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第四节 内燃机的典型结构 Typical IC Engines

第四节 内燃机的典型结构 Typical IC Engines. 主要学习内容. 点燃式发动机. 压燃式发动机. 分层充量发动机. 2008 年 10 佳发动机. 点燃式发动机 SI Engines. 点燃式发动机主要指的是汽油机。发动机以某种方式形成合适浓度的混合气，依靠火花点燃以火焰传播的方式燃烧。包括 二冲程 、 四冲程 和 旋转活塞式 等几种发动机。 缸内直喷分层燃烧发动机 也是点燃式发动机的一种。国内有代表性的是几大汽车公司各自的发动机产品。. 1 、二冲程点燃式发动机. 1 、二冲程点燃式发动机. 优点:

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第四节 内燃机的典型结构 Typical IC Engines

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Presentation Transcript

  1. 第四节 内燃机的典型结构 Typical IC Engines 主要学习内容 • 点燃式发动机 • 压燃式发动机 • 分层充量发动机 • 2008年10佳发动机

  2. 点燃式发动机 SI Engines 点燃式发动机主要指的是汽油机。发动机以某种方式形成合适浓度的混合气，依靠火花点燃以火焰传播的方式燃烧。包括二冲程、四冲程和旋转活塞式等几种发动机。缸内直喷分层燃烧发动机也是点燃式发动机的一种。国内有代表性的是几大汽车公司各自的发动机产品。

  3. 1、二冲程点燃式发动机

  4. 1、二冲程点燃式发动机 • 优点: • 结构简单、零件数少，每缸仅有3个运动零件—活塞、连杆、曲轴； • 升功率比四冲程高，因为做功次数为四冲程机的一倍； • 小型轻便的动力装置。 • 缺点： • 扫气损失大； • 未燃碳氢排放量高； • 燃油、润滑油消耗量大。

  5. 高枝锯 气缸容积: 25.4 cc; 功率：0.95 kW

  6. 2、四冲程点燃式发动机 国内主要是三大汽车集团引进的配套机器，能够满足国Ⅲ排放标准，此外像奇瑞、长安等也相继开发出高水平的汽油机。

  7. 多缸机常应用于汽车，它们的转矩输出较均匀，平衡也比单缸机好。多缸机常应用于汽车，它们的转矩输出较均匀，平衡也比单缸机好。 2.5L以下排量的汽车通常使用四缸机为多。六缸机通常用于排量为2.5—4.5L的发动机，其转矩比四缸机更均匀，但气缸直线排列会增加发动机长度，使曲轴扭转振动增加；由于进气管长、使燃料在各缸之间分配不易均匀。 V－6发动机将气缸分成二列，每列三缸；二列气缸轴线夹角力60°或90°，使发动机更为紧凑，一级惯性力可以得到平衡，但二级惯性力平衡情况要比直立式差。 V－8和V－12缸机也是常用的发动机，它们工作柔和、紧凑、排量大、振动小。 增压汽油机可以在给定排量下获得更大的功率输出，因为发动机的功率取决于缸内燃烧的燃料量，燃料量又取决于每循环吸入气缸的新鲜混合气量，增压可以增加进入气缸混合气的密度，从而增加发动机在给定排量下的输出功率 。 多缸机结构特点

  8. 典型四冲程点燃式发动机 一汽小红旗系列轿车CA4GE汽油发动机的结构特点 直列四缸、四冲程、水冷、单顶置凸轮轴 缸径行程：87.5x92，排量为2.2L，压缩比：9.0 标定功率／转速：76kW/5500 r/min 最大转矩／转速：185Nm/2400～2800 r/min MPI， 闭环控制加三效催化转化器 满足欧Ⅱ排放标准 一汽红旗CA4GE汽油发动机的横剖面图

  9. 一汽小红旗系列轿车CA4GE汽油发动机的结构特点一汽小红旗系列轿车CA4GE汽油发动机的结构特点 一汽红旗CA4GE汽油发动机的纵剖面图

  10. 上海通用别克轿车LW9V型发动机的结构特点 V型6缸，每缸2气门，顶置，四冲程，水冷 缸径行程：89x80mm，排量2.98L 最大功率126kW/5200r/min，最大转矩256 Nm/ 4400r/min 全负荷最低油耗为300g/kW•h 点火提前角自动调节，采用排气再循环阀、曲轴箱强制通风阀、三效催化转化器和活性炭罐及蒸气吸附电磁阀等排放控制系统 排放可满足欧Ⅱ标准 上海通用V6汽油发动机的横剖图

