发动机的基本原理课件
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目录
壹
发动机概述
贰
发动机工作原理
叁
发动机主要部件
肆
发动机性能指标
伍
发动机常见故障
陆
发动机新技术
发动机概述
章节副标题
壹
发动机定义
发动机是将燃料的化学能转换为机械能的装置，广泛应用于交通工具和工业生产。
发动机的功能
发动机由气缸、活塞、曲轴、连杆等核心部件构成，共同协作完成能量转换过程。
发动机的基本组成
根据工作原理，发动机主要分为内燃机和电动机两大类，各有不同的应用场景和优势。
发动机的分类
01
02
03
发动机分类
01
按燃料类型分类
发动机根据使用的燃料不同，可分为汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等。
02
按工作原理分类
根据工作原理，发动机分为内燃机和外燃机，内燃机又包括活塞式和旋转式发动机。
03
按冷却方式分类
发动机按照冷却方式可分为水冷式和风冷式，水冷式通过冷却液循环散热，风冷式则利用空气散热。
发动机作用
发动机将燃料的化学能转换为机械能，驱动车辆或机械运行。
动力转换
通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动活塞运动，进而输出动力。
能量输出
在汽车、飞机等交通工具中，发动机提供必要的推进力，使它们能够移动。
推进作用
发动机工作原理
章节副标题
贰
四冲程工作循环
活塞从上止点向下止点移动，吸入混合气体，为燃烧做准备。
进气冲程
活塞向上移动，压缩混合气体，提高温度和压力，为点火做准备。
压缩冲程
点火后，混合气体迅速燃烧膨胀，推动活塞向下运动，产生动力。
功冲程
活塞再次向上移动，将燃烧后的废气排出，为下一个循环做准备。
排气冲程
热力学基础
热力学第一定律
热力学第一定律即能量守恒定律，指出能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
01
02
热力学第二定律
热力学第二定律阐述了能量转换的方向性，即热量自发地从高温物体流向低温物体，而不会反向流动。
03
卡诺循环
卡诺循环是理想热机的一个理论模型，它描述了在两个不同温度之间进行热交换时，热机效率的最大可能值。
动力转换过程
发动机通过燃烧燃料，将化学能转化为热能，推动活塞运动。
01
燃料燃烧产生热能
活塞的往复运动通过连杆和曲轴转换为旋转运动，输出动力。
02
热能转换为机械能
发动机的能量转换效率决定了其性能，高效率意味着更少的燃料消耗和更大的动力输出。
03
能量转换效率
发动机主要部件
章节副标题
叁
活塞与气缸
活塞在气缸内往复运动，通过连杆与曲轴相连，将燃料燃烧产生的热能转换为机械能。
活塞的运动原理
气缸是发动机的核心部件之一，它为活塞提供往复运动的空间，并承受燃烧产生的高温高压。
气缸的结构功能
活塞环密封气缸壁与活塞之间的间隙，防止压缩气体泄漏，同时帮助散热和润滑。
活塞环的作用
曲轴与连杆
曲轴是发动机的核心部件，负责将活塞的往复运动转换为旋转运动，驱动车辆。
曲轴的功能与结构
在发动机工作过程中，曲轴和连杆共同作用，保证发动机的平稳运行和动力输出。
曲轴与连杆的协同工作
连杆连接活塞与曲轴，传递活塞的直线运动到曲轴，实现能量转换。
连杆的作用
配气机构
凸轮轴通过凸轮控制气门的开闭，确保发动机吸入新鲜空气和排出废气的时机准确。
凸轮轴的作用
01
气门是配气机构的关键部件，负责控制进气和排气的通道，保证发动机的正常呼吸。
气门的结构与功能
02
摇臂和挺杆在配气机构中传递凸轮轴的运动，调节气门的开闭时机和行程。
摇臂与挺杆
03
发动机性能指标
章节副标题
肆
功率与扭矩
功率是发动机做功的速率，通常以千瓦(kW)或马力(HP)为单位，反映发动机的加速能力。
发动机功率的定义
功率和扭矩是发动机性能的两个关键指标，它们相互关联，共同影响发动机的总体表现。
功率与扭矩的关系
扭矩表示发动机旋转力的大小，单位为牛顿米(N·m)，它决定了车辆的牵引力和爬坡能力。
扭矩及其重要性
燃油效率
发动机的热效率是指燃料燃烧产生的热能转化为机械功的比例，是衡量燃油效率的关键指标。
热效率
比油耗指的是发动机单位功率输出所消耗的燃油量，反映了发动机燃油经济性的重要性能指标。
比油耗
发动机的排放标准，如欧六标准，间接反映了燃油效率，因为高效燃烧可减少有害排放。
排放标准
排放标准
发动机尾气排放需符合特定标准，如欧洲的Euro6，以减少空气污染。
尾气排放限值
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02
现代发动机采用DPF（柴油颗粒过滤器）等技术，有效降低颗粒物排放。
颗粒物排放控制
03
通过使用SCR（选择性催化还原）技术，发动机可以减少氮氧化物的排放，达到环保要求。
氮氧化物排放
发动机常见故障
章节副标题
伍
故障诊断方法
通过观察发动机外部是否有油液泄漏、损坏或异常振动，初步判断故障部位。
视觉检查
01
倾听发动机启动和运行时的声音，通过异常响声来识别潜在