1、汽车发动机构造与维修 第2版 主编主编 胡胜胡胜 正文 学习目标1.知道汽车和发动机的总体构造。2.能说出发动机各组成部分的作用。3.能描述汽油发动机和柴油发动机的工作原理。4.能识读汽车铭牌各部分的含义。典型工作任务1.观察汽车的总体构造。2.拆装发动机。3.识读汽车铭牌。正文任务分析本项目主要学习汽车和发动机的总体构造,通过本项目的学习,学生能说出汽车和发动机的总体构造;能在老师的指导下完成发动机的拆卸,能说出发动机各组成部分的作用;能描述汽油发动机和柴油发动机的基本工作原理;能正确识读汽车铭牌各部分的含义。学习方式为观看多媒体课件、相互讨论、现场教学、专题讲座等。正文知识准备第1课汽车的
2、类型及总体构造正文1.汽车的诞生1886年1月29日,卡尔本茨在德国取得汽车专利证(No.37435),一代“世界汽车之父”也就宣告诞生了。1886年1月29日也被公认为现代汽车的诞生日。如图2-1所示为第一辆汽车“奔驰1号车”。正文 图2-1奔驰1号车正文 2.汽车的定义汽车是由动力装置驱动,一般具有四个或四个以上车轮,不依靠轨道或架线而在陆地上行驶的车辆。如图2-2所示为一辆正在公路上行驶的汽车。正文图2-2公路上行驶的汽车正文3.汽车的分类(1)国标中的分类中国汽车技术研究中心颁布的国家标准汽车和挂车类型的术语和定义(GB/T 3730.12001,以下简称标准)中将汽车分为乘用车和商用
3、车辆。1)乘用车。乘用车是指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车,包括驾驶人座位在内最多不超过9个座位,它也可以牵引一辆车。正文2)商用车辆。商用车辆是指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车,并且可以牵引挂车(乘用车不包括在内)。商用车辆包括客车、小型客车、城市客车、长途客车、旅行客车、铰接客车、无轨电车、越野客车、专用客车、半挂牵引车、货车、普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车和专用货车。正文图2-3微型轿车(奇瑞QQ3 0.8L轿车)(2)按用途分类汽车按用途可分为7类。正文1)轿车。轿车主要用来运载人员和少量的行李。轿车按发动机排量的
4、不同又可分为以下五种:微型轿车。排量4.0L,如图2-7所示为一辆高级轿车。正文 图2-4普通轿车(丰田卡罗拉1.6L轿车)正文 图2-5中级轿车(长安福特福克斯1.8L轿车)正文 图2-6中高级轿车(雪铁龙C5 3.0L轿车)正文 图2-7高级轿车(红旗检阅车CA-7600J)正文下四种:微型货车。总质量14000kg,如图2-11所示为一辆重型货车。正文 图2-8微型货车(单排长安普通货车,总质量1760kg)正文 图2-9轻型货车(欧铃牌ZB1041LDDS轻型货车,总质量4440kg)正文 图2-10中型货车(哈轻解放轻卡,总质量8495kg)正文 图2-11重型货车(红岩牌CQ146
5、3TSG420型载货汽车,总质量46000kg)正文3)客车。客车主要用来运送人员及行李物资,客车按车身长度的不同又可分为以下五种:微型客车。长度3.5m,如图2-12所示为一辆微型客车。轻型客车。长度3.57m,如图2-13所示为一辆轻型客车。中型客车。长度710m,如图2-14所示为一辆中型客车。大型客车。长度1012m,如图2-15所示为一辆大型客车。特大型客车。长度超过12m的铰接式客车和长度为1012m的双层客车,如图2-16所示为一辆特大型客车。正文 图2-12微型客车(长安SC6350 FH/RH,车身长3495mm)正文 图2-13轻型客车(羊城YC6700轻型客车,车身长70
6、00mm)正文 图2-14中型客车(重庆恒通客车CKZ6953H3,车身长9500mm)正文 图2-15大型客车(重庆恒通客车CKZ6126NB3,车身长12000mm)正文图2-16特大型客车(浙江青年尼奥普兰JNP6250G,车身长25000mm)正文 中型越野汽车。5000kg总质量13000kg,如图2-18所示为一辆中型越野汽车。4)越野车。越野车是主要行驶在路况较差或无路地区的汽车,通常采用全轮驱动,并配用越野轮胎。越野车按总质量的不同又可分为以下四种:轻型越野汽车。总质量5000kg,如图2-17所示为一辆轻型越野汽车 重型越野汽车。13000kg24000kg,如图2-20所示
7、为一辆超重型越野汽车。正文 图2-17轻型越野汽车(东风牌EQ2050MR轻型越野汽车,总质量5000kg)正文 图2-18中型越野汽车(丰田普拉多(PRADO),车身重量2080kg)正文 图2-19重型越野汽车(豪泺牌ZZ2167M4627A越野汽车,总质量16000kg)正文 图2-20超重型越野汽车(陕汽SX2300重型军用越野汽车,总质量30000kg)正文5)牵引汽车。牵引汽车是专门或主要用来牵引挂车或其他车辆的汽车。牵引汽车又可分为两种。半挂牵引汽车。如图2-21所示为一辆半挂牵引汽车。全挂牵引汽车。如图2-22所示为一辆全挂牵引汽车。正文 图2-21半挂牵引汽车正文 图2-22
