发动机一些名词的解释

第一篇：发动机一些名词的解释

发动机一些名词的解释

1． 活塞止点与行程：

a)活塞在气缸内作往复运动的两个极端位置称为止点。活塞离曲轴放置中心最远位置称为上止点，离曲轴放置中心的位置称为下止点。

b)上下止点之间的距离称为活塞的行程。曲轴转动半圈，相当于活塞移动一个行程。

2． 排量

a)活塞在气缸内作往复运动，气缸内的容积不断变化。当活塞位于上止点位置时，活塞顶部与气缸盖内表面所形成的空间称为燃烧室。这个空间容积称为燃烧室容积。

b)活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量，如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。

c)当活塞在下止点位置时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积。

3． 压缩比

a)气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。压缩比表示了活塞从下止点移动到上止点时，气体在气缸内被压缩的程度。

b)压缩比越大，气体在气缸内受压缩的程度越大，压缩终点气体的压力和温度越高，功率越大，但压缩比太高容易出现爆震。

c)压缩比是发动机的一个重要结构参数。由于燃料性质不同，不同类型的发动机对压缩比有不同的要求。柴油机要求较大的压缩比，一般在12-29之间，而汽油机的压缩比较小，在6-11之间。选用高标号的汽油可以部分地提高压缩比。

4.空燃比

表示空气和燃料的混合比。空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。

理论空燃比：即将燃料完全燃烧所需要的最少空气量和燃料量之比。燃料的组成成分对理论空燃比的影响不大，汽油的理论空燃比大体约为14.8，也就是说，燃烧1g汽油需要14.8g的空气。一般常说的汽油机混合气过浓过稀，其标准就是理论空燃比。空燃比小于理论空燃比时，混合气中的汽油含量高，称作过浓；空燃比大于理论空燃比时，混合气中的空气含量高，称为过稀。混合气略微过浓时，即空燃比为13.5-14时汽油的燃烧最好，火焰温度也最高。因为燃料多一些可使空气中的氧气全部燃烧。

而从经济性的角度来讲，混合气稀一些时，即空燃比为16时油耗最小。因为这时空气较多，燃料可以充分燃烧。

从发动机功率上讲，混合气较浓时，火焰温度高，燃烧速度快，当空燃比界于12-13之间时，发动机功率最大。

第二篇：发动机总结

在学校领导的统一领导下，相关科室的关心支持下，实习教师和学生共同努力下，本学期实训教学及管理工作取得了较满意的成绩。实训教学及管理工作朝着持续、健康、协调、稳定方向发展，学生的实践操作技能和职业能力也在稳定地提高。为总结经验、吸取教训，利于下一步工作的开展，现将该学期工作总结如下：

一、统筹规划，克难而进，圆满完成实习教学任务

本学期度内，在校领导的宏观管理，统筹规划，综合协调下，在实习教师、班主任及相关科室的支持下，保证实习教学任务顺利完成。在该学期，实训科共接纳1220班、1221班、1222班、1223班、1233班共5个汽修班级的实习教学任务共计250人1750人次，其合计课时达120个。在实习经费不足，设备故障率高，场地不够，师资匮乏的情况下，能把1750多人次的学生安置实习，若没有校领导的统筹规划，综合协调和实习教师、班主任及相关科室的大力支持，是完成不了学校交给的实习教学任务的。

二、精诚团结，群策群力，搞好实习教学管理工作

1、规范教学环节管理，实现实习教学“四统一”本期度内，实训科逐步建立建全实习教学管理制度，使实习教学向规范化、专业化方向发展。尤其在对原有的实习管理制度进行归类和整理，同时做好了实行实习教学“四统一”的准备工作。实习教学“四统一”包括：统一目标、统一计划、统一教材、统一课题。(1)统一目标：加强实习教师思想教育，爱岗敬业，统一思想，统一认识，把提高实习教学质量，保证实训安全，培养合格有用人才做为统一目标。(2)统一计划：同工种的实习教学，既要发挥实习指导教师的能动性，又要要求实习教学计划的统一性，避免教学的随意性，保障实习教学的系统性，规范性。(3)统一教材：统一征订实习教材，统一使用，建立教学计划统一性的文字依据。(4)统一课题：同工种不同场地，不同教师在对待同阶段的实习学生，应保证课题统一，工时定额的统一，以利于教学任务，教学目标完成。

2、目标教学管理

(1)教学目标：在本期下半期，针对我校实习资源条件做好实习教材编写的准备工作。对于实习课题应针对不同阶段，根据技术标准合理地制定不同的教学目标。

(2)设备安全管理目标：为保证实习教学安全和实习设备正常运转，在本期内，实训科根据实习教学计划安排，明确实习设备安全责任人，做到了人人管设备，台台设备有人管。

3、教学计划

在本期，实训科逐步推行“一辅一专”的实习教学计划，保证了：(1)学生熟练地掌握两个工种的技能，拓宽了学生的就业面，并保证学生能更快地融入实际生产中，适应人才市场的需要;(2)保证了两种工种的相辅相承，克服了以往实习内容存在面面俱到，而却是蜻蜓点水，使学生专有所攻，学有所长，体现了我校的专业特色;(3)在实习资源紧张，实习比例不变的情况下，减少其它工种实习，相应就延长了所选两个工种的实习时间，有利于培养目标的实现。(4)有利于实习资源的合理配置，节约实习资源的投入，这对于解决目前工科学校生源充足，设备少，而实习投入大，实习经费少也有着战略性的意义。从今年秋季技能节竞赛成绩来看，也足以证明采用“一辅一专”的实习教学计划是完全正确合理的。

4、教学模式

继续推行实习课堂化教学模式。推行实习课堂化教学在我校区已有三年的经验，教学效果明显，学生反映良好，同时加强实习教学环节检查和监督，搞好过程教学。

5、安全管理

(1)实训科制订实习安全管理方针和目标为：抓意识、守标准、反违章、严管理、实现0001(工伤死亡为0，重大设备事故为0，重大火灾事故为0，安全管理争创同行业第一水平)。本内有效保证了实习安全管理方针和目标的实现。

(2)坚持安全教育：每个班级进入实习教学区的第一天，由实习教师组织学生在课堂上，进行半天的劳动纪律、职业道德和安全生产教育，然后组织学生进行安全抽查考试，再让学生每人就安全教育写一份安全认识和保证，同时签定《学生实习安全责任书》。在组织操作实习前，要求对每一课题做有针对性的安全教育，同时强调实习教师进行安全巡视和安全检查。

三、实训基地建设

1、合理利用实习场地

在学校规划建设实训大楼期间，实训科合理利用现有实习场地，进行科学统筹规划，为学校节约大量资金，并利用假期对实习设施进行迁移到位，保证秋季实习教学有序完成。

2、合理布置实习场地

在实习场地迁移到位以后，实训科又对实习场地合理布置，制作了一定的标牌和横幅，添置了一定的灯具，烘托了实习氛围，为保证正常实习教学创造了一定的条件。

3、加强校外实习基地联系

对于校外实习基地，为了建立长久稳定的友好合作关系，实训科在没有学生下场实习的期间，仍然与这些厂家保持紧密的联系。

四、师资管理

在师资队伍建设方面，主要从以下几个方面着手。

1、增强实训教师的团队意识和凝聚力。

2、加强实训教师思想建设，树立教师为学生服务的意识。

3、加强实训教师专业水平，加强教师教学能力，实现实习教师80%以上达到高级工水平。

4、落实了我校坐班签到制

5、制定各工种《实习教学执行计划表》，加强实习过程教学检查。

五、学生管理

1、严格纪律，封闭式管理

对于参加实训的学生，尤其在今年秋季实习内部场地不足，学生拥挤，外部多处施工，安全隐患较多的情况下，实训科加强学生纪律观念管理，严抓学生考勤，同时采用封闭式管理。

2、民主生活管理 充分发挥民主集中管理制，通过学生实习日记和学生座谈会反馈的信息，做好原始记录，做好统计分析，并且准确地进行传递。应解释的做到解释清楚，能解决的快速解决，以消除隐患。如部分班级对于秋季推行的“一辅一专”实习计划的不理解及实习设备少，故障多的意见大，实习科就利用学生晚自习时间和学生座谈会的时间给实习学生解释，同时又联系社会维修工加班抢修，避免了因学生怨声大而对学校造成的负面影响。

六、下一步工作指导思想

1、认真贯彻党的教育路线，方针政策和校党委的各项决定，保证实习教学巩固成果，深化改革、提高质量、持续发展。

2、以就业为导向，合理地、科学地、规范地加强实训教学，强化技能训练。

3、学期目标：团结、稳定、安全。

总之，该学期，在实训科克服困难，不懈努力下，实习教学尽管做了一些工作，也取得了一定成效，但仍存在一些问题。在今后的工作中，应从中吸取教训，为学校的稳定与发展作出更大贡献。

第三篇：发动机教案

《 汽车结构 》

《 汽车概论 》

教案

邹荣林

适用：2013级汽修班（1）（2）班

玉屏侗族自治县中等职业学校

汽车运用与维修专业

教案课时：1-2

课题：学习前的要求

课型：理论 教学目标：

1、安全教育。

2、操作基本要求。教学重点：

安全概念。

教学方式：

讲授。

教学过程：

一、纪律要求：

1、理论课要求：遵守课堂纪律，不玩手机，不打瞌睡，不说闲话，不吵闹，上课认真听，课后找资料复习。每个任务结束后，必须完成作业。

2、实训课要求：严格按照分组规定，服从老师安排，分组轮流操作练习，别人操作时，不操作的人按队形站好认真观看。不能动的设备坚决不动，不打闹，绝对不能用工具打闹。

二、安全要求：

1、人身安全：按规程操作，注意保护好自己和他人免受伤害。

2、设备安全：按规程操作，不野蛮操作，注意设备的安全。

三、正确操作规程：

1、对工具、设备的管理。

2、对工具的正确认识和使用，掌握使用工具的正确姿势。

3、螺栓拆松和拧紧的正确顺序。

四、5S：

整理

整顿

清洁

清扫

素养

教案课时：3-4

课题：学习要求、发动机概述

课型：理论

教学目标：

3、让学生对本模块的学习内容有一个清晰的概念。

4、对发动机的工作原理进行复习，使学生能从思想上进入到发动机内容的学习。教学重点：

发动机工作原理。

教学难点：

发动机工作原理。

教学方式：

讲授。

一、发动机的组成

曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统（汽油发动机）、起动系统。

二、汽车发动机类型

1、汽油机——燃用汽油的发动机。

2、柴油机——燃用柴油的发动机。

3、液化气发动机——燃用液化气的发动机。

三、发动机缸体结构类型： 直列式、V式、对置式。

四、四冲程发动机工作原理

1、进气冲程——在曲轴的带动下，活塞从上止点向下止点运动，进气门打开，排气门关闭，新鲜的气体进入汽缸。

2、压缩冲程——在曲轴的带动下，活塞从下止点向上止点运动，进排气门都关闭，气体被压缩。活塞将要到达上止点，火花塞放出电火花，混合器体燃烧。

3、作功冲程——巨大的爆发压力推动活塞往下运动，通过曲轴把动力输出。

4、排气冲程——在曲轴带动下，活塞向上止点运动，排气门打开，废气排出汽缸。教案课时：5-6 课题：发动机配气机构的检测与修理（学习准备、汽缸盖的拆卸）

课型：理论 教学目的：

通过课堂上的讲授，使学生熟悉配气机构的结构，清晰对汽缸盖进行拆卸的要点。教学重点：

汽缸盖的拆卸要点。

教学难点：

配气机构的结构分析。

教学方式：

讲授。

发动机配气机构的检测与修理（学习准备、汽缸盖的拆卸）

一、配气机构的作用——根据发动机的工作情况让新鲜的气体进入汽缸，并让燃烧后的废气排出汽缸。

二、配气机构的结构类型——目前发动机采用的都是顶置式配气机构（气门在汽缸的上方）。配气机构的零件都安装汽缸盖上。

根据凸轮轴的安装位置，分别有上置凸轮轴式、中置凸轮轴式与下置凸轮轴式。

三、汽缸盖的拆卸

1、拆卸汽缸盖罩。

2、拆卸凸轮轴——对于剪式齿轮机构，要用维修螺钉固定进气凸轮轴齿轮上的副齿轮，以取消剪形弹簧的张力作用以便于拆卸凸轮轴。

3、拆卸汽缸盖螺栓——按照正确的顺序进行（从外到内）。

4、取出汽缸盖。

5、用专用工具拆卸气门组零件。

四、汽缸盖的耗损分析

1、汽缸盖底平面的磨损与变形——进行平面度的检测（利用刀形尺与塞规进行六个方向的检测）。

2、汽缸盖的裂纹。

3、汽缸盖导管孔的磨损。

4、气门座的烧蚀与磨损。

本课内容小结：

1）配气机构的作用。2）配气机构的结构类型。3）汽缸盖的拆卸过程。汽缸盖的耗损分析。

练习：

4）任务三：评价与反馈

教案课时：7-8 课题：发动机配气机构的检测与修理（配气机构零件的检测）

课型：理论 教学目的：

通过堂上的讲授，使学生学会对气门、气门弹簧、凸轮轴磨损、凸轮轴弯曲、凸轮轴轴向间隙进行检测的方法。教学重点：

各零件的检测方法。

教学难点：

各零件的检测方法。教学方式：

讲授。

发动机配气机构的检测与修理（配气机构零件的检测）

一、凸轮轴磨损与弯曲、轴向间隙的检测

1、凸轮轴磨损的检测——对凸轮轴轴颈进行圆度与圆柱度的检测，对凸轮进行凸轮高度的检测，以确定凸轮轴的磨损，各数据超与技术要求，凸轮轴需要更换。

2、凸轮轴弯曲的检测——用支架百分表对凸轮轴进行径向圆跳动的检测。

3、凸轮轴轴向间隙的检测——用支架百分表作用在凸轮轴前端进行检测。轴向间隙用于满足凸轮轴膨胀的需要，此间隙过小容易造成凸轮轴的弯曲变形，间隙过大，容易造成凸轮轴在工作当中发生轴向串动而造成零件的磨损。

