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1、单元一 汽车发动机总体构造,教学目标1.了解汽车定义、类型及汽车的发展历史2.掌握汽车的总体构造3.掌握发动机的基本术语4.了解发动机的类型5.掌握发动机的总体构造和基本工作原理6.了解内燃机的产品名称和型号编制规则,一、汽车的定义 汽车是由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载车辆，主要用于载运人、货物及作某些特殊用途。汽车还包括与电力线相连的车辆，如无轨电车；整车整备质量超过400kg的三轮车辆等。二、世界汽车工业发展概况,1.1 汽车及汽车工业的发展,Carl Benz,1885年德国人卡尔本茨设计制造的汽油发动机作动力三轮汽车,1.1 汽车及汽车工业的发展,1886年德国人戈特利
2、布戴姆勒设计制造的汽油发动机作动力的四轮汽车,本茨和戴姆勒则被公认为以内燃机为动力的现代汽车发明者，并被尊称为汽车工业的鼻祖和“世界汽车之父”。,Gootieb Daimler,1.1 汽车及汽车工业的发展,1886年后，法国于1890年，美国于1893年，英国于1896年，日本于1907年，俄罗斯于1910年，相继制造出了汽车，使世界汽车工业有了日新月异的变化。从19世纪末到20世纪20年代，发达国家的汽车工业已初步形成，其中最具代表性的是美国和德国。,1.1 汽车及汽车工业的发展,1890年，法国的阿尔忙标致创立了标致汽车公司,1898年，路易斯雷诺在法国创立了雷诺汽车公司,1.1 汽车及
3、汽车工业的发展,1893年，杜瑞亚兄弟共同制造的第一辆美国汽车,1903年，亨利福特福特汽车公司,1908 年，福特首次推出T型车。在以后的二十年里，共生产1500多万辆T型车。,1.1 汽车及汽车工业的发展,大卫别克在1899年开始研制汽油发动机，并于1900年造出第一辆别克车。在1903年之前，大卫工厂只生产出两辆汽车，1903年，大卫别克创建了别克汽车公司。1904年11月，公司转让。由于别克车具有明显优势，当时获得人们的认可。1908年9月，在别克汽车公司的基础上，由威廉杜兰特创建了通用汽车公司。先后联合或兼并了别克、凯迪拉克、雪佛兰 等公司。,1.1 汽车及汽车工业的发展,1904年
4、，英国贵族子弟罗尔斯和工程师罗伊斯合作创建罗尔斯罗伊斯公司（劳斯莱斯公司）,1.1 汽车及汽车工业的发展,三、世界汽车生产大国 1.20世纪70年代前世界最大的汽车生产国美国三大汽车公司：通用、福特和克莱斯勒；年产量：最高达到1300万辆；汽车特点：外形新颖美观、内部装饰豪华、舒适性好、动力强劲。2.20世纪80年代最大汽车生产国日本主要汽车公司：丰田、本田、日产、三菱、富士；年产量：稳定在1100万辆以上；汽车特点：体积小、重量轻、油耗低、价格便宜，服务好。,1.1 汽车及汽车工业的发展,3.2008年各主要汽车生产国产量情况,1.1 汽车及汽车工业的发展,4.2009年各主要汽车生产国产量
5、情况,1.1 汽车及汽车工业的发展,四、我国汽车工业发展概况,创建成长阶段（19531981）,改革开放阶段（19821993）,快速、全面发展阶段（1993年以后）,我国汽车工业发展概况-创建成长阶段,1953年7月15日，一汽在吉林省长春市动工兴建。1.1956年10月15日，生产出第一辆解放牌载质量4t的中型货车。2.1958年又生产出我国第一辆轿车东风牌轿车。1958年以后，南京（NJ130）、上海（SH760）、北京（BJ130）、济南（JN150）等地相继建起汽车制造厂。1968年，二汽在湖北省十堰市开始兴建，1975年开始生产EQ240越野汽车，1978年开始大批量生产其主导产品
6、载质量5t的EQ140中型货车。,我国汽车工业发展概况-改革开放阶段,20世纪80年代，针对“缺重少轻，轿车几乎空白”的不利局面，我国汽车工业及时调整了产品结构，注重微型车、轻型车和重型车的产品开发，先后建立了1个微型车生产基地（天津汽车厂）、2个装配点（柳州拖拉机厂和国营伟建机械厂）和4个轻型车生产基地（东北、北京、南京和西南）。同时，在改革开放的形势下，我国第一个合资企业北京吉普汽车有限公司于1984年成立（与美国克莱斯勒公司合资）。其后，长安机器厂与日本铃木、南京汽车公司与依维柯、上海汽车集团与德国大众汽车公司、广州汽车厂与标致、天津汽车公司与日本大发、一汽与大众、二汽与雪铁龙等进行合作
7、和合资，先后引进先进技术100多项，其中整车项目10多项。到1993年底，我国汽车年产量达129.7万辆，跃居世界第12位。,我国汽车工业发展概况-快速、全面发展阶段,1994年2月，国家颁布了汽车工业产业政策，作为指导我国汽车工业发展的纲领。各主要汽车集团公司纷纷与国外汽车公司联姻。国内企业进一步改组兼并，初步形成了“36”格局，即一汽、东风、上海三大汽车集团，加上广州本田、重庆长安、安徽奇瑞、沈阳华晨、南京菲亚特、浙江吉利6个独立骨干轿车企业。2001年达到246.7万辆，2003年达到444万辆，2005年达到500万辆，2006年达到727.9 万辆，2007年达到889.24万辆（第