8、全挂牵引汽车正文车按总质量的不同又可分为以下四种:轻型自卸汽车。总质量6000kg,如图2-23所示为一辆轻型自卸汽车。中型自卸汽车。6000kg14000kg,如图2-25所示为一辆重型自卸汽车。矿山自卸汽车。如图2-26所示为一辆矿山自卸汽车。正文 图2-23轻型自卸汽车(福田牌BJ3032V2PBB-A1自卸汽车,总质量3335kg)正文 图2-24中型自卸汽车(东风单桥自卸汽车EQ3124FL7,总质量12000kg)正文 图2-25重型自卸汽车(豪沃牌ZZ3257N3247C自卸汽车,总质量25000kg)正文 图2-26矿山自卸汽车(宇通YT3621矿用自卸汽车,总质量62000k
9、g)正文7)专用汽车。专用汽车是为完成特定的运输任务或作业而设计的汽车,如图2-27所示为几种常用的专用汽车。图2-27专用汽车a)消防车b)运钞车c)救护车d)油罐车正文(3)新能源汽车随着石油资源的不断枯竭,发展新能源汽车势在必行。新能源汽车主要有纯电动汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车和太阳能汽车等。纯电动汽车是指以车载电源为动力,用电动机驱动汽车行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,如图2-28所示,其主要优点是不排放污染大气的有害气体。燃气汽车主要是指CNG汽车,CNG汽车是以压缩天然气为燃料,如图2-29所示。燃气汽车的CO排放量相比汽油车减少90%以上,碳氢化合物排放减少70%以
10、上,氮氧化合物排放减少35%以上,是目前较为实用的低排放汽车。正文 图2-28纯电动汽车及电动汽车充电站a)纯电动汽车b)电动汽车充电站正文 图2-29CNG汽车及CNG加气站a)CNG汽车b)CNG加气站正文醇类燃料是指甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH),醇类燃料汽车是以醇类燃料为能源的汽车,如图2-30所示。醇类燃料燃烧充分,有害气体排放较少,属于清洁能源。甲醇主要从煤和石油中提炼,若形成规模生产,成本不高于汽油;乙醇一般利用谷物和野生植物生产,成本较低。图2-30乙醇汽车正文太阳能汽车是指以太阳能为能源的汽车,如图2-31所示。太阳能电池把光能转化成电能,电能用来推动汽车的电动机。
11、由于太阳能汽车不用燃烧化学燃料,所以不会排放有害物质。据估计,如果由太阳能汽车取代燃油汽车,每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43%54%。图2-31太阳能汽车正文4.国产汽车型号的编号规则(1)汽车产品型号的组成汽车产品型号应能表明汽车的厂牌、类型和主要特征参数等。国家汽车型号均应由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成,汽车型号包括如下三部分:首部由两个或三个汉语拼音字母组成,是企业名称代号。中部由四位阿拉伯数字组成,第一位数字是车辆类别代号,第二、三位是各类汽车的主参数代号,第四位数字是产品序号。尾部为专用汽车分类代号和企业自定代号,不一定都有。汽车产品型号的组成,如图2-32所示。正文图2-32汽车
12、产品型号的组成1)企业名称代号。企业名称代号用代表企业名称的两个或三个汉语拼音字母表示。例如:CA代表一汽集团公司、BJ代表北京汽车集团公司、EQ代表东风汽车集团公司、NJ代表南京汽车集团公司、SH代表上海汽车工业集团总公司、TJ代表天津汽车工业有限公司、CKZ代表重庆客车总厂。正文2)车辆类别代号。汽车产品型号左起第一位阿拉伯数字为车辆类别代号,表明车辆分属种类,见表2-1。3)主参数代号。汽车产品型号中间两位阿拉伯数字表示各类汽车的主要特征参数,称作主参数代号,见表2-2。表2-1车辆类别代号及其含义正文表2-2车辆主参数代号含义4)产品序号。用一位阿拉伯数字表示汽车的产品生产改进顺序号,
13、如“0”表示第一代产品,“2”表示第三代产品。正文5)专用汽车分类代号。用汉语拼音字母反映汽车结构和用途特征。如X厢式汽车、G罐式汽车、Z专用自卸汽车、T特种结构汽车、J起重举升汽车、C舱棚式汽车。6)企业自定代号。在同一种汽车结构略有变化而需要区别时,如汽油、柴油发动机,长、短轴距,单、双排座驾驶室,平、凸头驾驶室,左、右置转向盘等,需要企业自定代号加以区别。(2)汽车型号实例1)EQ1091:表示东风汽车集团生产的总质量为9t的第二代载货汽车。2)TJ6481:表示天津汽车制造厂生产的第二代轻型客车,车辆长度为4.8m正文3)CA-7600J:表示一汽集团生产的高级轿车,发动机的排量为6.
