导图社区 发动机基础知识
1.发动机基本知识:介绍发动机工作原理、包括发动机的分类、发动机基本术语、发动机基本结构组成等四个方面的内容,容易理解。原图可放大看清晰看清楚里面各小图。内容较全,含细节多。本图可以直接用于汽车专业教学、备考中,作者作为教师,在学生中实测效果极佳。欢迎各位图友们给出建议,作者尽力补充完善。
编辑于2022-03-22 11:22:00知识点: 1.配气机构的功用及组成; 2.气门间隙; 3.配气机构各主要零部件的功用及结构。 导图细节讲解: 1.从一点钟方向顺时针开始读图; 2.高亮表示该分支“是什么”; 3.在该分支内但颜色与该分支不一样的字为关键字,建议学习时只看关键字,看不懂再读整句话; 4.冷暖色相间、高亮、关键字色差、高清图片共同打造舒适记忆; 5.建议下载原图,放大后所有小图清晰可见。
知识点:曲柄连杆机构的功用、组成、工作原理及工作条件。 导图细节讲解: 1.从一点钟方向顺时针开始读图; 2.高亮表示该分支“是什么”; 3.在该分支内但颜色与该分支不一样的字为关键字,建议学习时只看关键字,看不懂再读整句话; 4.冷暖色相间、高亮、关键字色差、高清图片共同打造舒适记忆; 5.建议下载原图,放大后所有小图清晰可见。
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汽车发动机基础知识
活塞式内燃机 类型
往复活塞式
活塞在气缸内作往复直线运动
按所用燃料
液体燃料式
汽油机(点燃式)
汽油黏性小,蒸发快,自燃温度高
1、汽油自燃温度(425℃)>柴油自燃温度(320-338℃)
2、利用火花塞发出的电火花强制点燃混合气
柴油机(压燃式)
气体燃料式
压缩天然气式
液化石油气式
双燃料
按供油方式
化油器式
电控燃油喷射式
按冷却方式
水冷式(液冷式)
广泛
风冷式
按工作循环的冲程数
工作循环:在发动机内,每一次将热能转化为机械能,都必须经过吸入空气、压缩燃料、发火燃烧、膨胀做功,然后将生成的废气排除这样一系列连续过程,称为发动机的一个工作循环。
四冲程
广泛
二冲程
按进气状态
自然吸气式(非增压)
增压式
按气缸数及排列形式
单缸
立式
卧式
多缸
直列式
V型
水平对置式
按每个气缸中的气门数
二气门
四气门
五气门
旋转活塞式 (转子式)
发动机基本结构组成
两大机构
曲柄连杆机构
构成气缸的零件称为气缸体,支承曲轴的零件称为曲轴箱,气缸体与曲轴箱的连铸体称作机体。
能量与运动转换机构
燃料的内能→燃料燃烧产生热能→活塞运动的机械能
往复活塞式内燃机的工作腔称为气缸,气缸内表面为圆柱形;
在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接, 连杆的另一端则与曲轴相连,构成曲柄连杆机构;
当活塞在气缸内作往复运动时,连杆变推动曲轴旋转,或者相反。同时,工作腔的容积也在不断的由最小变到最大,再由最大变到最小,如此循环不已。
配气机构
发动机的呼吸系统
适时开关进排气门
1.气缸的顶端用气缸盖封闭;
2.气缸盖上装有进排气门,进排气门式头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的;
3.通过进排气门的开闭实现向气缸内充气和向气缸外排气。
4.进排气门的开闭由凸轮轴控制;
5.凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动;
6.进排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构;
7.通常这种结构形式的配气机构为顶置气门配气机构, 现代汽车内燃机无一例外都采用这种结构。
五大系统
燃料供给系
燃油供给系统
进排气系统
启动系
外力启动
点火系
柴油机无
冷却系
保持正常工作温度
润滑系
减少磨损
发动机基本术语
发动机工作循环
气缸内每完成一次热能与机械能的相互交换, 所经历的一系列连续过程(进-压-做-排)。
附图
上止点
活塞顶离曲轴回转中心最远处时的位置
活塞的运动速度为零
下止点
活塞顶离曲轴回转中心最近处时的位置
活塞的运动速度为零
活塞行程
上、下止点间的距离S
曲柄半径
曲轴的回转半径R (曲轴上连杆轴颈线与曲轴主轴颈线之间的距离)
汽缸工作容积 (气缸排量)
活塞从上止点到下止点所扫过的容积Vs
发动机排量
多缸发动机各气缸工作容积之和VL
燃烧室容积
活塞在上止点时,活塞顶与气缸盖之间的容积Vc
气缸总容积
活塞在下止点时,活塞顶与气缸盖之间的容积Va
压缩比
气缸总容积与燃烧室容积的比值ε
即压缩前气缸中的气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
相关知识
汽油机一般6-11,柴油机一般16-22
反映空气或混合气被压缩程度
压缩比越大,压缩终了时气缸内压力就越大,温度就越高
压缩比大的发动机,燃烧速度更快,发动的功率越大,经济性更好
压缩比越大,发动机工作时抖动更大
压缩比越大,“爆燃”、“表面点火”等不正常现象的可能性增大
掌握四冲程汽油发动机的工作过程
进气行程 (曲轴转角0-180°)
活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点 (气缸容积逐渐增大,形成真空吸气)
进气门开启,排气门关闭
活塞到达下止点时,整个气缸充满了新鲜混合气(缸外喷射)
进气终了时气缸内气体压力低于大气压力(约0.08-0.09MPa)
进气终了时气缸内气体温度高于大气温度(约320-380K)
压缩行程 (曲轴转角180-360°)
曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点
进排气门均关闭 (排气门关闭,进气门开始逐渐关闭)
气缸内混合气被压缩,压力和温度同时升高
终了压力0.8-1.5MPa
终了温度600-750K
做功行程 (曲轴转角360-540°)
压缩行程结束时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,将气缸内的可燃混合气点燃,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时释放大量的热能
燃烧气体体积急剧膨胀,压力和温度迅速升高
最大压力3.0-6.5MPa
最高温度2200-2800K
气体压力作用下,活塞由上止点移至下止点, 并通过连杆推动曲轴旋转做功
终了压力0.35-0.5MPa
终了温度1200-1500K
进排气门均关闭
排气行程 (曲轴转角540-720°)
曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点
排气门开启,进气门关闭
膨胀过后的燃烧气体(废气)在其自身压力和活塞的推动下,经排气门排出气缸之外
排气行程终了时,在燃烧室内尚残留少量废气,称残余废气
终了压力0.105-0.12MPa
终了温度900-1100K
曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动, 又开始了一个新的循环过程