二、挺杆磨损的检测——挺杆高度与直径的检测，挺杆高度的减少会改变气门间隙的大小，从而使发动机的配气相位发生变化。

三、气门弹簧的检测——进行弹簧自由长度的检测（确定弹簧张力的改变），弹簧垂直度的检查（确定弹簧的变形），弹簧的变形是无法保证气门的正确工作。

四、气门耗损的检测与气门密封的检测

1、气门长度的检测——用游标卡尺进行检测，气门长度减少使配气相位发生变化。

2、气门杆部直径的检测——用游标卡尺或外径千分尺，杆部磨损无法保证气门正确与气门座的密合，同时也会造成机油的泄漏，造成烧机油。

3、气门头部工作锥面的检测——用压印法或划线发与气门座配合进行密封的检测。

4、气门杆部变形的检测——用滑动试验法进行检测。本课内容小结：

1）凸轮轴磨损与弯曲、轴向间隙的检测。2）挺杆磨损的检测。3）气门弹簧的检测。

4）气门耗损的检测与气门密封的检测。

教案课时：9-10 课题：发动机配气机构的检测与修理（气门间隙的调整）

课型：理论 教学目的：

通过堂上的讲授，使学生学会对上置凸轮轴式与下置凸轮轴式配气机构气门间隙的调整方法。教学重点：

气门间隙的分步调整法与两次调整法。

教学难点：

气门间隙的两步调整法。

教学方式：

讲授。

发动机配气机构的检测与修理

（气门间隙的调整）

一、为什么要留有气门间隙——满足气门膨胀的需要。

1、若间隙过大——气门组零件在工作中会产生噪音，而且使气门打开的时刻推后，发动机的配气相位发生变化，2、若间隙过小——气门因温度的作用而发生变形。

二、如何检查气门间隙——在气门完全关闭时，用塞规作用在气门杆端与凸轮之间。（进气门间隙少与排气门间隙）。

1、逐缸检查——该缸处于压缩冲程结束时。进排气门的间隙都可进行检查。

2、分两步检查——在第一缸处于压缩冲程结束时可检查一半的气门间隙，其余气门间隙在末缸处于压缩冲程结束时可检查。

三、如何调整上置凸轮轴式的气门间隙——改变挺杆上方调整垫片的厚度，气门间隙便得到调整。

四、如何调整下置凸轮轴式的气门间隙——松开锁紧螺母，旋动调整螺钉，通过塞规确定气门间隙是否符合，从新把锁紧螺母上紧。本课内容小结：

1）为什么要留有气门间隙。2）如何检查气门间隙。

3）如何调整上置凸轮轴式的气门间隙。4）如何调整下置凸轮轴式的气门间隙。

教案课时：11-12 课题：发动机配气机构的拆装与检测

教学目的：

通过对发动机实体的操作

1）学生学会了配气机构零件的拆装方法。2）学生学会了配气机构零件耗损的检测方法。3）学生学会了对气门间隙的检查与调整的方法。教学重点：

配气机构的检测与气门间隙的调整。

教学难点：

配气机构的检测与气门间隙的调整。

教学方式：

边讲授边实操。

发动机配齐机构零件的检测实操课实操教学安排：

课型：实操

1、实操前的安全动员。

2、进行分组（分成八个小组）。实操教具：

每小组一台丰田5A发动机，仪量具（外径千分尺、游标卡尺、支架百分表）一套、工具一套。实操教学过程：

一、重新强调传动带、正时带的拆卸程序，要点、注意问题。

二、各小组进行拆卸操作。1.进行传动带与正时带的拆卸。

2.有各小组长安排同学分别进行对缸盖的拆卸。

三、检测凸轮轴的轴向间隙。

四、拆卸拆卸气门组件。

五、配气机构零件耗损的检测。1.凸轮轴磨损与变形的检测。

2.气门长度尺寸、杆部直径变形、头部磨损、与气门座的密封检测。3.气门弹簧的检测。4.挺杆的磨损检测。

六、安装配气机构零件。

七、气门间隙的检测。

八、对正时安装正时带和传动带。

九、由各小组长和老师进行检查安装质量。

十、各小组进行评价与反馈。本课内容小结：

1）传动带、正时带的拆卸。2）汽缸盖的拆卸。3）配气机构零件的拆卸。4）配气机构零件的检测。5）配气机构的安装。6）正时带的安装与对正时。教案课时：13-14 课题：发动机汽缸体的检测与修理

课型：理论 教学目的：

1、让学生知道汽缸体发生耗损的原因。

2、让学生学懂如何对汽缸进行检测的方法。

3、让学生学懂对汽缸修复的方法。教学重点：

缸体耗损分析，汽缸磨损的检测。

教学难点：

汽缸磨损的检测。

教学方式：

讲授。

发动机汽缸体的检测与修理

一、汽缸体发生耗损的原因及修复的方法

1、耗损原因——各种不正常的振动作用、发动机长时间的高温作用会导致缸体出现变形或裂纹。缸体发生变形会导致曲轴主轴承座轴线发生改变无法保证曲轴的正常工作。出现裂纹：会造成漏油或漏水。

2、修复方法——缸体发生变形只能更换缸体。缸体出现裂纹：如果裂纹出现在并不重要的位置可以进行修复（焊补或粘补）。

二、汽缸磨损的原因、检测方法及修复的方法

1、汽缸磨损的原因——汽缸上部：由于高温而且润滑差再加上气体流动冲刷的作用而造成汽缸上部磨损大。汽缸中部的磨损：由于活塞运动的换向，活塞在汽缸中部位置时，汽缸所受到的侧向力较大，因此造成汽缸中部的磨损。汽缸下部的磨损：汽缸下部由于受到润滑油飞溅的作用，如果润滑油较脏，机械的颗粒就会附在汽缸的下壁，在活塞运动时就形成了磨料磨损，所以造成汽缸下部的磨损。

2、汽缸磨损的检测——分别从汽缸上、中、下三个截面进行检测，在每个截面的轴线与推力方向检测直径，最后计算出圆度与圆柱度及最大的磨损量。汽缸的圆度与圆住度及最大的磨损量都不能超于技术要求。

3、修复方法——根据圆度与圆柱度及最大的磨损量确定出对汽缸的修理等级。对汽缸可进行镗削修复或更换缸套。如果所有汽缸的圆度与圆柱度及最大的磨损量无超于技术要求可通过更换活塞环开修复。

4、汽缸通过修复或更换了缸套必须根据缸套尺寸重新选配活塞与活塞环。本课内容小结：

1）汽缸体发生耗损的原因及修复的方法。2）汽缸磨损的原因、检测方法及修复的方法。

教案课时：15-16 课题：汽缸磨损的检测

课型：实操 教学目的：

通过实操让学生真正学会对汽缸的检测。

教学重点：

汽缸的检测。

教学难点：

汽缸的检测。

教学方式：

实操。

汽缸磨损的检测实操课

实操教学安排：

实操前的安全动员。进行分组（分成八个小组）。实操教具：

每小组分配5A发动机一台，量具一套（包括有：量缸表一套、外径千分尺一套、游标卡尺一套）。实操教学过程：

1.讲述量缸表的结构、使用方法。2.对汽缸进行检测的程序。

3.学生动手操作并记录所检测出的各项数据。4.检查学生检测的动作是否符合要求。5.各小组进行评价与反馈。

本课内容小结：

1.学习量缸表的使用方法及使用量缸表检测汽缸。2.对汽缸上中下三个截面进行检测。

教案课时：17-18 课题：汽缸盖、汽缸体平面的检测

课型：实操 教学目的：

通过实操让学生真正学会对汽缸盖与汽缸体平面变形的检测。

教学重点：

平面变形检测的要领。

教学难点：

平面变形检测的要领。

教学方式：

实操。

汽缸盖与汽缸体平面变形的检测实操课

实操教学安排：

1.实操前的安全动员。2.进行分组（分成八个小组）。实操教具：

每小组分配给四个发动机缸体，量具一套（包括有：刀形尺、塞规）。

实操教学过程：

1.讲述刀形尺的使用方法与注意问题。2.讲述塞规的使用方法与注意问题。3.如何对缸盖与缸体平面进行检测。4.学生动手操作（边操作边记录数据）。5.各小组进行评价与反馈。