14、0L,第一代产品。图2-33汽车的总体构造正文5.汽车的总体构造现代汽车都是由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成,如图2-33所示。(1)发动机发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器,其作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。(2)底盘汽车底盘由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统四部分组成,如图2-34所示。传动系统一般由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等总成组成,行驶系统一般由车架、车桥、车轮和悬架等组正文成,转向系统一般由转向装置和转向传动机构组成,制动系统一般由行车制动装置和驻车制动装置组成。底
15、盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。图2-34汽车底盘的组成正文(3)车身汽车车身的主要作用是保护驾驶人以及构成良好的空气力学环境。好的车身不仅能带来更佳的性能,也能体现出车主的个性。汽车车身结构从形式上说,主要分为承载式和非承载式两种。(4)电气设备电气设备包括蓄电池、交流发电机与电压调节器、起动机、点火系统、汽车照明与信号系统、汽车电器仪表与显示系统、汽车车身电器装置和汽车空调系统等。正文第2课汽车发动机总体构造和工作原理正文发动机在汽车上常见的布置方式有三种:(1)发动机前置发动机安装在汽车的前部,这种布置
16、形式应用比较广泛,如图2-35所示。图2-35发动机前置汽车1.汽车发动机的安装位置正文(2)发动机后置发动机安装在汽车的尾部,这种布置形式主要应用于大型客车,一些乘用车也有应用,如图2-36所示。图2-36发动机后置汽车正文(3)发动机中置发动机安装在汽车的中部,这种布置形式主要应用于高级跑车和赛车,发动机在驾驶座椅后面,如图2-37所示。图2-37发动机中置汽车正文2.发动机的分类发动机就是将某种能量转化为机械能的机器,现代汽车发动机一般都属于内燃机。内燃机与外燃机相比,具有热效率高、体积小、便于移动、起动性好等优点,因而被广泛应用。(1)按照使用燃料分类发动机按照所使用燃料的不同可以分为
17、汽油发动机、柴油发动机和其他代用燃料发动机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油发动机,使用柴油为燃料的内燃机称为柴油发动机;另外,还有以液化石油气或天然气为燃料的其他代用燃料发动机。汽油发动机与柴油发动机比较各有特点,汽油发动机转速高、质量小、噪声小、起动容正文易、制造成本低;柴油发动机压缩比大、热效率高,经济性能和排放性能都比汽油发动机好。如图2-38所示为汽油发动机和柴油发动机。图2-38汽油发动机和柴油发动机a)汽油发动机b)柴油发动机正文(2)按照点火方式分类按照点火方式的不同,汽车用发动机可分为点燃式和压燃式两种,如图2-39所示。点燃式发动机是利用高压电火花点燃气缸内的可燃混合气来完成
18、做功的,如汽油发动机;压燃式发动机是利用高温、高压使气缸内的可燃混合气自行着火燃烧来完成做功的,如柴油发动机。图2-39发动机按照点火方式分类a)点燃式b)压燃式正文(3)按照行程分类发动机按照其完成一个工作循环所需的行程数可分为四冲程发动机和二冲程发动机,如图2-40所示。把曲轴转两圈,活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的发动机称为四冲程发动机;而把曲轴转一圈,活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的发动机称为二冲程发动机。汽车发动机广泛使用四冲程发动机。图2-40发动机按照行程分类a)四冲程b)二冲程正文(4)按照冷却方式分类发动机按照冷却方式不同可以分为水冷发
19、动机和风冷发动机,如图2-41所示。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的,而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀、工作可靠、冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。图2-41发动机按照冷却方式分类a)水冷b)风冷正文(5)按照气缸数目分类发动机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机,如图2-42所示。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个或两个以上气缸的发动机称为多缸发动机,如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸或八缸发
