第2章 发动机基本知识
第2章 汽车检测诊断与维修
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2.1发动机功率与油耗的检测
• • 2.各气缸功率均衡性检测 在发动机正常工作情况下，发动机输出功率应等于各缸功率之和， 各缸输出功率应大致相等。但是由于结构、供油系以及点火系方血的 差异，各气缸实际发出的功率还是会有所不同。特别是当某气缸有故 障时，这种差就更大。例如在某一转速下，若某气缸火花塞突然断火， 该气缸就不能做功，发动机总功率就会下降。 • 根据这种分析，我们就可以采用轮流将各缸断火的办法，来判断某 缸技术状况是否良好。“单缸断火”的具体测试方法有两种:一种是 测量功率的变化;另一种是测量转速的变化。 • (1)单缸功率的检测 • 首先，利用无负荷测功仪测出各缸都工作时的发动机功率，然后在 某气缸断火(高压短路或柴油机输油管断开)情况下，再测量发动机功 率。两次测量功率之差即为断火气缸的单缸功率。
Pe K C1 n C K C1 Pe C n dn dt dn dt
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2.1发动机功率与油耗的检测
• 由式(2 -4)可以看出，发动机在加速过程中所发出的瞬时功率，与转 速和转速变化率的乘积成正比。因此，只要能够测量出发动机的转速 和转速变化率，就可以计算出发动机的瞬时功率。例如，要测量图21中升速曲线上A点的瞬时功率，只要知道A点瞬时速度n1和该点速度 的变化率(该点曲线的斜率)即可。 • (2)通过测量加速时间来计算发动机的平均功率 • 在实用中，通常不是测量某一转速下的瞬时功率，而往往是测量加 速过程中某段时间内的平均功率。如图2-2所示，我们计算转速从n1 –n2的平均功率
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2.1发动机功率与油耗的检测
• 因此可以得出:
Pav C nav ( n n n n n n dn ) av C 1 2 2 1 C 2 1 dt 2 T T
汽车发动机电控技术原理与维修课件-第2章故障自诊断系统及测试
• 水温传感器正常工作时，其输出信号在0.1~4.8V范围内变化。
②氧传感器与空燃比反馈控制系统、爆燃控制 系统等，控制所依据参数（直接从传感器测 得或根据传感器的输入计算得到）是在不断 变化的，因此这些信号变化的快慢也反映了 传感器是否存在故障。
③故障信号的产生除传感器自身的故障原因外， 传感器电路接触不良、断路或短路也会导致 故障信号的产生。
快速数据传递→ 故障存储器被清除了
3．丰田IT-Ⅱ
开始DTC 检查（读 取故障码）
启动数据 列表（读 取数据流）
*** 故障码的人工读取与清除
1．OBD-I系统故障码的人工读取与清除 ——以丰田车系为例
丰田车系诊断插座
• 发动机舱内诊断插座一般设 在熔断器盒旁边，用于读取 与清除故障代码；
45—防盗系统
55—灯光调节电控
26—电控车顶
56—收音机
34—自适应悬架
66—座椅/后视镜调整电控
• 按“→”显示如下信息提示输入功能地址：
Rapid data transfer HELP Select function XX
快速数据传递 帮助 选择功能 XX
自诊断座
解码器诊断接 口 桑塔纳2000诊断座与解码器诊断接口
2．大众V.A.G1552
功能键与功能代码
快速数据传递
• 当诊断仪一旦连接好之后，会自动进入操作模式1 （“快速数据传递”），即：
Rapid data transfer HELP Insert address word XX
快速数据传递 帮助 输入地址字XX
• 在监控回路内设有监控时钟，按时对ECU进 行复位。当ECU内部发生故障时，程序就不 能使ECU复位，ECU据此判定自身有故障。
第2章 曲柄连杆机构
§2.1 概述 §2.2 机体组 §2.3 活塞连杆组 §2.4 曲轴飞轮组 连接关系图示 作业
2014年7月12日
本课件用于汽车专业教学
教学目的与要求
1、掌握曲柄连杆机构功用及组成。 2、了解曲柄连杆机构受力情况。
3、掌握气缸体与曲轴箱的型式，气缸的排列型式，气缸盖的功用、组成及其缸盖
回目录
气缸体、曲轴箱
§2.2 机体组
气缸盖