本课内容小结：

1.刀形尺、塞规的使用方法。2.对平面进行检测的要领与注意问题。

教案课时：19-20

课题：发动机传动带的检查与更换

课型：理论 教学目的：

1、通过堂上的讲授、分析使学生都清楚传动带安装在发动机什么位置，他的作用以及传动带的结构类型。

2、通过对传动带工作特点的分析，引导学生能判断传动带在工作中会产生哪些故障（损伤）。教学重点：

传动带的作用、类型及传动带产生故障的原因。教学难点：

传动带在工作中产生故障的原因。

教学方式：

讲授。

发动机传动带的检查与更换

理论讲授内容

一、传动带的作用

曲轴通过传动带带动各部件（液压助力泵、发电机、空调压缩机、水泵、空气压缩机等等）进行工作以保证发动机的正常工作。

二、传动带的结构类型

传动带由橡胶层与帘布层所构成，有V形传动带与多楔形传动带。

三、传动带在工作中所发生的故障

1、传动带调节过紧或过松。

过紧——容易造成传动带疲劳，使使用寿命缩短，同时也会造成所连接的部件负荷加大而变形。

过松——无法正常传递动力，部件不能正常工作。

2、安装不正确

由于安装不正确，所带动的部件也无法正常工作，同时产生噪音，传动带磨损加剧。

3、机械刮伤

大多是因为安装不正确引起。

4、被污染

被空气的粉尘、油污所污染。加剧老化，失去弹性，发生打滑，产生噪音，无法正常传递动力。

5、脱皮、起毛、裂纹

传动带质量有问题或长时间与高温接触，长时间超载荷工作。

四、传动带的拆卸与安装

1、传动带的拆卸——重复使用的传动带画上转向记号、按要求步骤进行操作。

2、传动带、张紧轮与拉紧弹簧的检查。

3、传动带的安装——安装的方法、传动带张紧度的调节。教案课时：21-24

课题：发动机传动带的拆卸与安装（丰田发动机）

课型：实操 教学目的：

通过学习学生能真正学会在实车上如何拆卸、检查与安装传动带。

教学重点：

传动带的正确拆卸与安装，传动带损伤的检查。

教学难点：

如何正确调节传动带的张紧度。

教学方式：

在学生实操中进行指导。

实操过程：

一、安全动员——全班进行。

二、小组长集中——分配实操设备、量具、工具。指导教师扼要讲述实操要点及过程。

三、各小组就位进行实操。

四、由老师对各小组的实操质量进行检查。

五、进行评价与反馈。实操内容：

1）熟悉传动带的安装要点。

2）传动带拆卸前的准备工作——画上转向记号。

3）拆卸传动带，对传动带、张紧轮、拉紧弹簧进行目视与检测。4）安装传动带并调节张紧度。5）检查安装质量。

发动机传动带的拆卸与安装实操课教学过程

实操前准备：

1.实操前的安全动员。2.进行分组（分成4个小组）。实操教具：

每小组丰田5A发动机一台，工具一套。

实操教学过程：

1、整体观察传动带的安装位置、传动带所带动的各部件的安装位置。

2、准备拆卸工具、在传动带上画上转向记号、进行拆卸。

3、安装传动带——由小组长安排分批进行轮换。

4、传动带张紧度的调节。

5、老师对各小组的实操质量进行检查。

6、工具、设备的摆放与收拾。

7、各小组进行评价与反馈。

教案课时：25-28 课题：发动机正时带的拆卸与安装（丰田发动机）

课型：实操 教学目的：

让学生进行实车操作，真正学会在汽车上如何拆卸与安装正时带。

教学重点：

正时带的拆卸与安装，正时带损伤的检查。

教学难点：

如何正确拆卸与安装。

教学方式：

边实操边讲授。

实操过程：

2、安全动员——在全班进行。

3、小组长集中——分配实操设备、工具。实操要点及过程。

4、各小组就位进行实操。

5、由老师对各小组的实操质量进行检查。

6、进行评价与反馈。实操内容：

1、熟悉正时带的安装要点。

2、对正时带进行拆卸。

3、对正时带进行目视检测。

4、对张紧机构进行检查。

5、安装正时带并调节张紧度。

6、检查安装质量。

发动机正时带的拆卸与安装实操课

实操教学安排：

1、实操前的安全动员。

2、进行分组（分成4个小组）。实操教具：

每小组丰田发动机一台，游标卡尺一套、工具一套。

实操教学过程：

1、整体观察正时带的安装位置、正时记号具体在什么位置。

2、进行拆卸。

3、对正时带、张紧轮、张紧弹簧进行检查——每个同学记录检查过程及检查中发现的问题。

4、安装正时带——由小组长安排分批进行轮换。

5、正时带安装前正时记号的检查。

6、正时带及张紧装置的安装。

7、转动曲轴进行正时带张紧度的调节。

8、老师对各小组的实操质量进行检查。

9、各小组进行评价与反馈。

教案课时：29-30 课题：活塞连杆组的检测与修理

课型：理论 教学目的：

1.让学生对活塞连杆组零件的结构更清晰。2.让学生清晰活塞连杆组各零件发生耗损的原因。3.让学生学懂活塞连杆组各零件的检测方法与修复的方法。

教学重点：

活塞、活塞环、连杆的检测与修复。

教学难点：

活塞、活塞环、连杆的修复方法。

教学方式：

讲授。

活塞连杆组的检测与修理

一、连杆的结构分析，发生耗损的原因、检测与修复的方法

1、连杆的结构分析——连杆由三部分组成（小头、杆身：杆身上面有供安装的标记、大头）。

2、发生耗损的原因——配合间隙不正确、润滑不正常、长时间高温的作用容易造成连杆各工作面的不正常磨损。连杆受到过载或不正常的冲击作用会导致连杆的变形。

3、连杆的检测——主要进行连杆扭曲与弯曲的检测（利用连杆检测仪进行检测）。

4、修复——发生弯曲不严重可进行校正（压校），发生扭曲一般更换。如果确实要进行校正，应先校扭曲再校弯曲。

二、活塞发生耗损的原因及检测与修复的方法

1、活塞的耗损——高温的作用以及润滑不良容易造成活塞的磨损。（群部尺寸及活塞销座孔尺寸的改变）

2、检测——利用外径千分尺检测活塞群部的直径，用内径卡检测销座孔直径。

3、修复——活塞发生耗损只能更换。

三、活塞环的检测方法

1、活塞环端口间隙的检测——活塞环置于汽缸中并保持垂直位置，此时开口处的间隙为端口间隙。

2、活塞环的侧隙检测——活塞环置于环槽中，环高与环槽的高度差为活塞环的侧隙。

本课内容小结：

2.连杆的结构分析，发生耗损的原因、检测与修复的方法。3.活塞发生耗损的原因及检测与修复的方法。4.活塞环的检测方法。

教案课时：31-32 课题：曲轴磨损、弯曲的检测

课型：实操 教学目的：

通过实操让学生学懂如何检测曲轴。

教学重点：

曲轴磨损、弯曲的检测要领。

教学难点：

曲轴磨损如何检测。

教学方式：

实操。

曲轴轴颈磨损、曲轴弯曲的检测实操课

实操教学安排：

1.实操前的安全动员。2.进行分组（分成八个小组）。实操教具：

每小组分配给一根曲轴，量具一套（包括有：外颈千分尺两套、支架百分表一套）。

实操教学过程：

1.讲述如何用外径千分尺对曲轴轴颈进行检测。

2.学生使用外颈千分尺对曲轴轴颈进行检测同时记录各数据。3.讲述如何用支架百分表对曲轴的弯曲进行检测。4.学生动手操作并记录弯曲的读数。5.各小组进行评价与反馈。

本课内容小结：

1.如何用外径千分尺检测曲轴轴颈的磨损。2.用支架百分表对曲轴弯曲进行检测。

教案课时：33-34 课题：活塞连杆组件的拆卸与检测

课型：实操 教学目的：

通过实操让学生真正学会活塞与缸壁之间间隙的检测，活塞环端隙、环槽间隙的检测。

教学重点：

活塞与缸壁之间间隙的检测，活塞环端隙、环槽间隙的检测。

教学难点：

活塞环端隙、环槽间隙的检测。

教学方式：

实操。

汽缸盖与汽缸体平面变形的检测实操课

实操教学安排：

1.实操前的安全动员。2.进行分组（分成八个小组）。实操教具：

每小组分配给5A发动机一台，工具、量具各一套。

实操教学过程：

1.讲述活塞连杆组件的拆卸要领。2.学生进行操作。

3.讲述活塞环端口间隙、环槽间隙的检测要领。4.学生动手操作（边操作边记录数据）。5.各小组进行评价与反馈。

本课内容小结：

1.活塞连杆组件的拆卸。2.活塞与缸壁之间间隙的检测。3.活塞环端隙、环槽间隙的检测。

教案课时：35-36 课题：发动机冷却系统的检测与修理

课型：理论 教学目的：

通过堂上的授课，让学生能学会对冷却系统进行故障分析。学生能对冷却系统主要部件进行检测与修理。教学重点：

冷却系统主要部件的检测与修理。

教学难点：

冷却系统主要部件的检测与修理。

教学方式：

讲授。

发动机冷却系统的检测与修理

一、冷却系统的组成、各主要部件的作用

1、冷却系统的组成——散热器、风扇、水泵、水套、节温器、水温传感器、水温表。

2、各部件的作用——散热器：存放冷却液、风扇：改变发动机的冷却强度、水泵：使发动机冷却液循环流动、水套：发动机存放冷却液的空间、节温器：控制冷却液的流动路线，从而改变冷却强度、水温传感器：把水温信息传给水温表、水温表；反映冷却液的具体温度。

二、冷却液的检查与更换——根据各种类型发动机的要求更换冷却液，如还没达到更换里程但冷却液已变质也应该更换。

三、风扇、节温器、散热器、水泵的检测与修理方法

1、风扇——一旦发生变形，运转时必定产生噪音、振动，所以要更换。

2、节温器——在工作中该打开时不打开，该关闭时不关闭必须要进行检测，经检测故障证实必须要更换，否则无法保证发动机正常的工作温度。

3、散热器——散热器应定期进行清洗，散热器出现裂纹可进行焊补。

4、水泵——水泵工作时有噪音可能是轴承损坏，水泵壳体的排泄口如有水蒸气冒出证明水泵内的机械密封装置已经失效，要对水泵进行更换。

本课内容小结：

2、冷却系统的组成、各主要部件的作用。

3、冷却液的检查与更换。

4、风扇、节温器、散热器、水泵的检测与修理方法。

教案课时：37-38 课题：冷却系统的的拆装与检测

课型：观摩、实操 教学目的：

1、让学生对冷却系统冷却液的循环路线有一个较清晰概念。

2、通过实操让学生对水泵、节温器的结构更清晰。

3、让学生学会如何检测水泵、节温器。教学重点：

如何检测水泵。

教学难点：

在发动机中冷却液大小循环的路线。

教学方式：

实操。

冷却系统的观摩、水泵、风扇、风扇离合器的拆装与的检测实操课

实操教学安排：

1、实操前的安全动员。

2、进行分组（分成八个小组）。

实操教具： 每小组分配5A发动机一台、工具一套。

实操教学过程：

1、由组长组织：要求每个同学都步熟悉发动机冷却液大小循环过程。

要求们个同学都能说出水泵与节温器在冷却系统中的作用。

2、学生进行操作。

3、各小组进行评价与反馈。

本课内容小结：

1、冷却系统的观摩。

2、在发动机中找出冷却液的大小循环路线。

3、水泵、节温器的拆装检测。

4、各小组进行评价与反馈。

教案课时：39-40 课题：发动机润滑系统的检测与修理

课型：理论 教学目的：

1.通过授课，让学生对润滑系统的作用、润滑油的流动过程更清晰。2.通过授课让学生能分析润滑系统故障发生的原因。3.通过授课学生学会对润滑系统主要另部件进行检测。教学重点：

机油泵的检测。

教学难点：

润滑系统的故障分析。教学方式：

讲授。

发动机润滑系统的检测与修理

一、润滑系统的组成、作用，润滑油的流动路线

1、润滑系统的组成——油底壳、机油泵、机油集滤器、机油滤清器、溢流阀、机油传感器、机油散热器、机油压力表、主油道、分油道。

2、主要部件的作用——油底壳：供机油的存放与散热。集滤器：过滤机油，保护机油泵。机油泵：吸油与压油并保证润滑油的循环流动。机油滤清器：过滤机油杂质。溢流阀：控制发动机主油道油压。机油传感器：把主油道油压信号传给油压表。机油散热器：降低机油温度。机油压力表：反映机油压力。

3、润滑油流动路线——

二、润滑系统的故障分析

1、油压过低——机油量不足、机油泵磨损、机油滤清器堵塞、机油溢流阀失效、发动机零件严重磨损，配合间隙过大。

2、油压过高——机油量过多、主油道堵塞、发动机工作温度过高、溢流阀失效、零件的配合间隙过小。

三、机油泵的检测方法及修复的方法

1、机油泵的检测——传动齿轮磨损的检测。

2、修复——磨损超于技术要求必须更换。本课内容小结：

2、润滑系统的组成、作用，润滑油的流动路线。

3、润滑系统的故障分析。

4、机油泵的检测方法及修复的方法。

教案课时：41-42 课题：发动机润滑系统的拆装、机油泵的拆卸与检测

课型：实操 教学目的：

通过实操让学生对发动机整个润滑系统、齿轮式与转子式机油泵的结构有个更清晰的了解，并学懂如何检测机油泵。

教学重点：

润滑油的流动过程、机油泵的结构。

教学难点：

润滑油在发动机中的流动过程。

教学方式：

实操。

机油泵的检测实操课

实操教学安排：

1、认识齿轮式与转子式机油泵的结构区别。

2、进行分组（分成4个小组）实操。

实操教具：

每小组分配给5A发动机一台、转子式机油泵，工具一套。

实操教学过程：

1、由各组长进行组织：要求每个同学都能在发动机中准确的找出润滑油流动经过的各个位置。

2、讲述齿轮式机油泵与转子式机油泵结构上的区别。

3、讲述如何对机油泵进行检测。

4、学生动手操作。

5、各小组进行评价与反馈。

本课内容小结：1、2、3、4、拆卸发动机润滑系统。熟悉润滑油的流动路线。

对齿轮式与转子式机油泵进行拆卸，清楚其结构与原理。对机油泵进行检测的。

发动机机械模块总复习

1、发动机传动带与正时带的区别、拆装程序与检查方法？

2、发动机四个冲程活塞的运动方向与进排气门的开闭状况？

3、齿轮式机油泵与转子式机油泵的结构区别？

4、连杆的检测项目？

5、气门什么情况下有间隙、间隙在什么位置、气门间隙的逐缸调整法与两次调整法？

6、冷却系统冷却液的大小循环过程？

7、曲轴磨损检测的项目？圆度与圆柱度如何求？

8、活塞环扩张器的作用？

9、外径千分尺、游标卡尺的作用？

10、如何检测凸轮轴的弯曲、轴向间隙、油膜间隙、凸轮与轴颈的磨损？

11、用什么方法检测发动机缸体与缸盖的泄漏？

12、汽缸与汽缸套的区别？

13、量缸表（内径百分表）的组成与作用、如何使用？

14、节温器的作用与工作原理？

15、如何检测活塞的油膜间隙、活塞环的端口间隙与环槽（侧隙）间隙？

16、如何检测机油的量与质量？如何检测机油压力？

17、如何检测汽缸压力（汽缸压力检测的步骤）？

18、如何冲洗散热器？

19、如何进行气门密封的检测？ 20、发动机润滑油的流动路线。

21、如何进行汽缸磨损的检测？如何求汽缸的圆度与圆柱度？

22、如何使用气门弹簧压缩器正确拆卸气门组件？

23、用什么量具检测曲轴的弯曲？用什么量具检测曲轴轴颈的磨损？

24、如何检测缸体与缸盖的密封面（平面变形的检测）？

25、凸轮轴的组成。

26、有哪些因素会造成汽缸的磨损？

27、如何对节温器进行检测？

28、如何检测曲轴与凸轮轴轴颈的油膜间隙？

29、如何检测冷却液的量与质量？ 30、水泵的作用与泵水原理。

31、支架百分表的作用。

32、刀形尺的作用？厚薄规（塞规）的作用？

33、缸盖、缸体、油底壳分别在发动机什么位置？

34、气门的检测有哪些项目？

35、气门弹簧的检测有哪些项目？

36、什么叫发动机的配气相位？

37、如何测量活塞的直径（检测活塞的什么位置）？

38、发动机总成更换前先做什么工作？

39、曲轴的结构（组成、各部位的连接关系）。

第四篇：发动机拆装报告

汽车发动机拆装实训报告

实习地点：汽车发动机实训室 姓名： XX 班级： XXXXXX 学号： XXXXXXXXX 实训时间：2014年5月27日 指导教师： 赵相君

一、实训目的与要求

对发动机总成进行拆装，综合分析发动机两大机构和五大系统的结构关系以及工作时的相互配合关系，使学生进一步了解发动机的基本组成；掌握曲柄连杆机构和配气机构的结构、原理。了解燃烧室的形状，了解曲轴的支承型式, 了解缸体的结构型式，了解发动机的拆装顺序，能够准确、完整地装复发动机。学会使用专用工具。

二、实训的内容

1、实训设备

（1）普桑汽油发动机

十台（2）康明斯柴油发动机

十台（3）电喷发动机

五台

2、实训工具

（1）拆装工具

每组一套（2）扳手

每组一套

3、拆装步骤

1、拆装发电机、火花塞及分电器

（1）拆卸 发电器、火花塞及分电器从发动机总成上拆卸下来。（2）安装时按与拆卸的拆卸相反的顺序进行。安装注意事项：

1)分电器①转动曲轴使第1缸的活塞位于压缩上止点。②将分电器支架的正时记号与连接键的正时记号对齐。③将连接键装入凸轮轴端部键槽中。

2)曲轴皮带轮螺栓：利用专用工具固定驱动盘或者飞轮，然后安装曲轴皮带轮螺栓。

3)发电机皮带①利用调整螺栓调整发电机皮带的挠度至规定值。新皮带挠度为7.5-8.5mm，旧皮带挠度为9.5mm。②也可以利用张紧力检测器检查发电机皮带张紧力。新皮带张紧力矩为500-700N，旧皮带张紧力为400N。③将锁紧螺栓拧紧到规定值。④将发电机转子轴螺母拧紧到规定值。