  11. 上海大众Passat轿车ANQ发动机的结构特点 直列4缸，双顶置凸轮轴， 缸径行程：81x86.4mm，排量1.781L，压缩比：10.3 最大功率92kW/5200r/min，最大转矩162Nm/ 3500r/min 5气门（3进2排)，可变配气定时(VVT)，可变进气管 燃油消耗率为295g/kW•h 排放可满足欧Ⅱ标准 双质量飞轮弹簧阻尼连接,减少整车的振动和噪声 上汽帕萨特ANQ汽油发动机的纵剖图

  12. 东风EQ491i发动机的结构特点 四冲程、水冷、直列四缸、单顶置凸轮轴 缸径行程：90.82*76.75mm；排量1.993升；压缩比：8.7； 标定功率：80kW/5250r/min； 最大转矩：158N m/3500r/min； Bosch Motronic 1.5.4多点电子控制喷射系统 最低燃油消耗率：280g/kW•h； 爆震传感器和氧传感器闭环控制 三效催化转化器，其排放满足欧Ⅱ标准。 二汽神龙富康EQ491i汽油发动机的纵剖面图

  13. 3、汪克尔转子（三角形转子）发动机

  14. 转子发动机工作循环

  15. 两个运动零件，即三角形转子与偏心轴。 • 三角形转子在缸体型线中的运动规律是转子上的定时内齿轮绕前端盖上的定时外齿轮作行星运动实现的；偏心轴—端支撑于外齿轮的主轴承中，另一端支承于后端盖的主轴承中，三角形转子轴承套在偏心轴颈上。 • 燃烧室有缸体与转子表面构成，共有三个燃烧室，三角转子转一圈偏心轮轴转3圈，3个燃烧室产生3个做功行程，因此相当于偏心轴转一圈产生一个做功行程。

  16. 3、汪克尔转子（三角形转子）发动机 优点： 结构简单、紧凑、零部件少，平衡性好，噪声振动小，高升功率和单位质量功率，高速性能好。 缺点： 燃烧室面容比大，燃油消耗率高，HC排放高，低速能差。 用于赛车和军用小型发电机组

  17. 压燃式发动机 CI Engines 压燃式发动机主要指的是柴油机。柴油在合适的时刻高压喷射进入发动机的气缸，依靠压缩高温空气加热氛围，燃料发生自燃从而完成发动机的燃烧过程。广泛应用于载货汽车、机车、船舶和发电。废气涡轮增压和机械增压一般用于较大的发动机，它可以降低单位输出功率发动机的尺寸与质量：由于采用压燃，柴油机的压缩比比汽油机大，在12～24范围内，柴油机机械负荷高于汽油机，质量较点燃式内燃机大。 国内有代表性的是近几年推出的具有自主知识产权的满足国Ⅲ，具有国Ⅳ潜力的发动机，如潍柴的蓝擎、一汽锡柴的奥威、玉柴的YC6L-40、上柴的琅驰等。

  18. 一汽CA495ZL柴油机的结构特点 直列四缸，四冲程，直喷，增压中冷 铸铁缸盖、四气门、双顶置凸轮轴，ω型燃烧室 缸径行程：95*105mm； 标定功率：100kW/3600r/min；最大转矩：320N•m。 Bosch公司的VP37型电控喷油泵，多孔P型喷油器 GarrettGT22增压器， 满足欧洲Ⅱ和欧洲Ⅲ排放标准。 一汽CA495ZL柴油机的横剖面图

  19. 一汽CA495ZL柴油机的纵剖面图

  20. 分层充量发动机 Stratified Charge SI Engine • 综合汽油机和柴油机的优点： • 燃油直接喷入缸内，以避免汽油机采用预混燃烧时的爆燃问题； • 燃油与空气的混合气由火花塞点燃，避免燃烧受燃油着火性能（如十六烷值）的限制； • 喷油量来调节功率，避免泵气损失； • 分层充量，可以提高压缩比和实现高效燃烧。

  21. Toyota GDI 发动机

  22. 1. 奥迪　FSI 2.0L Turbocharged DOHC I-4 2. 宝马　3.0L Turbocharged DOHC I-6 3. 戴姆勒　3.0L DOHC V-6 Turbodiesel 4. 福特　4.6L SOHC V-8 5. 通用　3.6L DOHC V-6 6. 通用　6.0L OHV V-8 Hybrid 7. 本田　3.5L SOHC V-6 8. 马自达　DISI 2.3L Turbocharged DOHC I-4 9. 日产　3.7L DOHC V-6 10. 丰田　3.5L DOHC V-6 美国Wards2008年10佳发动机

  23. 1.双顶置凸轮轴直列四缸涡轮增压发动机采用缸内直喷、涡轮增压可变进气歧管可变气门定时等多重领先技术搭载这款发动机的代表车型为奥迪A31.双顶置凸轮轴直列四缸涡轮增压发动机采用缸内直喷、涡轮增压可变进气歧管可变气门定时等多重领先技术搭载这款发动机的代表车型为奥迪A3 4缸、立式、水冷、四冲程、双顶置凸轮轴、涡轮增压、缸内直喷汽油机 发动机排量1.984L，缸径和行程分别为82.5和92.8mm，压缩比10.3 在5300-6000r/min输出功率200hp ,在1800-5000r/min最大转矩281N.m

