發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識及工作原理

1、清 遠(yuǎn) 市 技 師 學(xué) 院（高級技工學(xué)校）教 案 用 紙 （A8）學(xué)科汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修1章 節(jié)第 1 章 （第 一 節(jié)）授課日期2015-05-052015-05-07課題：發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)認(rèn)識及工作原理課時6班級15春汽車維修（專）1、2班授 課 方 式一體化教 學(xué) 目 的1、讓學(xué)生了解汽車總體結(jié)構(gòu)及類型2、掌握四沖程發(fā)動機(jī)與二沖程發(fā)動機(jī)的區(qū)別3、熟悉發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理重 點(diǎn)、難 點(diǎn)重點(diǎn)： 發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 難點(diǎn)：發(fā)動機(jī)工作原理教 具 準(zhǔn) 備發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)臺、整車說 明教學(xué)內(nèi)容<課程引入、教學(xué)過程、布置作業(yè)> 1、組織教學(xué)； （用時）5min 2、教學(xué)引入： （用時）5min

2、 3、教學(xué)過程： （用時）240min4、總結(jié)： （用時）10min5、作業(yè)布置： （用時）5min6、整理 （用時）5min7、教學(xué)后記：時間計(jì)劃教學(xué)內(nèi)容和主要概念教學(xué)方法/設(shè)計(jì)5min5min（240min10min5min5min一、組織教學(xué)一、清點(diǎn)人數(shù)，檢查考勤二、更具班級人數(shù)，安排小組負(fù)責(zé)人三、準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)設(shè)備，工具二、教學(xué)引入作為一名合格的汽車維修人員,必須具備精深的專業(yè)知識、高超的動手技能、優(yōu)秀的職業(yè)素養(yǎng)和高于一切的安全意識。這其中安全意識的養(yǎng)成擺在了非常重要的高度。尤其是對于我們中職學(xué)生,這種安全意識的培養(yǎng)在學(xué)校實(shí)習(xí)訓(xùn)練中就要不斷有意識的培養(yǎng)與訓(xùn)練。1、由獨(dú)立的動力裝置驅(qū)動，具有四

3、個或四個以上車輪，可以單獨(dú)行駛并完成運(yùn)載任務(wù)的非軌道、無駕線的車輛。 2、汽車一般由發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備組成3、把完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復(fù)運(yùn)動四次，稱為四行程發(fā)動機(jī)。三、教學(xué)過程（一）汽車發(fā)動機(jī)總體認(rèn)識1、汽車的定義：由獨(dú)立的動力裝置驅(qū)動，具有四個或四個以上車輪，可以單獨(dú)行駛并完成運(yùn)載任務(wù)的非軌道、無駕線的車輛。2、汽車的組成：汽車一般由發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備組成。1）發(fā)動機(jī)：動力裝置，使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動力2）傳動裝置：將發(fā)動機(jī)輸出的動力傳給驅(qū)動車輪的裝置3）行駛和控制裝置：支承全車并保證汽車正常行駛的裝置4）車身：是駕駛員工作和

4、裝載乘客、貨物的場所5）電氣設(shè)備：汽車照明、信號裝置等3、發(fā)動機(jī)的作用發(fā)動機(jī)是汽車的動力源，現(xiàn)代汽車主要采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，將燃料在氣缸內(nèi)部燃燒產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化為動能。4、發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)一般由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等組成。曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)的主要運(yùn)動機(jī)構(gòu)。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。配氣機(jī)構(gòu)燃油供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)功用：根據(jù)發(fā)動機(jī)不同工況的要求，配置一定數(shù)量和濃度的可混合氣（按一定比例混合氣的汽油與空氣的混合氣），供入汽缸，并將燃燒

5、后產(chǎn)生的廢氣排至大氣。冷卻系統(tǒng)使發(fā)動機(jī)得到適度的冷卻，并保持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)工作。 潤滑系統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)作用是潤滑發(fā)動機(jī)中運(yùn)動機(jī)件的接觸表面，以減少運(yùn)動機(jī)件間的摩擦阻力和磨損，并通過潤滑油的循環(huán)，驅(qū)走熱量，降低溫度，延長機(jī)件的使用壽命。冷卻系統(tǒng)作用是使發(fā)動機(jī)在所有的工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動機(jī)過熱，也要防止冬季發(fā)動機(jī)過冷。在發(fā)動機(jī)冷起動之后，冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)動機(jī)快速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。起動系統(tǒng)以蓄電池為電源，直流電動機(jī)驅(qū)動發(fā)動機(jī)完成起動任務(wù)。點(diǎn)火系統(tǒng)汽油機(jī)發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣采用高壓電火花點(diǎn)燃的，因此必順裝置一套專門的點(diǎn)火系統(tǒng)將蓄電池的供給的1

