制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。
用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。
上述各制动系统中,行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。
b.按制动操纵能源制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。
以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。
c.按制动能量的传输方式制动系统可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。
第1篇第一章:概述1.1 发动机设计的重要性发动机是汽车的心脏,其性能直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性和环保性。
因此,发动机设计在汽车行业中占有举足轻重的地位。
本手册旨在为从事汽车发动机设计工作的工程师提供一份全面、实用的设计指导。
1.2 发动机设计手册的内容本手册主要包括以下内容:1. 发动机概述2. 发动机类型及特点3. 发动机结构设计4. 发动机性能设计5. 发动机材料与工艺6. 发动机测试与验证7. 发动机设计实例8. 发动机设计发展趋势第二章:发动机概述2.1 发动机的定义发动机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置,广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
2.2 发动机的分类根据燃料的不同,发动机可分为内燃机和电动机两大类。
内燃机又分为汽油机、柴油机和燃气轮机等;电动机分为直流电动机、交流电动机和燃料电池等。
2.3 发动机的基本工作原理发动机的基本工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体,推动活塞运动,从而带动曲轴旋转,实现能量转换。
第三章:发动机类型及特点3.1 汽油机汽油机是一种将汽油作为燃料的内燃机,具有以下特点:(1)燃烧温度低,热效率较高;(2)排放污染物较少;(3)结构简单,制造成本较低;(4)启动性能好,便于小型化。
3.2 柴油机柴油机是一种将柴油作为燃料的内燃机,具有以下特点:(1)燃烧温度高,热效率较高;(2)排放污染物较多;(3)结构复杂,制造成本较高;(4)启动性能较差,不易小型化。
3.3 燃气轮机燃气轮机是一种将燃气作为燃料的内燃机,具有以下特点:(1)燃烧温度高,热效率较高;(2)排放污染物较少;(3)结构复杂,制造成本较高;(4)启动性能较差,不易小型化。
第四章:发动机结构设计4.1 发动机总体结构发动机总体结构包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、凸轮轴、配气机构、燃油喷射系统、润滑系统、冷却系统等。
4.2 气缸体设计气缸体是发动机的基础结构,其设计要点如下:(1)结构强度和刚度满足使用要求;(2)散热性能良好;(3)易于加工和装配。
汽车发动机的所有知识
汽车发动机是汽车中最重要的部件之一,它负责将燃料和空气混合物转化为能够驱动车辆的能量。
想要了解汽车发动机的所有知识,需要从以下几个方面来了解:
1. 发动机的类型:汽车发动机可以分为内燃机和外燃机两种类型。
内燃机又可以分为汽油发动机和柴油发动机。
外燃机则包括蒸汽机和燃气轮机等。
2. 发动机的结构:汽车发动机的结构包括气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、点火系统等。
了解这些部件的作用以及它们之间的协调配合能够更好地理解发动机的工作原理。
3. 发动机的工作原理:汽车发动机的工作原理是将燃料和空气混合物压缩后点火,让混合物燃烧产生能量。
这个过程可以通过四个行程(吸气、压缩、爆发、排气)来实现。
4. 发动机的性能:发动机的性能包括功率、扭矩、油耗等指标。
了解这些指标的含义和影响因素有助于我们选择适合自己的汽车发
动机。
5. 发动机的维护保养:发动机的维护保养非常重要,包括定期更换机油、清洗空气滤清器、检查火花塞等。
这些措施可以延长发动机寿命,提高发动机的性能。
总之,了解汽车发动机的知识可以让我们更好地理解汽车的工作原理,为维护保养提供指导,同时也能够更好地选择适合自己的汽车发动机。
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汽车发动机概述
发动机——是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。
其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
汽车的动力来自发动机。
发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,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,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。
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。
按活塞运动方式分类:活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
前者活塞在汽缸内作往复直线运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。
1876 一. (1) 。
真空度,由。
(2) pc 可达800 (3) 压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。
随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达b 点时,其压力降至300~500kPa ,温度降至1200~1500K 。
在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°。
在示功图上,做功行程为曲线c-Z-b 。
(4)排气冲程(exhauststroke)
排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。
排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。
由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~
1.20)p0。
排气终点温度Tr=900~1100K 。
活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。
二.四冲程柴油机工作原理
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四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。
由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点压燃着火,也叫压燃式点火,其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.
(1)进气冲程
进入汽缸的工质是纯空气。
由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa=(0.85~0.95)p0,比汽油机高。
进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。
(2)压缩冲程
由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。
压缩终点的压力为3000~5000kPa,压缩终点的温度为750~1000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。
(3)做功冲程
当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽
最高
达5000
(4)
功的,
现代汽指标。
1kW·h
2005
4,725,043台,同比增加8.99%;全年产销率为100.31%,销量略大于产量,库存有所减少。
其中汽油机2005年年产量为3,433,652台,同比增加13.59%;年销量为3,449,673台,同比增加13.85%。
柴油机2005年年产量为1,274,056台,同比减少2.94%;年销量为1,272,536台,同比减少2.51%。
2006年,国内汽车发动机总计生产318.96万台,比2005年同期增长34.76%;总计销售318.67万台,同比增长34.72%。
2007年中国规模以上企业的汽车起动机产销量均突破1600万台,发电机产销量突破1000万台,行业销售收入突破100亿元,利润近10亿元。
预计到2010年国内轿车市场将达到500万辆,微型客车将保持在90万辆左右。
因此汽油发动机市场增长空间巨大。