气缸盖、气缸垫
油底壳
气缸垫
油道和水道
气缸体 曲轴箱
油底壳
气缸
机 体 组 图 示
水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体， 称为气缸体——曲轴箱。
一 、 气 缸 体 和 曲 轴 箱
缸体是发动机中最大的单独式部件，它基本上是 一个金属体，为了达到润滑和冷却的目的，该部 件被制造成既有汽缸又有油道和水道网。另外， 缸体的侧面装有机油滤清器、水泵以及其它辅助 部件。
1.往复惯性力： 0 max 0
惯性力 离心力
上止点
活
前半行程 后半行程
（惯性力向上）（ 惯性力向下）
塞
下止点
当活塞从下止点向上止点运动时，正好相反。
2.离心力： 其大小与曲柄半径、旋转部分的质量及曲
轴转速有关。离心力总是沿着半径背离圆心方向。 上止点
惯性力FJ
离 心 力 FC
下止点
（顺时针旋转）
力、摩擦力等。
曲柄连杆机构的组成
曲柄连杆机构
机体组
活塞连杆组
曲轴飞轮组
气 缸 体
曲 轴 箱
气 缸 盖
气 缸 套
气 缸 垫
油 底 壳
活 塞
活 塞 环
活 塞 销
航空发动机总资料
第一章概论航空发动机可以分为活塞式发动机（小型发动机、直升飞机）和空气喷气发动机两大类型。
P3空气喷气发动机中又可分为带压气机的燃气涡轮发动机和不带压气机的冲压喷气发动机(构造简单，推力大，适合高速飞行。
不能在静止状态及低速性能不好，适用于靶弹和巡航导弹)。
涡轮发动机包括：涡轮喷气发动机WP，涡轮螺旋桨发动机WJ,涡轮风扇发动机WS,涡轮轴发动机WZ，涡轮桨扇发动机JS。
在航空器上应用还有火箭发动机（燃料消耗率大，早期超声速实验飞机上用过，也曾在某些飞机上用作短时间的加速器）、脉冲喷气发动机（用于低速靶机和航模飞机）和航空电动机（适用于高空长航时的轻型飞机）。
P4燃气涡轮发动机是由进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等主要部件组成。
由压气机、燃烧室和驱动压气机的涡轮这三个部件组成的燃气发生器，它不断输出具有一定可用能量的燃气。
涡桨发动机的螺桨、涡扇发动机的风扇和涡轴发动机的旋翼，它们的驱动力都来自燃气发生器。
按燃气发生器出口燃气可用能量的利用方式不同，对燃气涡轮发动机进行分类：将燃气发生器获得的机械能全部自己用就是涡轮喷气发动机；将燃气发生器获得的机械能85%~90%用来带动螺旋桨，就是涡桨发动机；将获得的机械能的90%以上转换为轴功率输出，就是涡轮轴发动机；将小于50%的机械能输出带动风扇，就是小涵道比涡扇发动机（涵道比1:1)；将大于80%的机械能输出带动风扇，就是大涵道比涡轮风扇发动机（涵道比大于4:1）。
P5航空燃气涡轮发动机的主要性能参数：1.推力，我国用国际单位制N或dan,1daN=10N，美国和欧洲采用英制磅(Pd)，1Pd=0.4536Kg,俄罗斯/苏联采用工程制用Kg,1Kg=9.8N；2.推重比（功重比），推重比是推力重量比的简称，即发动机在海平面静止条件下最大推力与发动机重力之比，是无量纲单位。
对活塞式发动机、涡桨发动机和涡轴发动机则用功重比（功率重量比的简称）表示，即发动机在海平面静止状态下的功率与发动机重力之比，KW/daN；3.耗油率，对于产生推力、的喷气发动机，表示1daN推力每小时所消耗的燃油量单位Kg/(daN·h),对于活塞式发动机、涡桨发动机和涡轴发动机来说，它表示1KW功率每小时所消耗的燃油量单位Kg/(kw·h)；4.增压比，压气机出口总压与进口总压之比，飞速较高增压比较低，低耗油率增压比较高；5.涡轮前燃气温度，是第一级涡轮导向器进口截面处燃气的总温，也有发动机用涡轮转子进口截面处总温表示，发动机技术水平高低的重要标志之一；6.涵道比，是涡扇发动机外涵道和内涵道的空气质量流量之比，又称流量比。
汽车发动机构造与维修教学教案
汽车发动机构造与维修教学教案第一章：汽车发动机概述1.1 教学目标让学生了解汽车发动机的定义、功能和重要性。
让学生了解汽车发动机的类型和基本结构。
1.2 教学内容汽车发动机的定义和功能汽车发动机的类型（如：汽油发动机、柴油发动机）汽车发动机的基本结构（如：气缸、活塞、曲轴等）1.3 教学方法采用讲授法，讲解汽车发动机的定义、功能和重要性。
采用直观演示法，展示汽车发动机的类型和基本结构。