6、2V低壓電轉(zhuǎn)變成可擊穿可燃混合氣的高壓電，并根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和點(diǎn)火時刻要求，適時、準(zhǔn)確地點(diǎn)燃各氣缸的可燃混合氣。5、發(fā)動機(jī)的工作原理發(fā)動機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。那么，它是怎樣完成這個能量轉(zhuǎn)換過程呢？也就是說它是怎樣把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的呢？要完成這個能轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過進(jìn)氣，把可燃混合氣(或新鮮空氣)引入氣缸；然后將進(jìn)入氣缸的可燃混合氣(或新鮮空氣)壓縮，壓縮接近終點(diǎn)時點(diǎn)燃可燃混合氣(或?qū)⒉裼透邏簢娙霘飧變?nèi)形成可燃混合氣并引燃)；可燃混合氣著火燃燒，膨脹推動活塞下行實(shí)現(xiàn)對外作功；最后排出燃燒后的廢氣。即進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個過程。把這四個過程叫做發(fā)動機(jī)的一個工

7、作循環(huán)，工作循環(huán)不斷地重復(fù)，就實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換，使發(fā)動機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。把完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復(fù)運(yùn)動四次，稱為四行程發(fā)動機(jī)。而把完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞上下往復(fù)運(yùn)動兩次，稱為二行程發(fā)動機(jī)。下面介紹一下四行程發(fā)動機(jī)的工作原理和工作過程。進(jìn)氣行程：當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，同時活塞上方的氣缸容積增大，使氣缸形成真空度，可燃混合氣繼續(xù)通過進(jìn)氣門吸入。當(dāng)活塞行至下止點(diǎn)，進(jìn)氣門關(guān)閉。此時，進(jìn)氣工作過程結(jié)束。進(jìn)氣行程活塞運(yùn)動：上止點(diǎn)下止點(diǎn) 氣門狀態(tài)：進(jìn)開，排閉吸入氣體：吸入可燃混合氣 氣缸壓力：0.075Mpa

8、0.09Mpa氣體溫度：370K400K壓縮行程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，當(dāng)進(jìn)氣工作過程終了時，進(jìn)氣門和排氣門都處于關(guān)閉狀態(tài)，此時氣缸內(nèi)的可燃混合氣開始被壓縮。壓縮行程活塞運(yùn)動：下止點(diǎn)上止點(diǎn) 氣門狀態(tài)：進(jìn)、排全閉氣缸氣體：可燃混合氣 氣缸壓力：0.6Mpa1.2Mpa氣體溫度：600K800K做功行程：在壓縮行程末，火花塞電極間發(fā)出火花，將被壓縮的可燃混合氣點(diǎn)燃。燃燒著的可燃混合氣使氣缸內(nèi)的溫度和壓力急劇升高，活塞則在此高溫高壓氣壓作用下，再由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，且通過連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)而作有用功。作工行程活塞運(yùn)動：上止點(diǎn)下止點(diǎn) 氣門狀態(tài)：進(jìn)、排全閉氣缸氣體：點(diǎn)燃可燃混合氣 氣缸壓力：3Mpa

9、5Mpa氣體溫度：2200K2800K排氣行程：做功行程結(jié)束，排氣閥開啟，廢氣即通過排氣門開始排出。曲軸仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并推動活塞再由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，將廢氣推出氣缸。此排氣過程直到活塞行至上止點(diǎn)，排氣門被關(guān)閉時終止。進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個過程形成發(fā)動機(jī)的一個工作循環(huán)。排氣行程活塞運(yùn)動：下止點(diǎn)上止點(diǎn) 氣門狀態(tài)：進(jìn)閉、排開氣缸氣體：廢氣 氣缸壓力：0.105Mpa0.115Mpa氣體溫度：900K1200K6、發(fā)動機(jī)常用術(shù)語發(fā)動機(jī)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器 化學(xué)能（液體、氣體） 熱能、電能 機(jī)械能輸出動力1）上止點(diǎn)：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處。活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動時，當(dāng)活塞向上運(yùn)動到最高