20、动机。图2-42发动机按照气缸数目分类a)单缸发动机b)六缸发动机正文(6)按照气缸排列方式分类发动机按照气缸排列方式不同,可分为直列式发动机、V形发动机、对置式(卧式)发动机和W形发动机,如图2-43所示。将V形发动机的每侧气缸再进行小角度的错开(如帕萨特W8的小角度为15),就成了W形发动机,或者说W形发动机的气缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形。图2-43发动机按照气缸排列方式分类a)直列b)V形c)对置式d)W形正文(7)按照进气系统是否采用增压方式分类发动机按照进气系统是否采用增压方式,可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)式发动机,如图2-44所示。汽油发动机常
21、采用自然吸气式,柴油发动机为了提高功率有采用增压式的。图2-44发动机按照进气系统是否采用增压方式分类a)自然吸气式发动机b)强制进气式发动机正文3.发动机的总体构造解剖图。图2-45汽油发动机解剖图正文(1)曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成,如图2-46所示。在做功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并通过曲轴对外输出动力,而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。图2-46曲柄连杆机构的组成a)机体组b)活塞连杆组c)曲轴飞轮组正文(
22、2)配气机构配气机构的作用是根据发动机的工作顺序和工作过程,适时地打开和关闭气门,使可燃混合气或新鲜空气进入气缸,并使废气从气缸内排出。配气机构一般由气门组和气门传动组组成,如图2-47所示。图2-47配气机构正文(3)燃料供给系统汽油发动机燃料供给系统的作用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油发动机燃料供给系统的作用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。发动机燃料供给系统,如图2-48所示。汽油发动机燃料供给系统分为化油器式燃料供给系统和汽油喷射式燃料供给系统,柴油发动机燃料供给系统分
23、为传统机械式柴油喷射系统和电控柴油喷射系统。正文图2-48发动机燃料供给系统a)汽油发动机燃料供给系统b)柴油发动机燃料供给系统正文表面进行清洗和冷却。润滑系统通常由润滑油道、机油集滤器、机油泵和机油滤清器等组成,如图2-49所示。(4)润滑系统润滑系统的作用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损,并对零件正文图2-49润滑系统正文(5)冷却系统冷却系统的作用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,以保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系统有水冷式和风冷式两种,水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、散热器、膨胀水箱和节温器等组成
24、,如图2-50所示。图2-50冷却系统a)水冷式b)风冷式正文(6)点火系统(仅汽油发动机有)在汽油发动机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油发动机的气缸盖上装有火花塞,并将火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系统。点火系统的作用是根据发动机的工作需要,及时地点燃气缸内的混合气。点火系统通常由蓄电池、分电器、点火开关、点火线圈和火花塞等组成,如图2-51所示。图2-51点火系统正文(7)起动系统要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。这样,
25、发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系统。起动系统主要包括起动机和其他附属装置,如图2-52所示。正文图2-52起动系统正文4.发动机基本术语发动机每一次将热能转变为机械能,都必须经过进气、压缩、做功和排气四个连续的过程,每进行一次这样的过程就称为一个工作循环。为了说明发动机的工作原理,下面介绍几个发动机基本术语,如图2-53所示。正文 图2-53发动机基本术语示意图正文 (1)上止点活塞顶离曲轴回转中心最远处,通常为活塞的最高位置,称为上止点。(2)下止点活塞顶离曲