1.4 教学活动讲解汽车发动机的定义、功能和重要性。
展示汽车发动机的类型和基本结构，引导学生了解各部分的作用。
第二章：气缸与活塞2.1 教学目标让学生了解气缸和活塞的结构、功能和重要性。
让学生掌握气缸和活塞的维修方法。
2.2 教学内容气缸的结构、功能和重要性活塞的结构、功能和重要性气缸和活塞的维修方法2.3 教学方法采用讲授法，讲解气缸和活塞的结构、功能和重要性。
采用实践操作法，演示气缸和活塞的维修方法。
2.4 教学活动讲解气缸和活塞的结构、功能和重要性。
演示气缸和活塞的维修方法，引导学生进行实践操作。
第三章：曲轴与连杆3.1 教学目标让学生了解曲轴和连杆的结构、功能和重要性。
让学生掌握曲轴和连杆的维修方法。
3.2 教学内容曲轴的结构、功能和重要性连杆的结构、功能和重要性曲轴和连杆的维修方法3.3 教学方法采用讲授法，讲解曲轴和连杆的结构、功能和重要性。
采用实践操作法，演示曲轴和连杆的维修方法。
3.4 教学活动讲解曲轴和连杆的结构、功能和重要性。
演示曲轴和连杆的维修方法，引导学生进行实践操作。
第四章：配气机构4.1 教学目标让学生了解配气机构的概念、功能和重要性。
让学生掌握配气机构的维修方法。
4.2 教学内容配气机构的概念、功能和重要性配气机构的组成（如：气门、气门座、气门弹簧等）配气机构的维修方法4.3 教学方法采用讲授法，讲解配气机构的概念、功能和重要性。
采用实践操作法，演示配气机构的维修方法。
4.4 教学活动讲解配气机构的概念、功能和重要性。
汽车基础知识
汽车基础知识汽车的总体结构汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备4个部分组成。
发动机发动机的作用是使燃油燃烧而输出动力。
大多数汽车都采用往复式内燃机。
它一般是由机体、曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机采用）、起动系等几部分组成。
底盘底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。
底盘主要由下列部分组成：1）传动系：将发动机的动力传给驱动车轮。
传动系包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。
2）行驶系：将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。
行驶系包括车架、前桥（非驱动桥）、驱动桥的桥壳、车轮（转向车轮和驱动车轮）、悬架（前悬架和后悬架）等部件。
3）转向系：保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由带转向盘的转向器及转向传动装置组成。
4）制动系：使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。
每辆汽车的制动系都包括若干个相互独立的制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。
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。
车身应为驾驶员提供方便的操作条件，以及为乘员提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。
典型的货车车身包括车前钣金件、驾驶室、车厢等部件；典型的三厢式轿车则由发动机舱、行李舱及乘员舱组成。
电气设备电气设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。
此外，在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备，如微处理器、微电脑以及各种人式智能装置等，显著地提高汽车性能！第一章整车性能汽车的主要性能参数除了最高的车速、加速时间、最小转弯直径、油耗、风阻系数以外，还有表示其通过性能的参数，如最大爬坡度、最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角，等等。
最高车速是指在无风条件下，水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能达到的最大行驶度。