8、三），2008年达到934.5万辆（第二）。,1.1 汽车及汽车工业的发展,五、汽车的类型 根据新标准GB/T 3730.12001规定，汽车按用途不同可分为乘用车和商用车辆。1.乘用车主要用于载运乘客及其随身行李物品，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。乘用车又分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、舱背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车等11类。2.商用车主要用于商业用途，运送人员和货物。商用车又分为客车、货车和半挂牵引车等3类。（1）客车用于载运乘客及其随身行李的商用车辆，包括驾驶员座位在内座位数超过9座。,1.1 汽车及汽车工业的发展
9、,客车又分为小型客车、城市客车、长途客车、旅游客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。（2）货车载运货物的商用车辆。货车又分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车。（3）半挂牵引车：装备有特殊装置用于牵引半挂车的商用车辆。,1.1 汽车及汽车工业的发展,六、汽车的总体布置形式1.发动机前置后轮驱动（FR）：是一种传统的布置形式，适用于除越野汽车以外的各类汽车。2.发动机前置前轮驱动（FF）：多数乘用车采用这种布置形式。结构简单紧凑、高速行驶时操纵稳定性好。3.发动机后置后轮驱动（RR）。大、中型客车和少数乘用车采用这种布置形式。室内噪声小、空间利用率高。4.发
10、动机中置后轮驱动（MR）。方程式赛车、大多数跑车采用这种布置形式。获得最佳轴荷分配和提高汽车的性能。5.全轮驱动（XWD）。所有车轮都是驱动轮，是越野汽车特有的布置形式。,1.1 汽车及汽车工业的发展,七、车辆识别代号（VIN码或17位编码）1.VIN所处位置（1）仪表与前风挡左下角的交界处。（2）发动机前横梁上。（3）前风挡下车身处。（4）驾驶员左腿前方。（5）前排左坐椅下部。（6)左前门边或立柱上。2.VIN的组成VIN分别由世界制造厂识别代号（WMI）、车辆说明部分（VDS）和车辆指示部分（VIS）组成。,1.1 汽车及汽车工业的发展,（1）世界制造厂识别代号（WMI）：共3位字码。用来
11、代表生产国、厂家、车辆类别。第1位字码代表生产国，1 美国、J日本、L 中国、R韩国、W 德国等。第2、3位代码代表厂家。WDB德国奔驰、WBA德国宝马、KMH韩国现代、LFV中国一汽大众等。（2）车辆说明部分（VDS）：由6位字码组成，其代码及顺序由制造厂决定。（3）车辆指示部分（VSI）：由8位字码组成，最后位应是数字。一般情况下，VSI部分的第1位字码表示年份，第2位字码表示生产厂家，后位表示出厂顺序代码。,1.1 汽车及汽车工业的发展,3.国产汽车VIN码示例（1）第13位：神龙汽车有限公司。（2）第45位：车型代码。13神龙.富康ZX1.4i型轿车（3）第6位：车身外型代码。1-两厢
12、五门；2-旅行车；3-三厢四门（4）第7位：发动机型号代码。D-TU3JP/K（5）第8位：变速器型号代码。1-四挡手动；2-五挡手动；3-AL4自动（6）第9位：检验位。09中任何一数字或字母“X”。（7）第10位：年份代码。1-2001；2-2002；3-2003（8）第11位：装配厂代码。目前不存在多家装配厂，用“0”占位。（9）第1217位：车辆制造顺序号。由表解读VIN码，其含义是2001年神龙汽车有限公司生产的神龙富康ZX1.4i 型轿车，该车配备TU3JP/K发动机，五挡手动变速器，出厂编号020808。,1.2 汽车的总体构造,汽车通常由发动机、底盘、电气设备、车身4部分组成。
13、,汽车总体构造1发动机2电气设备3底盘4车身,1.2 汽车的总体构造,1.发动机发动机是汽车的动力源，其功用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。车用发动机采用往复活塞式内燃机。一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机采用）和启动系等组成。2.底盘其功用是支撑、安装发动机及其他总成（或部件），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。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。,1.2 汽车的总体构造,3.电气设备汽车电气设备由电源、用电设备和配电装置三大部分组成。电源部分包括蓄电池、发电机。用电设备部分由启动系、点火系、照明设备、信号