26、轴回转中心最近处,通常为活塞的最低位置,称为下止点。(3)活塞行程活塞运行在上、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。正文(4)曲柄半径曲轴回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,称为气缸工作容积或气缸排量,用Vh表示,单位为L。(6)燃烧室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,用Vc表示,单位为L。(7)气缸总容积活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积,用Va表示,单位为L。显而易见,气缸总
27、容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,即Va=Vc+Vh。正文(8)发动机排量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。若发动机的气缸数为i,则VL=Vhi(9)压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比,一般用表示。=1+通常汽油发动机的压缩比为610,柴油发动机的压缩比较高,一般为1522。正文5.发动机基本工作原理(1)四冲程汽油发动机的工作原理四冲程汽油发动机的工作循环是按进气、压缩、做功和排气的顺序不断循环反复的。如图2-54所示为单缸四冲程汽油发动机的工作原理示意图。正文 图2-54单缸四冲程汽油发动机工作原理a)进气行程b)压缩行程c)做功行程d)排气行程正文
28、 1)进气行程。活塞从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。进气过程开始时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净的废气,因此,气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,当压力低于大气压时,在气缸内产生真空吸力,可燃混合气通过进气门被吸入气缸。在进气过程中,由于进气系统有阻力,进气终了时气缸内气体压力略低于大气压,约为0.0750.09MPa,同时受到残余废气和高温机件加热的影响,气体温度达到370400K。实际汽油发动机的进气门是在活塞到达上止点之前打开,并且延迟到下止点之后关闭的,以便吸入更多的可燃混合气。正文2)压缩行程。活塞从下止点向上止点运动,
29、这时进气门和排气门都关闭,气缸内成为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。压缩行程中,可燃混合气压力可达0.61.2MPa,温度可达600700K。压缩比越大、压缩终了时气缸内的压力和温度越高,则燃烧速度越快、发动机功率也越大。但压缩比太高,容易引起爆燃。所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高,可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧,且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播,造成尖锐的敲缸声。爆燃会使发动机过热,功率下降,汽油消耗量增加以及机件损坏。轻微爆燃是允许的,但强烈爆燃对发动机是很有害的。正文3)做功行程。当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)
30、位置时,火花塞产生电火花点燃可燃混合气,此时进气门和排气门仍然保持关闭,高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。在做功行程中,可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高,最高压力可达35MPa,最高温度可达22002800K。随着活塞向下运动,气缸内容积增加,气体压力和温度降低。当活塞运动到下止点时,做功行程结束,气体压力降低到0.30.5MPa,气体温度降低到13001600K。正文4)排气行程。当做功接近终了时,排气门开启,进气门仍然关闭,靠废气的压力先进行自由排气,活塞到达下止点再向上止点运动时,继续把废气强制排出到大气中去,活塞越