汽车说明书上的最高车速，是在1.6公里长的试验路段上,最高档,最大油门的最后500米测得为准。
汽车检测诊断技术-2章汽车发动机的检测与诊断
功速度快，方法简单，但测功精度较低。
授人以鱼不如授人以渔
16
三、发动机无负荷测功原理
1. 瞬时功率检测原理
朱明工作室
zhubob@
没有外界负荷的发动机，在怠速情况下突然踩下加速踏板时， 发动机发出的动力除克服各种机械阻力矩外，其有效转矩将 全部用来加速发动机运动部件。推导得发动机有效功率为： dn Pe C1 n dt 式中： n为转速， C1是与发动机当量转动惯量和功率修正有 关的常量。
样通过测量加速时间就可直接测得额定转速下的功率。
授人以鱼不如授人以渔
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四、发动机无负荷测功仪及其使用方法
1. 无负荷测功仪的组成及原理
无负荷测功仪组成
朱明工作室
zhubob@
主要由转速信号传感器、转速脉冲整形装置、起始转速触 发器、终止转速触发器、时标、计算与控制装置和显示装置 等组成，如图所示。
授人以鱼不如授人以渔
4
一、检测仪的特点:
朱明工作室
zhubob@
①动态测试功能：它的传感系统和信号采集与记忆系统能迅速、准确地 捕获发动机每一个瞬间的实时状态参数，这些动态参数是对发动机技 术状况进行有效分析的科学依据 ②通用性：测试过程不依据被检车辆的数据卡（即测试软件），只针对 基本结构和各系统的形式及工作原理进行测试，因此它的检测结果具 有良好的普遍性，检测方法同样也具有最广泛的适用性。
喷油提前角测试
柴油机 起动电流、电压及波形测试 充电电流、电压及波形测试 无外载测功及转动惯量功能测试 电控系统传感器测试 转速、温度、进气管真空度、节气门位置、爆震信号、空气流量、喷油脉冲信号、氧传感器等
其
他
数字示波器及万用表功能、检测线联网功能、废气分析仪、烟度计联机功能和信号回放与分析
发动机原理每章思考题与习题
第二章思考题与习题2-1 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类？表示动力性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？表示经济性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？2-2 怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力?2-3 机械效率的定义是什么?2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?2-5 充量系数的定义是什么? Φc的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏？2-6 试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式，并分析提高发动机升功率的途径。
2-7 影响be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？2-8 过量空气系数Φa的定义是什么？在实际发动机上怎样求得?2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优、缺点及适用场合。
2-10 要设计一台六缸四冲程高速柴油机，设平均指示压力Pmi＝0.85 MPa，平均机械损失压力Pmm=0.15 MPa，希望在2000r／min时能发出的功率为73.5kW。
1)为将活塞平均速度控制在8m／s，缸径行程比取多大合适？2)为使缸径行程比为1：1.2，缸径与行程取多大?2-11 有一台6135Q－1柴油机，D×S＝135mm×140 mm，6缸，在2200r／min时，发动机发出的有效功率为154kW。
be＝217g／(kW·h)。
1) 求发动机的Pme、Ttq、和ηet。
2) 当ηm＝0.75时，试求bi、ηit、Pi和Pm的值。
3) 当ηit、Φc、Φa均未变，ηm由0.75提高到0.8，此时PL、Pe和be的值。
