发动机总体结构认识及工作原理Word文档格式.docx

发动机总体结构认识及工作原理Word文档格式.docx

《发动机总体结构认识及工作原理Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发动机总体结构认识及工作原理Word文档格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

发动机构造和工作原理

难点：

发动机工作原理

教具准备

发动机实验台、整车

说明

教学容<

课程引入、教学过程、布置作业>

1、组织教学；

〔用时〕5min

2、教学引入：

3、教学过程：

〔用时〕240min

4、总结：

〔用时〕10min

5、作业布置：

6、整理〔用时〕5min

7、教学后记：

时间方案

教学容和主要概念

教学方法/设计

5min

〔

240min

10min

一、组织教学

一、清点人数，检查考勤

二、更具班级人数，安排小组负责人

三、准备实训设备，工具

二、教学引入

作为一名合格的汽车维修人员,必须具备精深的专业知识、高超的动手技能、优秀的职业素

养和高于一切的平安意识。

这其中平安意识的养成摆在了非常重要的高度。

尤其是对于我们中职学生,这种平安意识的培养在学校实习训练中就要不断有意识的培养与训练。

1、由独立的动力装置驱动，具有四个或四个以上车轮，可以单独行驶并完成运载任务的非轨道、无驾线的车辆。

2、汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备组成

3、把完成一个工作循环，曲轴转两圈（720°

），活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。

三、教学过程

〔一〕汽车发动机总体认识

1、汽车的定义：

由独立的动力装置驱动，具有四个或四个以上车轮，可以单独行驶并完成运载任务的非轨道、无驾线的车辆。

2、汽车的组成：

汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备组成。

1〕发动机：

动力装置，使供入其中的燃料燃烧而发出动力

2〕传动装置：

将发动机输出的动力传给驱动车轮的装置

3〕行驶和控制装置：

支承全车并保证汽车正常行驶的装置

4〕车身：

是驾驶员工作和装载乘客、货物的场所

5〕电气设备：

汽车照明、信号装置等

3、发动机的作用

发动机是汽车的动力源，现代汽车主要采用往复活塞式燃机，将燃料在气缸部燃烧产生的热能直接转化为动能。

4、发动机的构造

发动机一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃油供应系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统等组成。

曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。

其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。

配气机构

燃油供应系统、燃料供应系统功用：

根据发动机不同工况的要求，配置一定数量和浓度的可混合气〔按一定比例混合气的汽油与空气的混合气〕，供入汽缸，并将燃烧后产生的废气排至大气。

冷却系统

使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度围工作。

润滑系统

汽车发动机润滑系统作用是润滑发动机中运动机件的接触外表，以减少运动机件间的摩擦阻力和磨损，并通过润滑油的循环，驱走热量，降低温度，延长机件的使用寿命。

作用是使发动机在所有的工况下都保持在适当的温度围。

冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。

在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机快速升温，尽快到达正常的工作温度。

起动系统

以蓄电池为电源，直流电动机驱动发动机完成起动任务。

点火系统

汽油机发动机气缸的混合气采用高压电火花点燃的，因此必顺装置一套专门的点火系统将蓄电池的供应的12V低压电转变成可击穿可燃混合气的高压电，并根据发动机的工作顺序和点火时刻要求，适时、准确地点燃各气缸的可燃混合气。

5、发动机的工作原理

发动机是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。

那么，它是怎样完成这个能量转换过程呢？

也就是说它是怎样把热能转换成机械能的呢？

要完成这个能转换必须经过进气，把可燃混合气（或新鲜空气）引入气缸；

然后将进入气缸的可燃混合气（或新鲜空气）压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气（或将柴油高压喷入气缸形成可燃混合气并引燃）；

可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；

最后排出燃烧后的废气。

即进气、压缩、作功、排气四个过程。

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，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。

把完成一个工作循环，曲轴转两圈（720°

而把完成一个工作循环，曲轴转一圈（360°

），活塞上下往复运动两次，称为二行程发动机。

下面介绍一下四行程发动机的工作原理和工作过程。

进气行程：

当活塞由上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，同时活塞上方的气缸容积增大，使气缸形成真空度，可燃混合气继续通过进气门吸入。