2、拆装正时带

（1）拆卸正时带从发动机总成拆卸下来。拆卸注意事项：

1)正时带①正时带拆卸后若再使用时，为保证按原方向组装，应用粉笔在正时皮带背面标上转动方向。②把张紧轮弹簧安装螺栓拧回三圈。③用钳子夹住张紧轮一侧的张紧轮弹簧的端部，从张紧轮支架钩上卸下弹簧，④松开张紧轮安装螺栓，并卸下正时带。

2)凸轮轴正时带轮螺栓

利用专用工具固定凸轮轴正时带轮，然后拆下凸轮轴正时带轮螺栓。（2）安装时按与拆卸相反的顺序进行。安装注意事项：

1)凸轮轴正时带轮螺栓安装凸轮轴正时带轮螺栓时，应利用专用工具固定驱动盘。2)张紧轮弹簧、正时带张紧轮①安装张紧轮弹簧和垫片。把螺栓充分固紧，然后退回三圈。②安装正时带张紧轮。③把弹簧的一端钩到张紧轮上。④把螺丝刀插入张紧轮。向箭头所指方向尽力推张紧轮并拧紧螺栓，使张紧轮牢牢地紧固在该位置。⑤把张紧轮弹簧锁紧螺栓紧至规定值。3)正时带①检查正时带张紧轮和弹簧，看其是否被装在适当的位置。②将凸轮轴正时带轮的正时记号与气缸盖的正时记号对齐。③使曲轴链轮上的正时记号对准前壳上的正时记号。④先将正时带装在曲轴正时带轮上，并保持张紧侧皮带绷紧；再将正时带安在凸轮轴正时带轮上；最后将正时带装在张紧轮上。⑤将暂时固定的正时带张紧轮的固定螺栓松1圈。⑥将曲轴向顺时针方向转2圈。⑦确认各个正时记号是否对上。⑧将张紧轮的固定螺栓按规定扭矩拧紧。

3、拆装汽油泵、化油器（1）拆装

汽油泵、化油器从发动机总成上拆卸下来。拆卸注意事项：拆卸汽油泵时，应把第2缸活塞置于压缩上止点，使汽油泵升程最小，这样更容易把汽油泵拆下。

（2）安装：安装时按与拆卸相反的顺序进行。安装汽油泵注意事项：使第2缸中的活塞处于压缩上止点。这时，偏心凸轮的升程最小，汽油泵容易安装。

4、拆装进气歧管、水泵

（1）拆卸：进气歧管、水泵从发动机总成上拆卸下来。

（2）安装：安装时按与拆卸相反的顺序进行。安装注意事项：

1)水泵、节温器壳：安装水泵、节温器壳体时，涂抹密封胶。密封胶牌号：三菱正牌编号No.MD970389或者相应代用品。

2)水管O形密封圈：用水把O形圈润湿，便于安装。注意：①0形密封圈上不能有机油或润滑脂。②安装节温器壳体后，把水管固定。

3)冷却液温度表组件：安装冷却液温度组件时，涂抹密封胶。密封胶牌号：3M、ATD编号No.8660或者相应代用品。

5、拆装排气歧管

（1）拆卸：排气歧管从发动机总成上拆卸下来。（2）安装：安装时按与拆卸相反的顺序进行。

6、拆装摇臂、凸轮轴

（1）拆卸：摇臂、凸轮轴从气缸盖上拆卸下来。

（2）安装：1)摇臂轴弹簧、摇臂和摇臂轴安装时按与拆卸相反的顺序进行。安装注意事项：①用螺栓暂时拧紧摇臂轴，使进气门侧的所有摇臂都不推气门。②从上面安装摇臂轴弹簧并把它定位住，与气门导管为直角。③拧紧摇臂轴螺栓至规定值。2)调整气门间隙：①把第1缸置于压缩上止点。②各点调整气门间隙。③松开调整螺钉锁紧螺母。④采用厚薄规，通过转动调整螺钉来调整气门间隙。标准值(在冷态时)：进气门为0.09mm，排气门0.20mm。⑤用螺丝刀保持调整螺钉不动，拧紧锁紧螺母。⑥顺时针转动曲轴一整圈。⑦在各点调整气门间隙。⑧重复步骤③至⑤，调整剩下的各气门的气门间隙。

7、拆卸气缸盖、气门

（1）拆卸：气缸盖、气门从发动机总成上拆卸下来的所示。

拆卸注意事项：1)气缸盖螺栓：使用10mm、12号的套筒扳手拧松各气缸盖螺栓，应均匀而逐渐地加以拧松。2)锁片：用专用工具压下气门弹簧座，拆下锁片。拆下的气门及弹簧等零部件应挂上标有气缸号及安装位置的标牌，以备组装时再用。3)气门杆油封：用钳子拆下气门杆油封。

（2）安装：安装时按与拆卸相反的顺序进行。

安装注意事项：1)气门杆油封：①安装气门下弹簧座。②利用专用工具在气门导管上装上气门杆油封。安装不当会引起漏油。2)气门弹簧：安装气门弹簧时，应使用涂料的一端向上。3)锁片：安装锁片时需使用专用工具。

4)气缸盖螺栓 ①装缸盖螺栓时，要检查每个螺栓的杆身长度是否满足极限值(最长96.4mm)。若超过极限，要更换螺栓。②安装垫圈。③在螺栓螺纹和垫圈上涂上机油。④根据拧紧顺序，把螺栓紧到规定力矩(75Nm)。⑤完全拧松各螺栓。⑥把各螺栓拧紧至20N·m。⑦把螺栓拧紧1/4圈(90度)。⑧再把螺栓拧紧1/4圈(90度)5)油压开关

安装油压开关时，涂抹密封胶。密封胶牌号：3M ATD N0.8660或者相应代用

注意：小心使用密封胶，不要堵塞油道。6)水出口接头

安装水出口接头时，涂抹密封胶。密封胶牌号：三菱正牌编号No.MD970389或者相应代用品。

8、拆装油底壳、机油泵

（1）拆卸：油底壳、机油泵从气缸体上拆卸下来。拆卸注意事项：

1）油底壳：①在油底壳与气缸体之间，用力地敲进专用工具。②锤击专用工具的一侧，使专用工具沿油底壳滑动，以卸下油底壳。

2)内、外转子：在机油泵外转子及内转子上做对位记号，以备再安装时对位。（2）安装：安装时按拆卸与分解相反的顺序进行。安装注意事项：

1)内、外转子:①在内、外转子表面涂抹发动机机油。②将内、外转子按分解时做的对位记号相对安装。2)油泵壳:安装油泵壳时，所示涂抹密封胶。3)曲轴前油封:用专用工具将油封敲入油泵壳。

4)油底壳:①用刮刀或金属刷从油底壳配合表面清除所有残剩的垫。②将挤出的直径为4mm的密封胶涂抹在油底亮边缘上。③应在涂抹密封胶后15min内安装油底壳。

5)机油滤清器

①清洁朝向气缸体的安装面。②在滤清器的O形密封圈上涂抹发动机机油。③将滤清器旋入，在O形密封圈与安装面接触后再旋转1圈。

9、拆装活塞连杆组(1)拆卸

活塞连杆组从气缸体中拆卸下来。拆卸与分解注意事项：

1)在连杆大端侧面标上气缸号，以备组装时用。

2)活塞销①将专用工具的压杆从活塞顶标有箭头的一边插入后，安装上导向块C

②保持活塞的箭头记号向上的状态，将活塞连杆总成安装在专用工具的基座上。

③利用压力将活塞销压出。

注意：取出活塞销后，将活塞、活塞销、连杆按照气缸号整理放置好。（2）安装:安装时按与拆卸相反的顺序进行。安装注意事项：

1)活塞销①测量以下部件的尺寸：A-活塞销座总宽度；B-活塞销座间宽度：C-活塞销长度；D-连杆小头宽度。将上面所测尺寸代入公式计算： L=[(A-C)-(B-D)]/2 2)在活塞销外径上涂抹发动机机油。

3)将活塞销装有导管A的一端，从活塞上标有箭头记号一侧插入活塞销孔。4)将导向块B旋入导向管A，导向块B与导向管A之间的间隙应为L值加上3mm。

5)保持活塞的箭头记号向上的状态，将活塞连杆总成安装在活塞销安装器的基座

2)油环

①将油环的主环放入油环槽。主环及刮片没有上下面之分。

②放入上边刮片。安装刮片时，可先将刮片的一头压入活塞油环槽内，用拇指可非常容易地将刮片压入油环槽。

注意：如把刮片像别的活塞环那样，用活塞环钳扩张则容易损坏刮片。③用与第二步相同的步骤安装下刮片。

④装入刮片后应确认刮片是否可向左右自由转动。3)气环

①在气环端有识别记号：第1道气环为T，第2道气环为2T。②用活塞环钳先安装第2道环，然后安装第1道气环。③在活塞、气环及油环上涂抹足够的发动机机油。④调整好气环、油环(刮片、主环)的开口位置。

4)活塞连杆总成

①旋转曲轴，以便曲柄销位于气缸中部。

②在活塞连杆总成插入气缸之前，在连杆螺栓上采用适当的螺纹保护装置。必须细心，不要碰伤曲柄销。

③采用合适的活塞环压缩工具，把活塞和连杆总成插入气缸体。

注意：在活塞顶部有一个箭头标记，让它指向发动机前方(正时带一侧)5)连杆轴承

更换连杆轴承时，根据冲压在曲轴上的识别记号选用连杆轴承，6)连杆盖

①安装连杆盖时，对好分解时所做的记号。安装没有记号的新件时，应使防转缺口装在同一侧。②检查连杆大头的轴向间隙是否合适。轴向间隙标准值为0.10-0.25mm，使用极限值为0.4mm。③连杆螺栓和螺母重复使用之前，要对它们进行检验。如果螺栓纹有“缩颈”现象，必须更换螺栓。检查是否有“缩颈”现象的方法是：在螺栓的螺纹全长用手指使其螺母快速转动，如果螺母不是平滑地渐停下来，则必须更换螺栓。④把连杆盖装在连杆大头上。在装螺母之前，螺纹上要涂机油。⑤用手把两个螺母拧上，然后交替地把两个螺母拧紧到20N·m，再拧1/4圈(90度)。

10、拆装曲轴飞轮组

（1）拆卸曲轴飞轮组从气缸体上拆卸下来。

（2）安装:安装时按拆卸与分解相反的顺序进行。安装注意事项： 1)主轴承(瓦)①更换主轴承时，根据曲轴和气缸体选用主轴承。②在气缸体上安装带油槽的轴承。③在主轴承盖上安装不带油槽的轴承。④在第三缸上轴处安装止推垫。

2)主轴承盖螺栓

①将轴承盖上箭头朝向正时带一侧安装。②安装轴承盖螺栓时，要检查每个螺栓的杆身长度是否不超过使用极限值(最大为71.lmm)。如果超过极限值，则需更换螺栓。

③轴承盖螺栓拧到25N·m的力矩，在此位置基础上再拧紧1/4圈(90度)。④主轴承安装好后，确认曲轴是否自由转动。检查曲轴轴向间隙。曲轴轴向间隙标准值为0.05-0.25mm，使用极限值为0.4mm。若轴向间隙值超过使用极限，应更换主轴承。

3)油封、油封壳

①安装油封时需要使用专用工具。②安装油封壳时，涂抹密封胶。4)传动板螺栓、飞轮螺栓

①清除螺栓和螺纹孔上的所有残留密封胶。②在螺栓法兰上涂机油。③在曲轴螺纹孔中涂上机油。④把指定的密封胶涂到螺栓的螺纹上。密封胶牌号：⑤把螺栓拧紧到规定力矩。

三、实训感想收获

通过这次拆装实习，让我深刻的体会到做任何事情都必须认真对待，都必须付出汗水和努力。这次天气很热，经历了近一个月的紧张复习与考试中，还需要拆装发动机，实验室没有电风扇，赵老师都是满身大汗的跟我们认真负责的讲解拆装注意事项，讲一些机件的工作原理，我们也都是完满的完成了任务，这也许的是最后一次实验了，感谢赵老师的付出与汗水。

实验课是我们与现实衔接的桥梁，当然这次实习也达到了我预先的目的，让我对发动机及汽车大型组件有了一个很深的认识，以前只有在课本上的感观性的认识，这次则是实践中的深入性的认识。通过这次实习使我们学到很多书本上学不到的东西，多多少少的使我们加深了对课本知识的了解。这次拆装实习不仅把理论和实践紧密的结合起来，而且还加深了对汽车发动机组成、结构、部件的工作原理的了解，也初步掌握了拆装的基本要求和一般的工艺线路，同时也加深了对工具的使用和了解。提高了我们的动手能力，而且也增进了我们团队中的合作意识，因为发动机不是一个人就能随便能够拆卸得下来的，这就需要我们的配合与相互间的学习，通过这次实习我们收获颇丰，不仅是知识方面，而且在我们未来的工作之路上，它让我们学会了如何正确面对未来工作中的困难与挫折，是一次非常有意义的经历。