  24. 2.双顶置凸轮轴直列六缸涡轮增压发动机 采用缸内直喷、双涡轮增压可变气门定时等多重领先技术搭载这款发动机的代表车型为宝马335i

  25. 3.双顶置凸轮轴v6柴油涡轮增压发动机542N•m(1600～2400r/min)的最大输出转矩，154kW(3800r/min)的最大输出功率，城市路况的100km平均油耗10.2L、高速路况的100km平均油耗仅为7.4L，以上就是这款奔驰发动机令人惊叹的技术数据。搭载这款发动机的代表车型为奔驰E320 Bluetec

  26. 4.单顶置凸轮轴v8发动机福特野马Shelby GT和Bullitt搭载的正是这款强劲的“动力心脏”，这颗“动力心脏”已经连续4年荣登“10佳发动机”榜，在5750r/min时可输出34kW的最大功率，在4500r/min时可以输出高达447N•m的最大转矩，

  27. 5.双顶置凸轮轴v6发动机双模直喷技术、D-VVT双可变气门正时双模智能指的是在冷车模式下，发动机采用“多段喷油”方式保证冷车状态下的发动机运转效率和排放始终处于最优状态；当发动机工作温度达到正常标准时，即开启普通模式，搭载这款发动机的代表车型为凯迪拉克CTS5.双顶置凸轮轴v6发动机双模直喷技术、D-VVT双可变气门正时双模智能指的是在冷车模式下，发动机采用“多段喷油”方式保证冷车状态下的发动机运转效率和排放始终处于最优状态；当发动机工作温度达到正常标准时，即开启普通模式，搭载这款发动机的代表车型为凯迪拉克CTS

  28. 6. 6.0升v8混合动力发动机采用了Active FuelManagement(停缸技术)，可以在4缸和8缸之间切换，配合双模式混合动力系统，在低速行驶状态下，可单独驱动、停止运转而由电动机驱动或两者联合驱动；在高速行驶时，依靠停缸及其它技术可以最大程度地降低油耗。带动3t重的GMC Yukon Hybrid 4WD全尺寸SUV以100km仅11.8L的平均油耗在城市道路上行驶，

  29. 7.单顶置凸轮轴v6发动机其i-VTEC技术和VCM（可变气缸管理技术）首次为本田赢得了久违的“10佳发动机”荣誉。该发动机能够根据不同行车条件，自动切换6缸、4缸和3缸工作模式，搭载这款发动机的代表车型为第八代雅阁3.5L和雅阁EX-LCoupe上7.单顶置凸轮轴v6发动机其i-VTEC技术和VCM（可变气缸管理技术）首次为本田赢得了久违的“10佳发动机”荣誉。该发动机能够根据不同行车条件，自动切换6缸、4缸和3缸工作模式，搭载这款发动机的代表车型为第八代雅阁3.5L和雅阁EX-LCoupe上

  30. 8.直喷点火直列四缸涡轮增压发动机直喷系统为基础，加装高效的涡轮增压器，在低油耗与清洁排放以及涡轮增压器特有的加速动力方面表现得相当优异搭载这款发动机的代表车型为马自达Speed38.直喷点火直列四缸涡轮增压发动机直喷系统为基础，加装高效的涡轮增压器，在低油耗与清洁排放以及涡轮增压器特有的加速动力方面表现得相当优异搭载这款发动机的代表车型为马自达Speed3

  31. 9.双顶置凸轮轴v6发动机拥有CVTC（连续可变气门正时智能控制系）、ETC（电控节气门）、VIAS （ 可变进气系统） 技术。要在排量一定的情况下增加动力，除了增压技术，提升发动机最高转速就是最有效的方法了。为此该发动机的极限转速被提升到7500r/min，搭载该发动机的代表车型是英菲尼迪G37 Sport。

  32. 10.双顶置凸轮轴v6发动机缸内直喷系统和传统的燃油喷射系统结合起来的双燃油供给系。可变气门正时系统和可变长度进气歧管构成了符合两种燃油供给系统要求的进气混合机构，产生了实时根据发动机负载进行工作的理想状态。最大程度实现了燃油经济性。搭载于雷克萨斯I S 3 5 0上

  33. 热机、内燃机、内燃机分类等基本概念 从技术角度熟悉内燃机发展的历史 往复活塞式发动机基本术语 发动机的工作原理 发动机的总体构造和各种发动机的结构特点 第一章要点

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