4) 若通过提高Φc使Pe提高到160kW，而ηit、Pm均未变化，则Pi、ηm、be值是多大?5) 通过以上计算，你可以得出哪些结论?第三章思考题与习题3-1 研究理论循环的目的是什么?柴油机的理论循环与实际循环有何区别？3-2 试推导混合加热理论循环热效率的表达式。
发动机原理知识点
第二章：1.三种理论循环：等容加热循环（汽油机均匀混合燃烧），混合加热循环（低速柴油机扩散燃烧），等压加热循环（高速柴油机预混和扩散燃烧）。
1.循环热效率：ηt=Wt/Q1=1-Q2/Q1 预胀比P=V ‘z/Vz 压缩比ε=Va/Vc公式：2.提高循坏热效率的途径：(1).提高压缩比。
(2).提高多变指数。
(3).增加压力升高率。
(3).减小预胀比。
3.实际循环和理论循环的差别，主要体现在实际循环的每一个过程中所存在的不同形式的损失。
1）进气行程：进气流动损失。
2）压缩行程：工质影响，传热损失3）做功行程：燃烧损失。
4）.排气行程：排气流动损失。
4.残余废气系数：残余废气量Mr与新鲜进气量M1之比：表示气缸内换气郭晨进行的完善程度。
评价指标：1).一活塞做功为基础评价气缸内热工转换的完善程度的指示性指标。
实际循环做功能力的评价指标：有平均指示压力：指示功率：实际循环的经济性指标：指示热效率：指示燃油消耗率：5.指示指标的缺点：只能评价内燃机气缸內热工转化的工作循环的好坏，却不能评价指示功经内部传递途径对外输出功的过程中，所要克服的内部摩擦损失功率以及驱动附件所消耗的功率损失大小等。
6.有效性能指标是来衡量发动机热工转化对外界的影响。
动力性指标：1）有效功率Pe:指示功率克服运动的摩擦损失功率以及驱动冷却风扇，机油泵等附件所消耗的功率损失后，经曲轴对外输出的有用功率。
2）平均有效压力Pme：单位气缸工作容积输出的有效功，是衡量发动机动力性的重要参数之一。
3）升功率Pl：单位气缸工作容积所输出的额定功率。
经济性指标：7.有效热效率：8.有效燃油消耗率：简称油耗率，单位时间内有效功率所消耗的燃油量。
9.机械效率定义：ηm=Pe/Pi=1-Pmm/Pmi Pmm=Pmi-Pme10.发动机的机械损失包括那几部分？各占比例如何？常用哪几种方法测量发动机机械损失？摩擦损失，占62-75%；驱动各种附件损失，占10-20%；带动机械增压器损失，占6-10%泵气损失，占10-20%。
汽车发动机机械系统检修课程授课教案
汽车发动机机械系统检修课程授课教案.doc教案第一章：汽车发动机概述一、教学目标：1. 让学生了解汽车发动机的定义、分类、性能参数和基本结构。
2. 使学生掌握汽车发动机的工作原理和检修方法。
二、教学内容：1. 汽车发动机的定义和分类。
2. 汽车发动机的性能参数。
3. 汽车发动机的基本结构。
4. 汽车发动机的工作原理。
三、教学方法：1. 采用讲授法，讲解汽车发动机的基本概念、性能参数和结构特点。
2. 通过实物展示或图片，让学生更直观地了解汽车发动机的结构。
3. 结合实例，讲解汽车发动机的工作原理。
四、教学评估：1. 课堂问答：检查学生对汽车发动机基本概念的理解。
2. 课后作业：要求学生绘制汽车发动机结构示意图，并简要描述其工作原理。
教案第二章：汽车发动机检修工具与设备一、教学目标：1. 让学生熟悉汽车发动机检修所需的工具与设备。
2. 使学生掌握这些工具与设备的使用方法。
二、教学内容：1. 汽车发动机检修工具的分类。
2. 常用检修工具的使用方法。
3. 汽车发动机检修设备的作用和选用原则。
三、教学方法：1. 采用演示法，现场展示并讲解各种检修工具和设备的使用方法。
2. 让学生参与操作，亲身体验检修工具和设备的使用。
3. 通过实例，讲解检修工具和设备在汽车发动机检修过程中的作用。
四、教学评估：1. 课堂问答：检查学生对汽车发动机检修工具和设备的认识。
2. 实操考核：检查学生对检修工具和设备的使用熟练程度。
教案第三章：汽车发动机零部件检修一、教学目标：1. 让学生了解汽车发动机主要零部件的结构和性能。
2. 使学生掌握汽车发动机零部件的检修方法。
二、教学内容：1. 汽车发动机主要零部件的名称和作用。
2. 各零部件的结构特点。
3. 汽车发动机零部件的检修方法。
三、教学方法：1. 采用讲授法，讲解汽车发动机零部件的基本概念和结构特点。
2. 通过实物展示或图片，让学生更直观地了解零部件的结构。
3. 结合实例，讲解零部件的检修方法。