第五篇：发动机原理—教案

【发动机原理】教案

教材: 《汽车发动机原理》

张志沛 主编

大连海运学院出版社

长安大学

汽车学院机电与动力研究所

目 录

绪 论----------------------------

第一章 发动机工作循环及性能指标--------------------------

§1-1 发动机理想循环概述---------------------------

5§1-2 发动机实际循环热量

这部分热量虽然在膨胀过程中还可能会释放出来，但由于活塞已接近下止

点，做功效果变差，热效率下降。二 传热、流动损失

（一）传热损失

理论上: 压缩、膨胀过程为绝热过程。

实际上: 大量热量通过汽缸壁传给冷却水或空气。

传热损失是发动机中的最大损失，占总损失量的30%以上。因此，许多研

究者致力于开发绝热发动机。

（二）流动损失

理论上: 闭口系统，没有气体流动损失。

实际上: 进、排气节流沿程损失，缸内进气、挤压、燃烧涡流损失。三 换气损失

理论上: 忽略进、排气过程。

实际上: 进、排气门提前开启，迟后关闭。而且有流动阻力。

换气损失中逆向循环所包围的面积为泵气损失。泵气损失包含在换气损失

之中。四 时间损失

理论上: 定容加热瞬间完成，定压加热速度与活塞运行速度密切配合。

实际上: 燃烧需要时间。五 补燃损失

理论上: 加热瞬间停止，膨胀过程无加热。

实际上: 虽然大部分（80%以上）燃料在燃烧过程中燃烧掉，但仍有小部分燃

料会拖到膨胀线上才燃烧，做功效果变差，热效率下降。六 泄漏损失

理论上: 闭口系统，无泄漏。

实际上: 活塞气环不会100%严密密封，总会有些气体窜到曲轴箱中，造

成损失。

§1-3 热平衡

总热量: QT = GT hu 分别转化为 一 有效功的热量 QE

Qe36.103Ne [ kJ/h ]（1 kw/h = 36.103 kJ）

只有这部分热量做了功，是有用的，所以希望越大越好。一般

柴油机: 30～40% ； 汽油机: 20～30%。

Qe令 qeQT二 传递给冷却介质的热量 QS

QSGScS(t2t1)其中Gs－发动机冷却介质的每小时流量 [ kg/h ] cs－冷却介质比热 [ kJ/kg·℃ ] t1，t2 －冷却介质的进、出口温度 [℃]

三 废气带走的热量QR

QSqsQT

QR(GrGk)(cprt2cpt1)其中Gr－燃料量 [ kg/h ] Gk－空气量 [ kg/h ] cpr－废气比热 [ kJ/kg·℃ ] cp－空气比热 [ kJ/kg·℃ ] t1，t2 －进、排气温度 [℃]

四 燃料不完全燃烧的热损失QB QRqrQE

QBQT(1r)其中r－燃料效率

五 其它热量损失QL

QB qbQTQLQT(QEQSQRQB)

发动机热平衡方程式: qe

§1-4 指示指标

qlqt(qeqsqrqb)

qsqrqbql1

p-V图 p-φ图

发动机性能指标: 指示指标，有效指标

指示指标: 以工质在汽缸内对活塞做功为基础，评价工作循环的质量。有效指标: 以曲轴上得到的净功率为基础，评价整机性能。

示功图: 发动机缸内压力p随汽缸容积V（p-V图）或曲轴转角（p-图）变化的图示。

一 指示功和平均指示压力

（一）指示功Wi

一个循环工质对活塞所做的有用功。

应该：非增压：FiF1F2 增压：FiF1F2 因为: F2不容易测量, 实际将F2归到机械损失中考虑。所以: FiF1

WiFiab 其中 a,b － 横、纵座标比例尺

指示功大，说明 ○汽缸工作容积大 ○热功转换有效程度大。为突出后

者，比较不同大小发动机的热功转换有效程度，引入平均有效压力的概念。

（二）平均指示压力pi

单位汽缸工作容积所做的指示功。

Wi pi（假想参数）

Vh 其中Vh－每缸工作容积。

pi,柴 pi,汽686～981 [ kpa ] 784～1180 [ kpa ]

二 指示功率Ni

单位时间所做的指示功。

若: 缸数i，每缸工作容积Vh [ m ]，冲程数 ，平均指示压力 pi[ pa ]，转速 n [ r/min ]。则

3n2piVhin NiWii [ w ] 6030piVhin 103 [ kw ]

30 若: 每缸工作容积Vh [ L ]，平均指示压力 pi[ bar ]。则

piVhin Ni [ kw ]

300

三 指示比油耗和指示热效率

（一）指示比油耗gi

单位指示功率的耗油量。

GT gi103 [ g/kw·h ]

Ni GT－每小时耗油量 [ kg/h ]

（二）指示热效率i

Wi i

Qi Qi－做Wi指示功所消耗的热量。

36.106 i

gihu hu－燃料的低热值。

i,柴0.43～0.50 gi,柴=170～200 [ g/kw·h ] i,汽0.25～0.40 gi,汽=230～340 [ g/kw·h ]

§1-5 有效指标

一 有效功率和机械损失功率

（一）有效功率Ne

单位时间所做的有效功。

peVhin Ne103 [ kw ]

30 其中 pe－平均有效压力。

（二）机械损失功率Nm

发动机内部损耗的功率。

机械损失包括: 发动机内部摩擦损失；驱动附件损耗，如: 机油泵、燃油泵、扫气泵、冷却水泵、风扇、配气机构；和泵气损失等。

pmVhin Nm103 [ kw ]

30 NeNiNm

其中 pm－平均机械损失压力。

二 有效扭矩Me

功率输出轴输出的扭矩。

2n NeMe [ w ]

602n Me [ kw ]

36010Men  [ kw ] 9550

三平均有效压力pe

单位汽缸工作容积所做的有效功。

peVhin 由于 Ne103 [ kw ]

30piVhin Ni103 [ kw ]

30peNe 所以

pepipm piNi

Me pe314 [ kpa ].Vhi peMe

pe,柴588～883 [ kpa ] pe,汽588～981 [ kpa ]

四 升功率和比重量

（一）升功率Nl

单位汽缸工作容积所发出的功率。

Ne Nl

iVhpen 103 [ kw/l ] 30

（二）比重量Ge

发动机净重量G与所发出有效功率Ne的比值。

G Ge [ kg/kw ]

Ne Nl，Ge  发动机强化程度高。

Nl,车柴11～26 [ kw/l ] Ge,车柴4～9 [ kg/kw ] Nl,拖柴9～15 [ kw/l ] Ge,拖柴5.5～16 [ kg/kw ] Nl,汽22～55 [kw/l ] Ge,汽1.35～4 [ kg/kw ] 可见，汽油机的强化程度要比柴油机的高。

五 有效比油耗和有效热效率

（一）有效比油耗ge

单位有效功率的耗油量。

GT ge103 [ g/kw·h ]

Ne GT－每小时耗油量 [ kg/h ]

（二）有效热效率e

We e

Qe Qe－做We有效功所消耗的热量。

3.6106 e

gehu e,柴 e,汽0.30～0.40 ge,柴=218～285 [ g/kw·h ] 0.20～0.30 ge,汽=285～380 [ g/kw·h ] 由此可见，柴油机的热效率比汽油机的高，经济性比汽油机好。

§1-6 机械损失 一 机械效率m

对于不同类型的发动机，绝对损失大的，其相对损失却不一定也大。必须有

一个衡量标准，故引进机械效率的概念。

有效功率与指示功率的比值。

NepeNmpm m 11NipiNipi NeNim 性能好，所以应尽量提高m。

m,柴0.7～0.85 m,汽0.7～0.9

二 机械损失的测定

（一）倒拖法－只能在电力测功机上试验

在压缩比不很高的汽油机上得到广泛应用。

发动机与电力测功机相连。起动发动机，冷却水温度、机油温度达正常值。然后使发动机在给定工况下稳定运转。切断发动机的供油（Ni0,pi0）。

将电力测功机转换为电动机使用，在给定转速下倒拖发动机，并维持冷却水温度和机油温度不变。由于此时NmNe，因此从电力测功机上所测得的倒拖功率Ne即为发动机在该工况下的机械损失功率Nm。

（二）灭缸法－仅适用于多缸机

当发动机调整到以给定工况稳定运转后，先测出整个发动机的有效功率Ne。之后，在柴油机油门拉杆或齿条位置、或汽油机节气门开度固定不动的情况下，停止向某一汽缸供油或点火。调整测功机，使发动机恢复到原来的转速，重新测定有效功率Ne,1（其余五个汽缸的有效功率），Ne,1必然小于Ne（一缸熄火），两者之差即为灭掉缸的指示功率Ni,1NeNe,1。因为Ni,1NiNi,x1(NeNm)(Ne,1Nm,1)NeNe,1。逐次灭缸，则整台发动机的指示功率为Nii1 如果各缸负荷均匀，则仅测一个缸，即灭火一次即可，Ni 其它还有示功图法，油耗线法等。

三 影响机械效率的因素

(NeNe,i)x，其中x为总缸数。

xx(NeNe,1)。这样，整个发动机的机械损失功率为NmNiNe，机械效率为mNe/Ni。(一)转速

其中cm－活塞平均运行速度。

pm与cm几乎呈直线关系。m与n似呈二次方关系。n  □ 惯性力  活塞对缸壁的侧压力  轴承负荷

□ 各摩擦副相对速度  摩擦损失

□ 泵气损失，驱动附件损耗

 pm  m

若要提高转速来强化发动机，则m将成为主要障碍之一。

（二）负荷

发动机的负荷 □ 柴油机: 油门拉杆或齿条位置

□ 汽油机: 节气门开度

转速n一定，负荷 时，发动机燃烧剧烈程度，平均指示压力pi；而由于转速不变，pm平均机械损失压力pm基本保持不变。则m1，机械效率下降。

pi 当发动机怠速运转时，有效功率Ne0，指示功率Ni全部用来克服机械损失功率Nm。即NiNm，因此，m0。

由于车用柴油机普遍在高转速、较低负荷下工作，机械效率下降严重。因此，机械效率对于车用柴油机尤为重要。

（三）润滑油品质和冷却水温度

润滑油粘度影响润滑效果

润滑油温度影响润滑油粘度

冷却水温度影响润滑油温度

即冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。润滑油粘度（牌号）；冷却水温度  润滑油温度  润滑油粘度

 润滑效果  摩擦  Nm,pm  m 润滑油粘度（牌号）；冷却水温度  润滑油温度  润滑油粘度

油膜破裂趋势  摩擦  Nm,pm  m 润滑油中杂质  摩擦  Nm,pm  m

要求: 定期保养、清洗机油滤清器，5000～10000公里换机油。

§1-7 燃烧热化学 一 燃料的完全燃烧

（一）理论空气量L0 目的: 1 kg燃料完全燃烧所需要的空气量L0

汽油: gC2 已知条件: 1 kg燃料中所含gC kg 碳，gH kg 氢气，gO kg氧气

0855.[ kg/kg ]，gH0145.[ kg/kg ]，gO0 [ kg/kg ] 柴油: gC087 [ kg/kg ].[ kg/kg ]，gH0126.[ kgkg ]，gO0004.3 化学反应方程式

CO2CO2 H2O2H2O 需要总的O2量

CO2CO2 H21O22H2O 1 kmol 1 kmol 1 kmol 1 kmol kmol 1 kmol

21111 1 kg kmol kmol 1 kg kmol kmol 121242

gHgHgCgC gC kg kmol kmol gH kg kmol

4212125 燃料中所含的O2量

gO gO [ kg ] = [ kmol ]

326 所需空气中的O2量 = 总的O2量－燃料中所含的O2量 所需空气量（目的）（1）kmol 空气中氧气成分约占21%，所以

kmol 1gCgHgO()[ kmol/kg ] L00.2112432（2）kg 空气的折合分子量为28.95，即 1 kmol 空气 = 28.95 kg 空气，所以

28.95gCgHgO()[ kg/kg ] L00.21124323（3）m 1 kmol 空气 = 22.4 m 空气，所以

22.4gCgHgO()[m3/kg ] L00.2112432

（二）过量空气系数和空燃比 1 过量空气系数 

L 

L0燃烧1kg燃料实际供给的空气量 

完全燃烧1kg燃料理论上所需要的空气量 表示混合气的浓稀程度。 大  混合气稀； 小  混合气浓

一般，柴油机:  > 1；汽油机:   1。2 空燃比 A/F A/FL0

空气量 

燃料量 表示混合气的浓稀程度。A/F 大  混合气稀；A/F 小  混合气浓

（三）分子变更系数 1 理论分子变更系数 0

M2 0

M1燃烧后工质的摩尔数 

燃烧前工质的摩尔数 0  容积变化大  膨胀做功好  t（1）完全燃烧: gHgO432 01L0（2）不完全燃烧:

gHgO0.21(1)L0432 01L02 实际分子变更系数 

M2Mr0r  M1Mr1r 其中Mr－1 kg 燃料燃烧后残余废气的摩尔数。rMr/L0－残余废气系数。

二 燃料的不完全燃烧第五章 发动机噪声及排放污染

噪声: 汽车的主要噪声源 — 发动机。

汽油机的主要噪声源 — 风扇噪声和配气机构噪声。

柴油机的主要噪声源 — 燃烧噪声。

柴油机的噪声比汽油机的大。

排放: 汽油机的CO、NOx和HC排放比柴油机的多，柴油机的炭粒排放比汽油机的多。

§5-1 发动机噪声污染及防治

GB规定: 城市噪声声压级白天 — Lp  42 [ dB ]，夜间 — Lp  37 [ dB ]。一 噪声的评价指标

（一）噪声的物理参数 1 声压 p 声波通过介质时，波峰处的压力升高量 [ pa ]。2 声压级 Lp — 无因次参数

p Lp20lg [ dB ]

p0其中p0 — 1000 [ Hz ]时的基准声压，即听阀声压，p052105 [ pa ]。

人耳能听到的听阀声压210 [ pa ]，产生疼痛的痛阀声压 = 20 [ pa ]。相差100万倍左右。3 声强 I 单位时间、单位面积上通过的声能 [ W/m ]。4 声强级 LI — 无因次参数