10、位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為上止點(diǎn)。2）下止點(diǎn)：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處。活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動時，當(dāng)活塞向下運(yùn)動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為下止點(diǎn)。3）活塞的行程(S,單位：mm):活塞上下止點(diǎn)之間的距離?；钊麖囊粋€止點(diǎn)到另一個止點(diǎn)移動的距離，即上、下止點(diǎn)之間的距離稱為活塞行程。一般用s表示，對應(yīng)一個活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180°。4）曲柄半徑(R,單位：mm): 與連桿大端相連的曲柄銷中心線與曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離。曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用R表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀叮磗=2R5）氣缸工作容

11、積(Vh,單位：l)： 活塞一個行程所走過的容積 Vh=D²/4*10³*10³活塞從一個止點(diǎn)運(yùn)動到另一個止點(diǎn)所掃過的容積，稱為氣缸工作容積。一般用Vh表示：6）燃燒室容積(Vc,單位：l) ： 上止點(diǎn)時活塞頂上部空間的容積活塞位于上止點(diǎn)時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為燃燒室容積。一般用Vc表示。7）氣缸總?cè)莘e(Va,單位：l)： Va=Vh+Vc 活塞位于下止點(diǎn)時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總?cè)莘e。一般用Va表示，顯而易見，氣缸總?cè)莘e就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即VaVcVh8）發(fā)動機(jī)工作容積（排量）(Vl,單位：l)： 所有氣缸工作容積的總和 多缸

12、發(fā)動機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機(jī)排量。一般用VL表示：式中：Vh氣缸工作容積；i 氣缸數(shù)目。9） 壓縮比： 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比 =Va/Vh =1+Vh/Vc壓縮比是發(fā)動機(jī)中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用表示。式中：Va 氣缸總?cè)莘e；Vh 氣缸工作容積；Vc 燃燒室容積；通常汽油機(jī)的壓縮比為610，柴油機(jī)的壓縮比較高，一般為1622。10）工作循環(huán)每一個工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣過程，即完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個過程叫一個工作循環(huán)。7、發(fā)動機(jī)沖程的工作原理一）

13、四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理：1.一個工作循環(huán)： 發(fā)動機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過程中，是經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個連續(xù)的過程來實(shí)現(xiàn)的，每進(jìn)行一次這樣的過程2.四沖程發(fā)動機(jī)：凡是曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)移動四個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機(jī)二）四沖程柴油機(jī)與汽油機(jī)工作循環(huán)差別：燃料不同吸入氣缸中的氣體成份不同著火方式不同氣體溫度不同各行程中氣體壓力不同三）二沖程發(fā)動機(jī)的工作原理：定義：曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)二個行程內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、排氣、作功行程第一行程：可燃混合進(jìn)氣缸、壓縮、新可燃混合氣進(jìn)入曲軸箱第二行程：作功、排出廢氣、新可燃混合氣進(jìn)入氣缸特點(diǎn)： 進(jìn)氣、排氣重疊，經(jīng)濟(jì)性較差，有可燃混合氣損失 理論上是

14、四沖程發(fā)動功率的2倍但由于混合氣損失實(shí)際上只是其1.51.6倍 由于二沖程柴油吸入的是空氣，所以沒有混合氣損失，經(jīng)濟(jì)性比二沖程汽油機(jī)要好。用途：二沖程汽油機(jī)多用于摩托車上，而二沖程柴油機(jī)則經(jīng)濟(jì)性好，功率高多用于船舶上8、汽車發(fā)動機(jī)的分類從燃料分：汽油機(jī)，柴油機(jī)從工作循環(huán)分：四沖程發(fā)動機(jī)，二沖程發(fā)動機(jī)從冷卻方式分：風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)，水冷式發(fā)動機(jī)氣缸排列方式：單列直立式，V形式，水平對置式氣門位置方式：側(cè)置氣門式發(fā)動機(jī)，頂置氣門式發(fā)動機(jī)9、內(nèi)燃機(jī)型號的排列順序及符號所代表的意義汽車在出廠的時候，發(fā)動機(jī)自身都帶有生產(chǎn)廠家名稱或品牌圖案等。四、總結(jié)1、對汽車結(jié)構(gòu)知識了解情況2、熟悉發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理程度五、作業(yè)布置1、往復(fù)活塞式四沖程發(fā)動機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)()周，發(fā)動機(jī)完成一個工作循環(huán)。 A、一 B、四 C、兩 D、三2、柴油機(jī)的組成中不