31、过上止点后,排气门关闭,排气行程结束。实际汽油发动机的排气行程也是排气门提前打开、延迟关闭,以便排出更多的废气。排气行程终止时,由于燃烧室容积的存在,不可能将废气全部排出气缸,气体压力仍高于大气压力,约为0.1050.115MPa,温度约为9001200K。曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,又开始了下一个新的循环过程可见四冲程汽油发动机经过进气、压缩、做功、排气四个行程完成一个工作循环,这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程,相应地曲轴旋转了两圈。正文(2)四冲程柴油发动机的工作原理四冲程柴油发动机和四行程汽油发动机的工作过程相同,每一个工作循环同样包括进气、压缩、做功和排气四个行程,
32、但由于柴油发动机使用的燃料是柴油,柴油与汽油有较大的差别,柴油黏度大,不易蒸发,自燃温度低,故可燃混合气的形成、着火方式、燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油发动机不同,下面主要分析一下柴油发动机和汽油发动机在工作过程中的不同点。如图2-55所示为单缸四冲程柴油发动机工作原理图。正文 图2-55单缸四冲程柴油发动机工作原理a)进气行程b)压缩行程c)做功行程d)排气行程正文 1)进气行程。四冲程柴油发动机在进气行程中吸入气缸的是纯空气,而不是可燃混合气。进气终了时气体压力约为0.07850.0932MPa,气体温度约为300370K。2)压缩行程。四冲程柴油发动机压缩行程压缩的也是纯空气,在
33、压缩行程接近上止点时,喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室,柴油和空气在气缸内形成可燃混合气并着火燃烧。压缩终了时,气体压力约为3.54.5MPa,气体温度约为7501000K。正文3)做功行程。柴油喷入气缸后,在很短的时间内与空气混合后便立即着火燃烧,柴油发动机的可燃混合气是在气缸内部形成的,而不像汽油发动机那样,混合气主要是在气缸外部形成的。柴油发动机燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油发动机高得多,可高达69MPa,最高温度也可达20002500K。做功终了时,气体压力约为0.20.4MPa,气体温度约为12001500K。4)排气行程。柴油发动机的排气行程和汽油发动机一样,废气同样经排气
34、管排入到大气中去。排气终了时,气缸内气体压力约为0.1050.125MPa,气体温度约为8001000K。正文6.发动机主要性能指标发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准,其主要性能指标有:动力性能指标、经济性能指标和排放性能指标。(1)动力性能指标动力性能指标是判断曲轴对外做功能力的指标,包括有效转矩、有效功率和曲轴转速。1)有效转矩:指发动机曲轴对外输出的净转矩,通常用Te表示,单位为Nm。2)有效功率:指发动机曲轴对外输出的净功率,通常用Pe表示,单位为kW。3)转速:指发动机曲轴每分钟的转数,单位为r/min。正文(2)经济性能指标通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃油消
35、耗率是指单位有效功率的燃油消耗量,也就是发动机每发出1kW有效功率在1h内所消耗的燃油质量(以g为单位),燃油消耗率通常用ge表示,其单位为g/(kWh)。很明显,有效燃油消耗率越小,表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少,其经济性越好。(3)排放性能指标排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO,HC,NOx)排放量、噪声等。正文7.国产内燃机型号编制规则(1)国产内燃机产品名称和型号编制规则2008年6月3日中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布了内燃机产品名称和型号编制规则(GB/T 7252008),内燃机型号由四部分组成,如图2-56所示。正文图2-
36、56国产内燃机型号的组成正文(2)国产内燃机型号实例1)汽油发动机。1E65F/P:单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型。492Q/P-A:四缸、直列、四冲程、缸径92mm、冷却液冷却、汽车用(A为区分符号)。2)柴油发动机。G12V190ZLD:12缸、V形、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、发电用(G为系列代号)。正文YZ6102Q:六缸、直列、四冲程、缸径102mm、冷却液冷却、车用(YZ为扬州柴油机厂代号)。R175A:单缸、四冲程、缸径75mm、冷却液冷却(R为系列代号,A为区分符号)。8E150C-1:8缸、直列、二冲程、缸径150mm、冷却液冷却、船用主机、右机基