2I LI10lg [ dB ]

I0其中I0 — 1000 [ Hz ]时的基准声强，L01012 [ W/m2 ]。声功率 W 声源在单位时间内所辐射的总能量 [ W ]。WsInds

其中S — 包围声源的封闭面面积；In — 声强在微元面积ds法线方向的分量。

（1）在自由场中，声波球面辐射，则 I球W4r2W [ W/m ]

2（2）在开阔地面上，声波半球面辐射，则 I半球2r2 [ W/m ] 声功率级 Lw — 无因次参数

W Lw10lg [ dB ]

W01012 [ W ]。

声压级 Lp，声强级 LI和声功率级 Lw的范围均为 0～120 [ dB ]。其中W0 — 基准声功率，W07 频率与频带

人耳能听到的声音频率范围为20～20,000 [ Hz ]。

将其分为若干个频率段 — 频带或频程。

常用倍频程和1/3频程。

倍频程的中心频率 — 31.5，63，125，250，500，1000，2000，4000，8000，16000„

中心频率f中，上限频率f上和下限频率f下的关系为

1f中； f上2f下。

f上2f中； f下2 频谱图 — 横坐标: 频率（频带），纵坐标: 声压级 Lp，声强级 LI或声功率级 Lw。

（二）主观评价 — 响度级

即使声压级相同，而频率不同，人耳所感受到的声音响度就会不同，主观评价参数 — 响度级 [ 方 ]（[ phon ]）。

以1000 [ Hz ] 的纯音为基准声音，当某噪声的响度与某声压级的纯音响度相同时，则该纯音的声压级 [ dB ] 即为该噪声的响度级 [ phon ]。

如图的ISO等响曲线由大量试验得出 100 Hz以下的噪声，虽然声压级 [ dB ] 较高，但响度级 [ phon ]却低，人耳不敏感。

低频、低声压级 [ dB ] 的噪声，人耳听不到。同一声压级 [ dB ]下，人耳对频率为3000～4000 Hz的噪声（波谷）最为敏感，其响度级 [ phon ] 最高。声压级高于100 [ dB ] 时，等响曲线平缓，响度级 [ phon ] 仅与声压级 [ dB ] 有关，而与频率 [ Hz ] 几乎无关。说明对于高 [ dB ] 的噪声，人耳已分辨不

出高、低频了。

二 发动机噪声分析

（一）车辆噪声源 与发动机转速n有关的噪声源

进、排气噪声；旋转件噪声 — 风扇，空气压缩机，发电机和空调等。2 与车速有关的噪声源

传动噪声 — 变速器，传动轴等；空气动力噪声 — 轮胎噪声，车体噪声等。

（二）发动机噪声源 — 主要噪声源 1 直接传向大气的噪声源

进、排气噪声和风扇噪声等 — 属于空气动力噪声。2 发动机表面辐射噪声源

由发动机零部件的机械振动引起。p（1）燃烧噪声 — ，pmax，还与发动机零部件的强度、刚度有关。

（2）机械噪声 — 发动机零部件之间的间隙撞击和零部件弹性变形，导致零部

件振动引起。

三 发动机噪声的防治

（一）降低燃烧噪声

p1 采用油膜蒸发型混合气形成方式 — M过程  ，pmax。

p2 尽量使喷油先缓后急 — 推迟喷油开始时刻  ，pmax。

3 使用十六烷值高的燃料  i。

（二）加强结构强度

加固主轴承，多加和加固加强筋。

（三）采用隔声罩壳

材料: 钢板、玻璃纤维和其它消声材料。

部位: 曲轴箱侧壁和排气总管。

（四）采用排气消声器

排气消声器 — 声滤波器，随频率变化。阻性消声器 — 主要用于小轿车

声学性能主要取决于声吸收构造和材料的流动阻力。降低噪声的频带较广。2 抗性消声器 — 主要用于载货汽车

声学性能主要取决于消声器的几何形状，造成排气声能阻抗失配。阻抗失配使部分声能在消声器内来回反射震阻碍向外辐射。3 阻抗复合式消声器 — 用于各种汽车

以抗性消声器为基础，同时采用吸声材料，可使排气噪声大幅度降低。

（五）低噪声发动机设计

在满足基本性能的前提下，按降声原理设计结构参数。

§5-2 发动机排放污染及防治 一 发动机的污染源

（一）排气污染 — 占发动机总污染量的65～85% 1 一氧化碳 CO 2 氮氧化合物 NOx 碳氢化合物 HC 4 燃料液滴和炭粒 5 各类铅、硫化合物

（二）曲轴箱通风污染 — 占发动机总污染量的20%左右

主要是碳氢化合物 HC。

（三）汽油箱通风污染 — 占发动机总污染量的5%左右

主要是碳氢化合物 HC。

（四）化油器浮子室及油泵接头处的泄漏污染 — 占发动机总污染量的 5～10% 主要是碳氢化合物 HC。

（五）含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染

本课程只讨论第一项 — 发动机的排气污染。

二 发动机排放污染物的形成、危害和防治

（一）一氧化碳 CO 1 形成

C + O  CO [ + O ]  CO2 [ 中间产物 ] 产生的原因是缺氧。

汽油机上 —  < 1 的浓混合气；

柴油机上 —  > 1，但局部过浓的混合气。2 危害

煤气中毒 — 人体血液中的血红素对CO的亲和力比对O2的高，引起含CO的血红素所占比例增高，造成人体缺氧窒息。3 防治

（1）稀薄燃烧与高能点火

使混合气的 ，而又能够正常燃烧。（2）缩小燃烧室的激冷区

激冷区 — 燃烧室中由两个以上冷表面构成的狭窄空间，如挤气间隙。

激冷效应 — 靠近激冷区的可燃混合气，热损失过多而不能着火。

缩小燃烧室的激冷区  燃烧易于完全  CO。

（二）氮氧化合物 NOx 1 形成

（1）燃烧温度高（2）高温持续时间长

（3）火焰前锋面中氧气的浓度高

产生的原因是高温。2 危害

（1）与肺中的水蒸汽粘合而形成稀硝酸，引起肺水肿和肺气流阻力明显上升。（2）与HC反应生成光化学过氧化物，是光化学烟雾的主要成分。3 防治

（1）降低压缩比   缸内温度  NOx。（2）减小点火提前角   缸内温度  NOx。（3）废气再循环，缸内喷水，采用乳化油， 或   缸内温度  NOx。（4）分层燃烧  降低混合气的均匀性  缸内温度  NOx。

（5）加强燃烧室内气流运动混合气混合、燃烧迅速高温持续时间NOx。

（三）碳氢化合物 HC 1 形成

（1）局部混合气过浓或过稀使氧化反应减慢，热损失相对增加，不能着火。（2）某微小单元的混合气面容比大，热损失大，不能着火。（3）激冷效应。2 危害

（1）3.4苯并芘 — 致癌物质。

（2）苯甲醛和丙烯醛 — 强烈刺激眼睛和呼吸器官。（3）光化学烟雾的主要成分。3 防治

（1）降低压缩比   膨胀冲程中燃烧室壁面温度和排气温度  HC。（2）改善燃烧室形状，降低面容比  散热损失  HC。（3）稀薄燃烧与高能点火  燃烧完全程度  HC。

（4）减小点火提前角   HC在膨胀和排气冲程中燃烧掉。（5）缩小燃烧室的激冷区  燃烧易于完全  HC。

（6）加强燃烧室内气流运动  混合气混合、燃烧完全  HC。

（7）曲轴箱强制通风

HC — 空气滤清器  进气管  缸内再燃烧。

（四）燃料液滴和炭粒 1 燃料液滴

柴油机冷起动或低负荷运行时冒蓝、白烟。蓝、白烟之间没有严格的成分差异，均为燃料液滴或水蒸汽，只是微粒的直径不同而对光线的反射不同而已。2 炭粒

柴油机高负荷运行时冒黑烟。

（1）形成

缺氧，致使燃烧中间产物C-C，H-C裂化，再聚合成炭粒。

柴油机缓燃期中形成最多。（2）危害

A 燃烧不完全  经济性，动力性。B 污染大气。

C 炭粒沉积在活塞、燃烧室和排气门等零件表面，使运动件摩擦损失增大，甚

至卡死。（3）防治

A 稀薄燃烧与高能点火  燃烧完全程度  炭粒。B 改善雾化质量  混合气混合、燃烧完全  炭粒。C 加强燃烧室内气流运动  混合气混合、燃烧完全  炭粒。D 改进发动机的结构和使用，加速混合气形成，提高燃烧速率。

E 采用乳化油  缸内温度  中间产物的热裂反应明显减少。F 加入消烟添加剂 — 钡盐，但有毒。G 后期处理

小颗粒的炭粒经过静电、过饱和水蒸汽、超声波而聚合成较大颗粒的炭粒，再通过除尘过滤器予以净化。

（一）  1－汽油机 假设燃料中的C 燃烧全部生成了CO和CO2。其中CO是中间产物，即不完

全燃烧产物。CO2是最终产物，即完全燃烧产物。

gC2 化学反应方程式

gCOgCO2 CO2CO

CO2 H23 需要总的O2量

CO2

1O2H2O 21O2CO CO2CO

2C2gCO2gCO2gCOgCO kmol kmol gCO kg kmol gCO kg

224121212gCgCO2gCO kmol kmol gCO kg

1224 H2 kmol 1O22H2O

kmol gH kmol 24 燃料中所含的O2量 gHgH kg 4gO gO [ kg ] = [ kmol ]

325 空气中的O2量 = 总的O2量－燃料中所含的O2量

gCO2gHgO1 0.21L0(gCgCO2)2412432gCgHgOgCgCO2 0.21L0()124322424gCgCO21gCgHgO 0.21L0[L0()]

24240.2112432所以 gCO24021.L0(1)

gCOgC240.21L0(1)gCgCOgCO 分析

（1）当LL0时， = 1，A/FL0

gCO2gC

gCO0,gCO2gC（2）  gCO0,（3）  使gCgCO时

gCO0，C全部生成CO。此时的过量空气系数称为临界值。记为cr。

gC 所以 cr1

240.21L0（4）  cr

此时理论上gCgCO，析出炭粒。

一般柴油机的cr0.6～0.72。

（二） > 1－柴油机

混合气混合不均匀，局部过浓或过稀，造成燃烧不完全。缸内情况十分复杂。

三 燃料和可燃混合气的热值

（一）燃料的热值

kg 燃料完全燃烧所产生的热量 [ kJ ]。

加入水的汽化潜热的热值－高热值

不加入水的汽化潜热的热值－低热值 hu

发动机缸内高温，水只能以气态存在，故应取不加入水的汽化潜热的热值，即低热值。

汽油: hu44100 [ kJ/kg ]；柴油: hu42500 [ kJ/kg ]

（二）可燃混合气的热值

hu Hu [ kJ/kmol ]

M1

§1-8 发动机混合气的着火和燃烧方式 P 一 混合气的着火

（一）柴油机－低温多级自燃 1 t1阶段－混合阶段

在压缩过程终了时，燃料喷入汽缸内形成 可燃混合气。燃料遇到温度较高的空气，开始 氧化，但速度缓慢，示功图上的压缩线没有明 显的变化。混合阶段，为着火做准备。2 t2阶段－第一级反应

燃烧的实质是燃料的氧化反应，当反应速 度很快时，火焰就会出现。经过t1时间后，反

应加剧，出现冷火焰，缸内压力超过压缩压力。在这一阶段，反应生成醛类、过氧化物和一氧化碳等中间产物。要求混合气较浓， = 0.4～0.5。3 t3阶段－第二级反应

温度、压力升高较大，产生许多化学反应的活性中心，出现蓝火焰。混合气稀得多，略小于1。t1t2t3时间后－第三级反应

活性中心剧增，化学反应加速，热积累剧烈，发生爆炸，出现热火焰。混合气更稀，  1。

t1t2t3－着火延迟期

（二）汽油机－高温单级点燃 压缩的是燃料与空气的混合气体, 在此过程中, 已经进行了一些化学反应。火花点火, 局部温度高达20000℃以上, 该处燃料分子直接分裂成大量的自由原子与自由基, 迅速反应出现热火焰, 瞬间扩大到整个燃烧室内。所以, 汽油机着火过程：

压缩混合气  点火（经短暂着火延迟期） 热火焰

三 燃烧方式

（一）同时爆炸燃烧

取某一部分为系统, 着火前后整个系统各个部分的相完全均匀一致。即相只随 t（时间）座标变化, 而不随 x（位移）座标变化, 为单相系, 均匀系。

柴油机上, 由于混合气分配不是十分均匀, 总有某一部分混合气最先着火（一般在喷油嘴附近）, 取这一部分为系统, 则系统内实现的就是同时爆炸燃烧。

汽油机上, 由于火焰有传播速度（虽然很快, 但相对同时爆炸燃烧却很小）, 传播逐次进行, 故显然不是同时爆炸燃烧。但火花塞间隙处的少量混合气在电火花作用下, 可实现同时爆炸燃烧，从而形成火焰中心。