当活塞行至下止点，进气门关闭。

此时，进气工作过程完毕。

进气行程

活塞运动：

上止点→下止点气门状态：

进开，排闭

吸入气体：

吸入可燃混合气气缸压力：

0.075Mpa－0.09Mpa

气体温度：

370K－400K

压缩行程：

活塞由下止点向上止点运动，当进气工作过程终了时，进气门和排气门都处于关闭状态，此时气缸的可燃混合气开场被压缩。

压缩行程

下止点→上止点气门状态：

进、排全闭

气缸气体：

可燃混合气气缸压力：

0.6Mpa－1.2Mpa

600K－800K

做功行程：

在压缩行程末，火花塞电极间发出火花，将被压缩的可燃混合气点燃。

燃烧着的可燃混合气使气缸的温度和压力急剧升高，活塞那么在此高温高压气压作用下，再由上止点向下止点运动，且通过连杆驱使曲轴旋转而作有用功。

作工行程

点燃可燃混合气气缸压力：

3Mpa－5Mpa

2200K－2800K

排气行程：

做功行程完毕，排气阀开启，废气即通过排气门开场排出。

曲轴仍继续旋转，并推动活塞再由下止点向上止点运动，将废气推出气缸。

此排气过程直到活塞行至上止点，排气门被关闭时终止。

进气、压缩、作功、排气四个过程形成发动机的一个工作循环。

排气行程

进闭、排开

废气气缸压力：

0.105Mpa－0.115Mpa

900K－1200K

6、发动机常用术语

发动机是将化学能转化为机械能的机器

化学能〔液体、气体〕

↓

热能、电能

机械能→输出动力

1〕上止点：

活塞离曲轴回转中心最远处。

活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。

2〕下止点：

活塞离曲轴回转中心最近处。

活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。

3〕活塞的行程（S,单位：

mm）:

活塞上下止点之间的距离。

活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程。

一般用s表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180°

。

4〕曲柄半径（R,单位：

与连杆大端相连的曲柄销中心线与曲轴回转中心的距离。

曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。

通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R

5〕气缸工作容积（Vh,单位：

l）：

活塞一个行程所走过的容积Vh=πD²

/4*10³

*10³

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。

一般用Vh表示：

6〕燃烧室容积（Vc,单位：

l）：

上止点时活塞顶上部空间的容积

活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。

一般用Vc表示。

7〕气缸总容积（Va,单位：

Va=Vh+Vc

活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。

一般用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va＝Vc＋Vh

8〕发动机工作容积〔排量〕（Vl,单位：

所有气缸工作容积的总和

多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。

一般用VL表示：

式中：

Vh－气缸工作容积；

i－气缸数目。

9〕压缩比：

气缸总容积与燃烧室容积之比

ε=Va/Vh

=1+Vh/Vc

压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。

一般用ε表示。

Va－气缸总容积；

Vc－燃烧室容积；

通常汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比拟高，一般为16～22。

10〕工作循环

每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。

7、发动机冲程的工作原理

一〕四冲程发动机的工作原理：

1.一个工作循环：

发动机将热能转变为机械能的过程中，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进展一次这样的过程

2.四冲程发动机：

但凡曲轴转两周，活塞往复移动四个行程完成一个工作循环的发动机

二〕四冲程柴油机与汽油机工作循环差异：

①燃料不同

②吸入气缸中的气体成份不同

③着火方式不同

④气体温度不同

⑤各行程中气体压力不同

三〕二冲程发动机的工作原理：

定义：

曲轴旋转一周，活塞往复二个行程完成进气、压缩、排气、作功行程

第一行程：

可燃混合进气缸、压缩、新可燃混合气进入曲轴箱

第二行程：

作功、排出废气、新可燃混合气进入气缸

特点：

①进气、排气重叠，经济性较差，有可燃混合气损失

②理论上是四冲程发动功率的2倍但由于混合气损失实际上只是其1.5－1.6倍

③由于二冲程柴油吸入的是空气，所以没有混合气损失，经济性比二冲程汽油机要好。

用途：

二冲程汽油机多用于摩托车上，而二冲程柴油机那么经济性好，功率高多用于船舶上

8、汽车发动机的分类

从燃料分：

汽油机，柴油机

从工作循环分：

四冲程发动机，二冲程发动机

从冷却方式分：

风冷式发动机，水冷式发动机

气缸排列方式：

单列直立式，V形式，水平对置式

气门位置方式：

侧置气门式发动机，顶置气门式发动机

9、燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义

汽车在出厂的时候，发动机自身都带有生产厂家名称或品牌图案等。

四、总结

1、对汽车构造知识了解情况

2、熟悉发动机构造和工作原理程度

五、作业布置

1、往复活塞式四冲程发动机，曲轴每转（　　）周，发动机完成一个工作循环。

A、一B、四C、两D、三

2、柴油机的组成中不包括（　　）。

A、润滑系B、冷却系C、点火系D、起动系

3、压缩比是（　　）。

A、汽缸总容积与燃烧室容积之比B、汽缸总容积与汽缸工作容积之比

C、汽缸工作容积与燃烧室容积之比D、汽缸总容积与汽缸排量之比

4、汽油机可燃混合气的点火方式是（　　）。

A、点燃B、压燃C、点燃、压燃均可D、其它三个选项均不对

六、整理、

工具，设备清洁归位，场地清理

七、教学后记：

点名、报数、班长检查〕

明确工程

任务

〔将学生的兴趣思维引向相关知识〕

学生分组进展资料检索