37、本型(1为区分符号)。JC12V26/32ZLC:12缸、V形、四冲程、缸径260mm、行程320mm、冷却液冷却、增压中冷、船用主机、右机基本型(JC为济南柴油机股份有限公司代号)。正文12VE230/300ZCZ:12缸、V形、二冲程、缸径230mm、行程300mm、冷却液冷却、增压、船用主机、左机基本型。G8300/380ZDZC:8缸、直列、四冲程、缸径300mm、行程380mm、冷却液冷却、增压、可倒转、船用主机、右机基本型(G为系列代号)。3)燃气机。12V190ZL/T:12缸、V形、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、燃气为天然气。16V190ZLD/MJ:16缸、V
38、形、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、发电用、燃气为焦炉煤气。正文4)双燃料发动机。G12V190ZLS:12缸、V形、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、燃料为柴油/天然气双燃料(G为系列代号)。12V26/32ZL/SCZ:12缸、V形、缸径260mm、行程320mm、冷却液冷却、增压中冷、燃料为柴油/沼气双燃料。正文第3课汽 车 铭 牌正文斯柯达SVW71613NS乘用车铭牌位置在副驾驶座位旁车身上,如图2-58所示。1.汽车铭牌的位置不同车型,汽车铭牌的位置有所不同。金龙XML6102J18Z型客车铭牌位置在车门上方车身上,如图2-57所示。正文图2-57金龙XML610
39、2J18Z型客车铭牌位置正文 图2-58斯柯达SVW71613NS乘用车铭牌位置正文 帕萨特SVW7183SJD乘用车铭牌位置在发动机室内,如图2-59所示。图2-59帕萨特SVW7183SJD乘用车铭牌位置正文2.汽车铭牌的内容汽车铭牌上包含着车辆的一些基本资料,上海帕萨特乘用车铭牌如图2-60所示。图2-60上海帕萨特乘用车铭牌正文3.车辆识别代码(VIN编码)(1)车辆识别代码VIN是英文Vehicle Identification Number的缩写,中文名叫车辆识别代码。VIN码是由17位字母、数字组成的编码,又称17位识别代码。车辆识别代码经过排列组合,可以使同一车型的车在30年之
40、内不会发生重号现象,具有对车辆的唯一识别性,因此可称为汽车身份证号码。现行的17位汽车识别码始于1981年。正文(2)车辆识别代码的位置1)车辆识别代码在汽车铭牌上,如图2-61所示。图2-61汽车铭牌上VIN编码正文2)车辆识别代码在车架或车身上。不同车型,车辆识别代码在车架或车身上的位置可能有所不同。如图2-62所示,车辆识别代码在发动机室内。图2-62斯柯达乘用车VIN编码的位置正文车辆识别代码在机动车行驶证和机动车保险单上也有。为了方便识别,我国乘用车在仪表板左侧或右侧放置了一个VIN编码条,可以透过风窗玻璃看到,帕萨特乘用车VIN编码条在仪表板左侧,如图2-63所示。图2-63帕萨特
41、乘用车VIN编码条位置正文(3)车辆识别代码的含义车辆识别代码由三个部分组成,即世界制造厂识别代码(WMI)、车辆说明部分(VDS)和车辆指示部分(VIS)。如图2-64所示为一辆上海朗逸乘用车的VIN编码,将其分为三部分后见表2-3。图2-64朗逸乘用车VIN编码正文表2-3上海大众朗逸乘用车VIN编码第13位是世界制造厂识别代号(WMI),LSV上海大众汽车有限公司。第1位表示地理区域。1 美国2 加拿大3 墨西哥6 澳大利亚9 巴西 J 日本S 英国K 韩国T 瑞士L 中国大陆V 法国R 中国台湾W 德国Y 瑞典Z意大利正文国内常见汽车制造厂家的WMI编号如下:LS5长安汽车LVS长安福
42、特LL3厦门金龙LGX比亚迪汽车LSV上海大众LFV一汽大众LFP一汽红旗LEN北京吉普LHG广州本田LHB北汽福田LKD哈飞汽车LSY沈阳金杯LSG上海通用LDC神龙富康正文第4位是车身形式代码,A4门折背式车身。第5位是发动机变速器代码,DJV发动机、LPG/2P(013.9)变速器。第6位是乘员保护系统代码,2安全气囊(驾驶人和副驾驶人、前座侧面)。第78位是车辆等级代码,18上海朗逸轿车。第9位是校验位,通过一定的算法防止输入错误,09中任一数字或字母“X”。第10位是车型年份代码,B2011年。车型年份代码见表2-4。正文表2-4车型年份代码表第11位是装配厂代码,2上海大众汽车有限