（二）逐渐爆炸燃烧 汽油机－火焰传播。两相系－混合气相（未燃区），燃烧产物相（已燃区）。

加热从火花塞开始，紧靠火花塞的那一部分混合气首先被加热, 使氧化或活性中心增多, 发生燃烧。燃烧又加热下一层„„, 一层一层传播。燃烧主要在火焰前锋面内进行。火焰前锋面前方的未燃区中是混合气，火焰前锋面后方的已燃区中为燃烧产物和一小部分在火焰前锋面中没有燃烧掉的燃料继续燃烧。

（三）扩散燃烧

柴油机的燃烧方式, 三相－燃料相, 空气相, 燃烧产物相。

柴油燃点比汽油低, 但在日常生活中汽油却比柴油易燃, 原因就在于汽油的挥发性好, 油与空气形成混合气较快, 物理准备过程已经就绪, 一点即燃。柴油机中燃烧的快慢却主要取决于物理准备过程进行的快慢。油滴遇热蒸发形成燃料蒸汽, 然后才能燃烧, 并非油滴与空气接触就可燃烧。为防止燃烧产物将油滴与空气隔开, 将组织空气相对于油滴的气流运动, 将燃烧产物抛在后面。

发动机的换气过程

燃烧是做功之本。

燃烧需要空气与燃料。重量比 容积比

燃料 1 1 液态

空气 15 1000 气态

燃料受机械控制，容易加入。而汽缸容积就那么大，要想多加空气就要困难得多。因此，对发动机换气过程的研究就显得尤为重要了。

§2-1 四冲程发动机的换气过程 一 配气定时

与工程热力学中介绍的不同, 进排 气门的开启、关闭也需要时间, 故

在下止点前排气－排气提前角40～80 在上止点后关闭－排气迟闭角10～35 在上止点前吸气－进气提前角 0～40 在下止点后关闭－进气迟闭角40～80 进气提前角+排气迟闭角－气门叠开角

二 换气过程

（一）排气过程 1 自由排气阶段 A 排开 p >>p’  p = p’ 靠缸内压力将气体挤出气缸，其中 p－缸内压力, p’－排气管内压力。2 强制排气阶段 B p = p’  p  p’

靠活塞上行将废气挤出气缸。3 超临界排气 C 排开  p = 1.9 p’

在气阀最小截面处, 气体流速等于该地音速

akRT m/s。其流量与压差（pp’）。

（二）进气过程和气门叠开角

由于节流作用, 缸内产生负压；（p0p）使新鲜介质进入缸内。

气阀叠开角：非增压：20～60 CA。

太大（引起） 废气回流进气道。

太小  扫气作用不明显。

增压：110～140 CA。

进气管p, 扫气明显, 气阀叠开角可以增大很多。如6135 型高柴：非增压：40, 增压：124。扫气的作用： 清除废气, 增加气缸内的新鲜充量。2 降低排气温度。3 降低热负荷最严重处（如气阀、活塞等）的温度。

三 换气损失

理论循环换气功与实际循环换气功之差。

如图：换气损失功－X+（Y+W）, 其中（W+Y）

为排气损失功，X为进气损失功。

（一）排气损失功Y

W是因排气门提前开启而损失的膨胀功, 称为自由排气损失。Y是活塞作用在废气上的推出功, 称为强制排气损失功。

排气提前角  W，Y。

综合效果, 要求（Y+W）, 故（W+Y）有一个最佳值（W+Y）min。对应排气提前角亦有一个最佳值, n （W+Y）min。

（二）进气损失功X

进气损失功小于排气损失功，即X < Y

（三）泵气损失功（X+Y-D）

在实际示功图中, 把（W+d）归到指示功中考虑。而把泵气损失功（X+Y-d）归到机械损失中考虑。

§2-2 四冲程发动机的充气效率

一 充气效率

（一）定义

为比较不同大小、不同类型发动机的充气品质和换气过程的完善程度, 不受气缸工作容积Vh 的影响, 引入充气效率v的概念。

由于有进气阻力等因素的影响, 实际进入气缸中的新鲜充量必然小于理论上进气状态下充满工作容积的新鲜充量。二者之比称为充气效率v, 即

实际进入汽缸的新鲜充量 v

进气状态下充满汽缸工作容积的新鲜充量GmV1 v

G0m0Vh 其中：G,m,V1－实际充量的重量，质量和体积；

G0,m0,V1－理论充量的重量，质量和体积；

进气状态：非增压：空气滤清器后进气管内的气体状态, 通常取为当地的大气

状态。

增 压：增压器出口状态。

严格地说，充气效率应为

实际进入汽缸的新鲜充量 v

以标准大气状态充满汽缸工作容积的新鲜充量更合理。这样，在后面将要讲到的大气修正中，不同的压力和温度下进气量的比值就等于其充气效率之比。否则，按照前头的定义式，大气温度越高，充气效率反而会越高，讲起来似乎无法接受。而且也不具备可比性。

（二）实际测量 vV1'Vh'

'实际流量

理论流量3 其中：V1－实际测量 [ m/h ] ' VhVh[L]ni600.03Vhin[m3/h]

10002 充气效率是衡量换气过程进行得完善程度的重要指标。

柴油机 0.75～0.90 汽油机 0.70～0.85

二 充气效率的分析式

充入汽缸的新鲜充量 = 缸内气体的总质量－缸内残余废气质量

（一）进气门关闭时缸内气体的总质量

ma(VcVh')a

' 其中Vc－余隙容积；Vh－进气门关闭时缸内工作容积；

a－进气终了缸内气体密度。

（二）排气门关闭时缸内残余废气的质量

mrVrr

（三）充入汽缸的新鲜充量

vVh0

（四）充气效率的分析式 其中0－大气状态下气体密度。其中Vr－排气门关闭时缸内容积；r－排气门关闭时缸内残余废气密度。

(VcVh')aVrr

m(VcVh')aVrr vVh0m0

VcVh'VrarVcVc Vh0Vc

Vh'Vhe－有效压缩比；VrVc。

其中1－压缩比；1VcVc 一般e(08.)。若假设e，有.～09ar v

(1)0 带入理想气体状态方程式，得

1T0papr

v1p0TaTr 其中p0,T0－大气压力和温度；pa,Ta－进气终了时缸内的压力和温度；

pr,Tr－排气终了时残余废气的压力和温度。

pa,Ta v的分析式为定性分析v的影响因素提供了依据。

§2-3 影响充气效率的各种因素 一 进气终了压力pa

（一）进气阻力pa

pav；pr,Trv。

pa  pa  v

p0pa

pa对pa的影响最大。进气系统的沿程阻力和局部阻力均会使pa增大。

（二）转速

n   pa  pa  v

（三）负荷

汽油机：负荷   节气们开度 （质调节） pa  pa  v

柴油机：负荷   循环供油量 （量调节）（与pa无关） 热负荷  Ta  v（不大）

二 进气终了温度Ta

Ta

（一）转速

负荷一定：n Tavav



综合pa、Ta的影响，n   v。

（二）负荷

转速一定：负荷   热负荷  Ta  v

柴油机：进、排气管分置。

避免排气管对进气管加热，使Ta  v

汽油机：进、排气管同置。

虽然Ta  v，但燃油受热增发快，可以改善混合气形成。

三 排气终了压力pr

pr  残余废气量 v

pr  排气门处的阻力  n，所以 n  pr  v（影响较小）四 排气终了温度Tr

Tr  v 五 压缩比

  v

v公式仅为定性分析用的，是粗略的。还有许多因素未予考虑。如：压力升高比，绝热指数k，进气马赫数Ma，热传输和过量空气系数等。

§2-4 提高充气效率的措施

减小进气系统阻力。

沿程阻力，局部阻力（节流阻力）。

汽油机：空气滤清器  化油器  进气管  进气道  进气门

柴油机：空气滤清器  进气管  进气道  进气门

一 减小流动阻力

（一）进气门 1 进气门直径d进

进气门流通面积0.20～0.25 活塞顶面积 d进  pa  v（影响大）

d排  pr  v（影响小）

一般：d进 > d排 一般: 2 四气门

流通面积f1 40%左右。但结构复杂，造价较高。

f1  v  Ne（可达30%），ge 3 气门升程h h，时面值  v 4 阀顶过渡圆角R R  f1  v

R  流动阻力  v

R应适中。

（二）进气管 表面光洁度和流通面积

表面光洁度，流通面积  沿程阻力  v 2 转弯和节流阻力

转弯半径R，截面突变  v 3 截面形状

考虑汽油机的雾化，蒸发，则

管壁面积  沉积  蒸发  混合气分配不均匀

截面形状 圆形 矩形 D形

流动阻力 小 大 中

底部蒸发 小 中 大

柴油机不存在底部蒸发问题，故多采用流动阻力小的圆形进气管。

（三）进气道

转弯半径R，表面光洁度，各管口与垫片孔口对中  流动阻力  v

设计时还要考虑组织进气涡流。

（四）空气滤清器

通道面积，除尘效果  流动阻力  v

经常清洗，更换纸芯。

（五）化油器

喉口截面积  流动阻力  v，但雾化效果。

解决这对矛盾，采用双喉口。小喉口：雾化；大喉口：进气。

二 合理选择配气定时

（一）配气定时的综合评定 良好的充气效率以保证发动机的动力性能。2 合适的充气效率以适应发动机的扭矩特性。3 较小的换气损失以适应发动机的经济性能。必要的燃烧室扫气以保证高温零件的热负荷得以适当降低，达到可靠运行。5 合适的排气温度。

调整：1，2－进气迟闭角；3－排气提前角；4，5－气门叠开角

（二）进气迟闭角i n  气流惯性   缸内气体易倒流进气管  v n  一部分气体来不及进入汽缸  v 3 i  对应v,max的n 1 转速n一定时，总有一个进气迟闭角i使得充气效率v为最大。

所以，高速发动机转速大，要获得好的充气效率和动力性，进气迟闭角应大

一些。n  i,最佳

（三）排气提前角o

V1 o    v， 其中－后期膨胀比。

V4 考虑经济性，在排气损失最小的前提下，尽量减小排气提前角。

（四）气门叠开角i,o

i,o  缸内气体易倒流进气管；i,o  pr，Ta v

增压发动机气门叠开角应大一些。

§2-5 进气管内的动态效应 一 现 象

195柴油机：进气管长度L = 300 mm L = 1140 mm 气体在进排气管中有压力波动现象，有效组织、利用压力波动，可以提高充

气效率。

进气门开闭时：pi  pa  v

排气门开闭时：po   pr  v

动态效应与进排气管的长度和直径有关。

二 波的动态机理 ''

闭口端：进：压缩波  反射: 压缩波 －同型波

进：膨胀波  反射: 膨胀波 －同型波

开口端：进：压缩波  反射: 膨胀波 －异型波

进：膨胀波  反射: 压缩波 －异型波

三 进气动态效应

（一）惯性效应

阶段：进气门开  进气门闭

 膨胀波

 压缩波（进气门闭）

（二）波动效应

阶段：进气门闭  下一循环进气门开

 压缩波

 膨胀波

 膨胀波

 压缩波（进气门开）

压力波动是周期性的。

a 压力波固有频率：f1 [ 1/s ] 其中a－进气管内声速。

4Lnn 发动机吸气频率：f2 [ 1/s ]

602120f130a 令：q f2nL 当q = 1，2，3„ 时，进气门开，则pa  v。

当q = 1,2,3„ 时，进气门开，则pa  v。

222

四 结 论 惯性效应（本循环），振幅大，衰减小。

波动效应（两循环），振幅小，衰减大。高速发动机，进气管短；低速发动机，进气管长。3 进气管直径  流动阻力  压力波强度

进气管直径  压力波振幅  压力波强度 4 多缸机上，进气管应分支，且等长。避免急转弯，则压力波振幅不会衰减太大。排气管需要膨胀波，则pr  扫气作用  v

§2-6 单位时间充气量与循环充气量

单位时间充气量 G [ kg/h ]，循环充气量 G [ kg ]，则

n GGi60 [ kg/h ] 2 n  G，但n  pa  G

G  单位时间供油量g  与功率Ne有关。

G  循环供油量g  与扭矩Me有关。

图中虚线为不考虑进气损失的G和G曲线；

实际的G和G曲线如图中实线所示。

第三章 柴油机混合气形成和燃烧

§3-1 柴油机混合气形成 一 两种基本形式

（一）空间雾化

将燃料喷在燃烧室空间使之成为雾状，再利用空气运动达到充分混合。

特点: 1 对燃料喷雾要求高（采用多孔喷嘴） 燃烧易于完全，经济性好。2 对空气运动要求不高  后期燃料易被早期燃烧产物包围，高温裂解

 排气冒烟。

p3 但初期空间分布燃料多，燃烧迅速  ，pmax  工作粗暴。



（二）油膜蒸发（M过程）

空间雾化型混合气蒸发方式要求将燃料尽量喷在燃烧室空间，而油膜蒸发型混合气蒸发方式则有意将燃料喷在燃烧室壁面上，使之成为薄薄的一层油膜附着在燃烧室壁面上，只有一小部分燃料分布在燃烧室空间。经燃烧室壁面和燃烧加热，边蒸发，边混合，边燃烧。初期蒸发、燃烧慢，后期蒸发、燃烧迅速（先缓后急）。