14、装置、仪表及报警装置、汽车电子控制系统和辅助电器等组成。配电装置包括中央接线盒、电路开关、保险装置、插接件和导线。4.车身车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。,1.3 发动机总体构造,一、发动机的基本术语,发动机基本术语1活塞 2连杆 3曲轴 4燃烧室容积,1.3 发动机总体构造,动态演示,1.3 发动机总体构造,1.上止点：指活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞的最高位置。2.下止点：指活塞离曲轴回转中心最近处，即活塞的最低位置。3.活塞行程：上止点与下止点之间的距离。一般用S表示。4.曲柄半径。曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。一般用R表示。即S=2R。5.汽缸工作容积（
15、汽缸排量）。活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。一般用Vh表示，单位为L。6.燃烧室容积。活塞在上止点时，活塞顶与汽缸盖之间的容积。一般用 表示，单位为L。,1.3 发动机总体构造,7.汽缸总容积。活塞在下止点时，活塞顶上方的容积。一般用Va表示，单位为L。显然，。8.发动机排量。多缸发动机各汽缸工作容积的总和。一般用VL表示，单位为L。9.压缩比：汽缸总容积与燃烧室容积之比。一般用 表示。目前，车用汽油机的压缩比约为611，柴油机的压缩比一般为1622。10.工作循环：对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、做功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机
16、的一个工作循环。,1.3 发动机总体构造,二、发动机的基本工作原理（一）四冲程汽油机的工作原理每一个工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程。,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞下行,压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞上行,1.3 发动机总体构造,做功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞下行,排气行程,进气门关闭,排气门打开,燃烧废气,活塞上行,1.3 发动机总体构造,（二）四冲程柴油机的工作原理,1喷油器 2排气门 3进气门 4汽缸5喷油泵 6活塞 7连杆 8曲轴,1.3 发动机总体构造,进气行程,压缩行程,做功行程,排气行程,新鲜空气,四冲程柴油机各行程示意
17、图,开始喷油,1.3 发动机总体构造,柴油机与汽油机工作原理的区别：进气行程中进入气缸的是空气。压缩行程是对缸内空气进行压缩。压缩接近上止点时，燃料供给系向缸内喷入柴油。喷入缸内的柴油与空气混合后，靠压缩自燃。,1.3 发动机总体构造,三、发动机的总体构造,1.3 发动机总体构造,1.曲柄连杆机构功用：是往复活塞式发动机实现热功转换的主要装置。组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。,1.3 发动机总体构造,2配气机构功用：使新鲜气体进入气缸，使气缸内废气排出。组成：气门组和气门传动组。,1.3 发动机总体构造,3.燃料供给系功用：向发动机提供燃料和空气、并排除缸内废气。组成：燃料供给装置和进、
18、排气装置。,1.3 发动机总体构造,4.润滑系功用：向摩擦表面提供润滑油，以减轻摩擦和磨损。组成：机油泵、机油滤清器、集滤器、限压阀、润滑油道、油底壳等。,1.3 发动机总体构造,5.冷却系功用：帮助发动机散热，以保持正常工作温度。组成：水冷式冷却系统由水泵、散热器、风扇、节温器、水套等组成。风冷式冷却系统主要由风扇、散热片组成。,1.3 发动机总体构造,6.起动系功用：使发动机由静止状态进入到正常的工作状态。组成：启动机及其附属装置。,1.3 发动机总体构造,7.点火系功用：根据发动机的工作需要，及时地点燃气缸内的可燃混合气。组成：蓄电池、发电机、点火线圈、分电器（有些无分电器）、火花塞和电
19、子控制系统（微机控制电子点火系统）。,1.3 发动机总体构造,四、发动机的分类1.按活塞的运动方式：往复活塞式和旋转活塞式,1.3 发动机总体构造,2.按使用燃料：汽油机、柴油机和气体燃料机3.按着火方式：点燃式和压燃式,1.3 发动机总体构造,4.按冷却方式：水冷式和风冷式,1.3 发动机总体构造,5.按冲程数：四冲程和二冲程,1.3 发动机总体构造,6.按汽缸数目：单缸和多缸,1.3 发动机总体构造,7.按汽缸布置方式：直列式、V型、W型、对置式,1.3 发动机总体构造,将V型发动机的每列气缸再进行小角度的错开就成了W型发动机。优点：体积小，重量轻，结构紧凑，便于灵活布置。缺点：结构复杂，成本过高。,1.3 发动机总体构造,8.按进气方式：非增压式和增压式,1.3 发动机总体构造,五、内燃机的产品名称和型号编制规则,1.3 发动机总体构造,发动机型号示例如下：495Q：表示四缸、直列、四冲程、缸径95mm、水冷汽车用。YZ6102Q：表示六缸、直列、四冲程、缸径102mm、水冷汽车用、YZ表示系列代号。12VE230ZCZ：表示十二缸、形、二冲程、缸径230mm、水冷增压、船用主机、左机基本型。,