43、公司。第1217位是车辆制造顺序号。注意:不同国家或汽车制造厂,其VIN编码含义有细微不同。正文任务实施任务一观察汽车的总体构造正文1.目的描述1)知道汽车的总体构造。2)能说出汽车各组成部分的作用。3)能积极主动参与任务,能与小组成员团结协作,能执行实训室“6S”规定。2.任务准备1)知识准备:完成第1课汽车的类型及总体构造的学习。2)设备准备:汽车、举升机、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:汽车的类型及总体构造。2)学生观察汽车的总体构造(或老师演示时同步观察),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。观察汽车的总体构造,观察内容包括汽车发动机、汽
44、车底盘、汽车车身和汽车电气设备。4.任务评价任务评价内容及标准见表2-5。正文表2-5任务评价内容及标准正文任务二拆装汽车发动机正文1.目的描述1)知道汽车发动机的总体构造。2)能在老师的指导下拆装汽车发动机。3)能积极主动参与任务,能与小组成员团结协作,能执行实训室“6S”规定。2.任务准备1)知识准备:完成第2课汽车发动机总体构造和工作原理的学习。2)设备准备:汽车发动机、汽车发动机拆装工具、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:汽车发动机的拆装。2)学生练习汽车发动机的拆装(或老师演示时同步练习),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。拆装汽车发动
45、机,拆装内容包括机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组和正时机构。4.任务评价任务评价内容及标准见表2-6。正文表2-6任务评价内容及标准正文任务三识读汽车铭牌正文1.目的描述1)能识读汽车铭牌。2)能积极主动参与任务,能与小组成员团结协作,能执行实训室“6S”规定。2.任务准备1)知识准备:完成第3课汽车铭牌的学习。2)设备准备:汽车、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:识读汽车铭牌。2)学生练习识读汽车铭牌(或老师演示时同步练习),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。识读汽车铭牌,识读内容包括车辆型号、乘坐人数、发动机型号、制造年月、发动机排量、总质量、
46、发动机额定功率、制造地区和车辆识别代号(VIN编码)。4.任务评价任务评价内容及标准见表2-7。正文表2-7任务评价内容及标准正文巩固与提高一、填空题1.1886年1月29日被公认为 的诞生日,被称为世界汽车之父。2.汽车是由 驱动,一般具有 或 车轮,不依靠轨道或架线而在陆地上行驶的车辆。3.中国汽车技术研究中心颁布的国家标准汽车和挂车类型的术语和定义(GB/T 3730.12001)中将汽车分为 和 两大类。正文4.汽车按用途可分为、和 。5.新能源汽车主要有纯电动汽车、醇类燃料汽车和 等。6.现代汽车都是由 、和 四大部分组成。7.发动机在汽车上的布置方式常见的有 、和 三种。8.汽油发
47、动机通常由“机构、系统”组成,柴油正文发动机通常由“机构、系统”组成。9.四冲程发动机的四个行程是 、和 四个连续的过程,每进行一次这样的过程就称为 。四冲程发动机,只有 个行程是做功的,其他 个行程是做功的准备行程。10.爆燃就是由于气体压力和 过高,可燃混合气在没有点燃的情况下 燃烧,且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播,造成尖锐的敲缸声。11.VIN码中文名叫 ,它是由17位字母、数字组成的编码,又称正文17位识别代码。二、单项选择题1.车辆类别代号中,3表示()。A.载货汽车B.越野汽车C.自卸汽车D.牵引汽车2.以下系统中,柴油发动机没有的是()。A.燃料供给系统B.润滑系统C.冷
48、却系统D.点火系统3.发动机的四个行程中,不消耗功的是()。正文A.进气行程B.压缩行程C.做功行程D.排气行程4.如果四冲程发动机的转速为2000r/min,则每分钟活塞上下运动的次数是()。A.1000B.2000C.4000D.80005.如果四冲程发动机的转速为1500r/min,则每分钟进气门打开的次数是()。A.750B.1500C.3000D.6000三、按要求做题正文1.解释下列汽车型号的含义EQ1092CA7136CKZ6127HBEVBJ-20232.解释下列发动机型号的含义(1)汽油发动机:EQ6100JL465Q (2)柴油发动机:612012V135Z3.解释下列名词上止点下止点发动机排量压缩比4.识读下图中汽车铭牌的内容。正文 正文 四、问答题1.汽车发动机的分类方法有哪些?2.四冲程汽油发动机和四冲程柴油发动机在工作原理上有什么不同?3.发动机主要性能指标有哪些?