特点: 1 对燃料喷雾要求不高（采用单、双孔喷嘴），对空气运动要求高。

p2 放热先缓后急  ，pmax  工作柔和，噪声小，经济性较好。

3 但低速性能不好，冷起动困难。对进气道、燃料供给系统和燃烧室结构参数

之间的配合要求很高，制造工艺要求严格。

二 燃料的喷雾

（一）喷雾的作用

只有当燃料与空气充分接触，形成可燃混合气时，才有可能燃烧。接触面积越大，可燃混合气越多，燃烧越完善。

ml 油滴: 1 个，d = 9.7 mm，S = 245 mm

雾化: 2.9910个，d = 40 m，S = 15.10 mm

面积增大 5090 倍，燃烧反应机会大大增加。

（二）喷雾的形成 1 油束

燃油喷射 － 高压、高速。

一级雾化－汽缸中空气的动力作用将油束撕

裂成片、带、泡或大颗粒的油滴。

二级雾化－空气动力作用将片、带、泡或大

颗粒的油滴再粉碎成细小的油滴。

油束中央速度高，但浓度也高，油滴集中，颗粒大。边上油滴松散，颗粒小。但也有说法正 好相反，中央油滴速度高，颗粒小，边上颗粒大。2 着火条件

浓度、温度为着火的必要条件

中间油粒大, 浓度偏高。

外侧混合气形成快，物理准备快，但初期温度不 高，化学准备没有跟上。等温度适合于着火了，油粒 又过分发散，也不会着火。要控制好浓度与温度的进

2762程，使之正好配合，方可着火。

（三）喷雾特性 油束射程L

并不一定越大越好，这要根据混合气形成的机理与燃烧室形状具体分析。

L   燃料喷到壁面上多  空间混合气太稀。

L   燃料集中  混合气分布不均匀，空气利用。2 喷雾锥角

反映油束的紧密程度。

孔式喷嘴 —   油束松散，粒细。

轴针式喷嘴 —   油束紧密，粒粗。3 雾化质量（雾化特性）

细微度 — 油滴平均直径

细：雾化好

均匀度 — 油滴最大直径-油滴平均直径 匀：雾化好

粒细均匀度好，粒粗均匀度差。

（四）喷油规律

单位时间（或曲轴转角）的喷油量随时间（或曲轴转角）的变化规律。

喷油规律影响放热规律，放热规律影响动力性、经济性和排放。1 喷油延迟角

喷油提前角 — 开始喷油  上止点的曲轴转角。

’ — 上止点  停止喷油的曲轴转角。

喷油延迟角’ — 开始喷油  停止喷油的曲轴转角。2 喷油延迟角对性能的影响

’  喷油持续时间长, 工作柔和，但油耗增大, 排放变差。

’  喷油持续时间短, 油耗下降, 排放好，但工作粗暴。喷油延迟角的比较

a.’  油耗, 排放好，但工作粗暴。b.先急后缓

  工作粗暴。

’  油耗 , 排放差。

c.先缓后急

  工作柔和。

’  油耗 , 排放好, 尽量采用，但很难做到。

（五）喷油嘴 1 孔式喷嘴

主要用于直喷式燃烧室中。

孔数: 1～5个， = 0.25～0.8 mm。

雾化好，但易阻塞。孔数越少，雾化越好，但也易阻塞。2 轴针式喷嘴

主要用于分隔式燃烧室中。

 = 1～3 mm，通道间隙  = 0.025～0.05 mm。

雾化差，但有自洁作用，不易阻塞。三 气流运动对混合气形成的影响

（一）气流运动的作用

（二）气流运动

组织气流运动，加速混合气形成。1 进气涡流

使进气气流相对于汽缸中心产生一个力，形成涡流。（1）切向气道

特点: 气道母线与汽缸相切。

优点: 结构简单，气流阻力小  v

缺点: 涡流强度对进气口位置敏感。（2）螺旋气道

特点: 进气道呈螺旋型。

优点: 能产生强烈的进气涡流。

缺点: 工艺要求高，制造、调试难度较高 2 挤气涡流

活塞上行: 将活塞顶隙的气体挤出流向燃烧室中，形成挤气涡流。

活塞下行: 燃烧室中的气体流向活塞顶隙处，形成反涡流。

挤气间隙  挤气涡流强度

挤气面积  挤气涡流强度

挤气涡流虽然不如进气涡流强，但它的形成正好处于压缩冲程终了，此时进气涡流已经衰减得很弱，所以挤气涡流就显得相当重要了。3 燃烧涡流

燃烧在燃烧室中产生压力差，形成燃烧涡流。

尤其是分隔式的涡流室型燃烧室，汽缸盖内的 副燃烧室中的燃料燃烧后，高压混合气流和火焰高 速喷向活塞顶部的主燃烧室中，由于主燃烧室的导 向作用，形成燃烧涡流，或称二次涡流。

（三）热混合作用 1 刚性涡流

涡流中心质点速度为零，越向边缘速度越大。2 势涡流

涡流中心质点速度最大，压力最小。越向边缘速度越小，压力越大，壁面处速度为零。

一般认为涡流为势涡流。热混合作用（主要在涡流室型燃烧室的涡流室中产生）

涡流中的质点受两个力作用，离心力使质点向外运动，压差力使质点向中心运动。

若 ’ — 质点密度， — 空气密度。

当 ’ =  时，— 质点作圆周运动。

当 ’ >  时，— 离心力为主，质点呈螺旋形向外运动。

当 ’ <  时，— 压差力为主，质点呈螺旋形向中心运动。

液体油、燃油蒸汽: ’ > 400 ，向外运动。

燃烧产物: ’ < 0.3 ，向中心运动。

燃烧产物将新鲜空气挤向外围与燃油混合，并使混合气与燃烧产物分开，火焰呈螺旋形向中心运动，这就是热混合作用。

§3-2 柴油机的燃烧过程

一 燃烧过程的特点和柴油机燃烧的主要研究方向

（一）燃烧过程的特点 高压喷油在汽缸内部形成可燃混合气。2 压缩自燃。

（二）柴油机燃烧的主要研究方向 1 喷油雾化 2 喷油规律 3 气流运动 4 燃烧室结构

配合要好。

二 燃烧过程

p－ 示功图曲线下的面积表示有用功的大小。

（一）着火延迟期i 或称滞燃期 1－2（着火延迟角i）— 喷油嘴针阀打开向缸高压喷油。

此时，缸内温度虽已远远超过柴油的自燃温度（可达 400～800 ℃），但 并不马上着火。

燃烧需要: 物理准备 — 雾化、吸热、蒸发、扩散、混合 化学准备 — 分解、氧化（焰前反应）2 — 缸内压力脱离压缩线开始急骤增高。

一般: i = 0.0007～0.003 [s]；对应的曲轴转角称为着火延迟角i。分重要。

（二）速燃期 2－3 2 点开始着火，压力急骤增高，接近等容燃烧。持续喷油，即随喷随燃。3 — 最高压力点。p3pmax。

为表示2－3阶段压力升高的急骤程度，引入概念 尽管着火延迟期i很短，但却对燃烧过程、尤其是柴油机的燃烧过程影响很大，因此十pp3p2 压力升高率: [ kpa/degCA ] 32p ，pmax  冲击载荷，工作粗暴，柴油机寿命

 44 p ，pmax  做功不利，柴油机性能



（三）缓燃期 3－4 4 — 最高温度点。T4Tmax 1700～2000 ℃。放热量达70～80%。

喷油在这一阶段停止。

V，p，接近等压燃烧。废气量，氧气、燃油量  燃烧。

（四）补燃期 4－5 5 — 放热量达95～97%。

补燃期在膨胀过程中。

补燃期  t，ge，动力性，冷却水温度，排气温度，排放差。

所以，应尽量减少补燃。柴油机由于随喷随燃，混合时间短，补燃要比汽油机严重。

三 影响着火延迟期i的因素

（一）压缩温度Tc和压力pc — 直接影响因素

pc，Tc  i

lni  i

（二）压缩比

  pc，Tc  i

（三）喷油提前角 — 影响最大的因素

  虽然喷油时的压力较高，但着火时刻推迟，使燃烧

 pc，Tc  i

  pc，Tc  i

高速时: mini 低速时: mini 所以，有一个使i为最小的。

10～15 [ degCA ] 5～10 [ degCA ] 一 般:  = 5～10 [ degCA ]

（四）转速n n  漏气、散热损失  pc，Tc；

喷油压力  雾化；气流运动  蒸发

 混合气形成好转  i。

但n  着火延迟角i

（五）十六烷值

十六烷值  柴油的自然性 

缸内p，T大时，影响不大；

缸内p，T小时  i。

（六）增压

增压  pc，Tc  i

四 着火延迟期i对柴油机性能的影响

i  i期间喷入缸内的燃料量  着火前可燃混合气量

p  ，pmax。

p i  ，pmax  冲击载荷，工作粗暴，柴油机寿命。

 i  混合气形成欠佳  柴油机性能

五 放热规律

燃烧放热率Q/随曲轴转角  变化的关系。

由喷油规律和实测示功图，经计算机计算而得。

（一）放热规律

 阶段 — 在速燃期内，约占3 degCA。Q/。

 阶段 — 放热量约80%，约占40 degCA。Q/。

 阶段 — 在膨胀过程内，放热量约20%。

（二）燃烧过程三要素 1 放热开始时刻 2 放热规律 放热持续时间

（三）希望 — 先缓后急

工作柔和，经济性、动力性好，排放少，补燃少。上止点

§3-3 柴油机供油系统的工作特性及其对燃烧过程的影响 一 燃油喷射

（一）供油系统的组成

油箱  输油泵  滤油器  低压油管  喷油泵  高压油管  喷油器（喷油嘴）

（二）喷油过程

普遍采用柱塞式喷油泵。

柱塞上行，使喷油泵内压力升高，当压力升高 到一定值时，克服喷油泵上方出油阀弹簧预紧力和

高压油管内的残余油压，顶开出油阀，通过高压油 管向喷油器供油。

上行2点过了4点之后，打开回油口，使泵内 油压下降。当泵内油压小于出油阀弹簧预紧力和高 压油管内的残余油压力时，出油阀落座，喷油停止。

下行2点过了4点之后，回油停止，重新进油。

（三）喷油延迟时间

从喷油泵内燃油顶开出油阀进入高压油管至油压压开喷油嘴针阀的时间。

原因 — 高压油管中燃油压缩 + 节流作用

（四）几何供油规律

从几何关系求出的油泵凸轮每转一度（或每秒）喷油泵供入高压油管的燃油量 [ ml/degPA或ml/s ]随曲轴转角 （或时间 t）的变化关系。dgpdtdgpfpwp [ ml/s ] fpwp [ ml/degPA ]

d2其中fp — 柱塞面积 [ mm ]；

wp — 柱塞速度 [ ml/degPA ]。

几何供油规律与喷油规律不同。

二 喷油泵速度特性及其校正

（一）节流作用 理论上（不存在节流）

上行—当3点与5点重合时，才开始供油。

当2点与4点重合时，既开始回油，停止供油。实际上（存在节流）

上行—当3点不到5点时，由于通道小，节流，已经开始供油。

关闭进油口时 — 供油提前。

当2点过了4点以后，通道小，节流，才开始回油，停止供油。

开启回油口时 — 供油持续。

所以，实际供油比理论供油时间长，供油量大。

（二）喷油泵速度特性

每循环供油量随转速n的变化关系。n  节流作用  循环供油时间

 循环供油量 g

（三）车用的适应性

车用 — 希望n  g  Me

（例如: 低速大负荷工况）

喷油泵速度特性 — n  g  Me

因此，喷油泵速度特性不适合于车用，必须进行校正。

（四）校正 1 出油阀校正

可变减压容积和可变减压作用。n  节流作用  g  Me

可使循环供油量曲线变得较平坦，但若要适合于车用，还需进行调速器 校正。调速器校正

n  g  Me

在第六章发动机特性中介绍。

三 不正常喷射现象

（一）二次喷射

高压油管内压力波引起。

喷射时间  雾化不良，燃烧不完全，补燃严重，排污，炭烟，零件过热。

（二）断续喷射

进入喷油嘴燃油量不稳定，压力波动引起。

喷油时间正常，但针阀运动次数，喷油嘴易磨损。

（三）隔次喷射

低速、尤其是怠速时，油压不足，压不开针阀。下一循环时油压聚足，压开针阀喷射。

怠速运转不稳定。

§3-4 柴油机的燃烧室 一 燃烧室的分类

（一）直喷式 开式 — 中、大型，中、低速船舶、发电用柴油机

不组织进气涡流，空间雾化型混合气蒸发方式。

2 半开式 — 中、小型，中、高速车用柴油机（1） 型

（2）球型

（3）复合式（U型）

（二）分隔式 涡流室型 — 小型高速车用柴油机 预燃室型 — 小、中、大型，中、高速车用柴油机

二 直喷半开式燃烧室

（一） 型 应用: 黄河JN151，6135Q柴油机；日野ED100，6128柴油机等。2 混合气形成方式: 空间雾化。3 主要结构参数

dk0.4～0.6（1）D 其中dk — 燃烧室喉口直径；D — 汽缸直径。

dk ，油束射程  燃油喷在燃烧室局部空间，空气利用率。

Ddk ，油束射程，气流运动  燃油喷在燃烧室壁面上，雾化差。

DVk（2）0.75～0.85 Vc 其中Vk — 燃烧室容积；Vc — 活塞位于上止点时的压缩容积。

Vk   空气利用率，散热面积  燃烧好。

VcVk 所以，希望尽可能大。

Vc4 主要特点

（1）长型多孔（3～5 个）喷嘴，孔径 d = 0.25～0.4 [ mm ]。

针阀开启压力 19.6 [ Mpa ]，喷雾夹角 140～160。（2）i  工作粗暴。

（3） > 1.3， 大  空气利用率

 空气停留时间  NOx（4）结构简单，散热面积，冷起动性好，经济性好。

（二）的改进型 1 四角型

日本五十铃公司研制。

主要特点: