第一章发动机的工作原理和总体构造
§1.1发动机的分类
§1.2四冲程发动机工作原理
§1.2.1四冲程汽油机工作原理
一、现代汽车发动机的构造
现代汽车发动机的构造如图1-1,气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。为了吸人新鲜气体和排除废气,设有进、排气系统等。
二、基本术语
1、工作循环
2、上、下止点
3、活塞行程
4、气缸工作容积
5、内燃机排量
6、燃烧室容积
7、气缸总容积
8、压缩比
9、工况
10、负荷率
三、四冲程汽油发动机的工作循环
图1-2为发动机示意图。
四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程和排气行程。通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压力p和相应于活塞不同位置的气缸容积V之间的变化关系,示功图表示了活塞在不同位置时气缸内压力的变化情况。其中,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循环中气体在单个气缸内所作的功。四冲程汽油机的示功图如图1-3所示。
(1进气行程(图1-3a
化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混合气后吸人气缸。
进气过程中,进气门开启,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压以下,即在气缸内造成真空吸力。这样,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。
(2压缩行程(图1-3b
为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,故需要有压缩过程。在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,称为压缩行程。在示功图上,压缩行程用曲线a c表示。
(3作功行程(图1-3c
在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后,放出大量的热能,其压力和温度迅速增加。高温、高压燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。它除了用于维持发动机本身
继续运转而外,其余即用于对外作功。
(4排气行程(图1-3d
可燃混合气燃烧后生成的废气,必须从气缸中排除,以便进行下一个工作循环。
当膨胀接近终了时,排气门开启,靠废气的压力进行自由排气,活塞到达下止点后再向上止点移动时,继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时,排气行程结束。这一行程在示功图上用曲线b r表示。
§1.2.2四冲程柴油机工作原理
图1-4为四冲程柴油机示意图。
四冲程柴油机(压燃式发动机的每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机的燃料是柴油,其粘度比汽油大,而其自燃温度却较汽油低,故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
1、柴油发动机的可燃混合气是在气缸内部形成的。
2、柴油发动机是自燃式。
由于柴油机的压缩比高(一般为16~22,所以压缩终了时气缸内的空气压力可达3·5~4.5M P a,同时温度高达750~10O O K,大大超过柴油的自燃温度。因此,柴油喷人气缸后,在很短时间内与空气混合便立即自行发火燃烧。
3、柴油机与汽油机的比较
汽油机
优点:具有转速高,质量小、工作噪
声小、起动容易、制造和维修
费用低等特点;
缺点:燃油消耗率高,燃油经济性差。
应用:用在轿车和轻型货车及越野车
柴油机
优点:燃油消耗率低,且柴油价格较
低,所以燃油经济性好。
缺点:转速较汽油机低、质量大、制
造和维修费用高。
应用:应用越来越广泛。
§1.2.3四冲程发动机工作循环总结
1、四冲程发动机在一个工作循环的四个活塞行程中,只有一个行程是作功的,其余三个行程则是作功的辅助行程。
缺点:发动机运转就不平稳
改正措施:采用多缸发动机
2、在多缸四冲程发动机的每一个气缸内,所有的工作过程是相同的,并按上述次序进行,但所有气缸的作功行程并不同时发生。
优点:气缸数越多,发动机的工作越平稳。
缺点:一般将使成结构复杂,尺寸及质量增加。
§1.3二冲程发动机工作原理
§1.3.1二冲程汽油机工作原理
1、定义
二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程内,即曲轴旋转一周的时间内完成的。
2、在二冲程发动机内,一个工作循环所包含的两个行程是:
(1第一行程
活塞自下止点向上移动,事先已充人活塞上方气缸内的混合气被压缩,新的可燃混合气又自化油器被吸人活塞下方的曲轴箱内。
(2第二行程
活塞自上止点向下移动,活塞上方进行着作功过程和换气过程。
3、二冲程发动机示功图
图1-6,它的工作循环如下:
活塞由下止点向上止点运动,当将排气孔(a点关闭时,压缩过程开始。到上止点前开始点火(或喷油燃烧,缸内压力迅速增高,c~f段即燃烧过程。接着活塞下行膨胀作功,一直到b点,排气孔被打开,开始排气。此时,缸内压力较高,一般为0·3-0·6M P a,故废气以声速从缸内排出,压力迅速下降。当活塞继续下移将换气孔打开,曲轴箱内的新鲜可燃混合气(或空气进人气缸。
§1.3.2二冲程柴油机工作原理
§1.4发动机的总体构造
发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器。现代汽车发动机的结构形具体构造也是各种各样的。
以C A l040系列轻型货车用的C A488Q型发动机为例,介绍四冲程汽油
机的一般构造(图1-8见书后。
(1机体组
构成:包括气缸盖、气缸体及油底壳。
作用:作为发动机各机构、各系统的装配基体,承受高温、高压。
(2曲柄连杆机构
构成:包括活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等。
作用:将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力。
(3配气机构
构成:包括迸气门、排气门、摇臂、气门间隙调节器、凸轮轴以及凸轮轴定时带轮。
作用:使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气
(4供给系
构成:包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器等。
作用:把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。
(5点火系
构成:包括供给低压电流的蓄电池和发电机以及分电器、点火线圈与火花塞等。
作用:保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。
(6冷却系
构成:包括水泵、散热器、风扇、分水管以及气缸体和气缸盖里铸出的空腔-水套等。
作用:把受热机件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作。
(7润滑系
构成:机油泵、机油集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等
作用:将润滑油供给作相对运动的零件,以减少它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。
(8起动系
构成:起动机及其附属装置
作用:用以使静止的发动机起动并转人自行运转。
§1.5发动主要性能指标与特性
发动机的主要性能指标有动力性指标(有效转矩、有效功率、转速等,经济性指标(燃油消耗率,运转性能指标(排气品质、噪声和起动性能等。
一、动力性指标
1、有效转矩
发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩,以T e表示,单位为N·m。
2、有效功率
发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率,用P e表示,单位为k W。
二、经济性指标
发动机每发出l k W有效功率,在l h内所消耗的燃油质量,称为燃油消耗率,用b e表示。很明显,燃油消耗率越低,经济性越好。
三、发动机的运转性能指标
发动机的运转性能指标主要指排气品质、噪声、起动性等。
1、排气品质
发动机的排气中含有对人体有害的物质,主要有氮氧化合物(N O,、碳氢化合物(H C和一氧化碳(C(D等以及排气颗粒。它对大气的污染已形成公害。为此,各国采取了许多对策,并制定相应的控制法规。
2、噪声
汽车是城市主要的噪声源之一,发动机又是汽车的主要噪声源,故必须给予控制。
3、起动性能
起动性能好的发动机在一定温度下能可靠发动,起动迅速,起动消耗的功率小,起动期磨损少。
四、发动机的速度特性
发动机速度特性:发动机的速度特性指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律。
测量:可以通过发动机在试验台上进行试验求得。
发动机外特性:如果改变节气门开度可得到不同组特性,当节气门到最大时所得到的发动机的速度特性。
作用:发动机外特性代表了发动机所具有的最高动力性能。
五、发动机工作工况
发动机工作工况一般是用它的功率与曲轴转速来表征,有时也用负荷与曲轴转速来表征。
§1.6内燃机产品名称和型号编制规则型号编制示例:
1、柴油机
(1165F单缸、四冲程、缸径65m m、风冷、通用型。
(2R175A单缸、四冲程、缸径75m m、水冷、通用型(R 表示175产品换代符号,A为系列产品改进的区分符号。
(3R175N D单缸、四冲程、缸径75m m、凝汽冷却、发电机组
用(R含义同上。
(4495T四缸、直列、四冲程、缸径》5m m、水冷、拖拉机用。
(5l2V135Z G12缸、V形、四冲程、缸径135m m、水冷增压、工程机械用。
2、汽油机
(1l E65F单缸、二冲程、缸径65m m、风冷、通用型。
(24100Q四缸、四冲程、缸径100m m]、水冷、汽车用。
当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时，就产生了一个以转速1n 沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。转子导体开始时是静止的，由于旋转磁场以1n 转速旋转，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转，转速为n 。 异步电机所谓异步，是指定子旋转磁场转速1n 和转子转速n 的不同。定子旋转磁场 的转速和电网频率严格对应，我们把定子旋转磁场转速与转子转速之差除以定子旋转磁 场转速定义为转差率s。 对于异步电机来说，电机学里没有像直流电机那样利用理想空载转速和转速降来对 转速进行描述，而是借助于定子旋转磁场转速1n 和转差率s 来完成对转速的刻化 。 电动机的转子转速不会与旋转磁场同步,更不会超过旋转磁场的速度。因为三相异步电动机转子线圈中的感应电流是由于转子导体与磁场有相对运动而产生的。如果三相异步电动机转子的转速与旋转磁场的转速成大小相等，那么，磁场与转子之间就没有相对运动，导体不能切割磁力线，因之转子线圈中也就不会产生感应电势和电流，三相异步电动机转子导体在磁场中也就不会受到电磁力的作用而使转子转动。因而三相异步电动机的转子旋转速度不可能与旋转磁场相同，总是小于旋转磁场的同步转速。但在特殊运行方式下（如发电制动），三相异步电动机转子转速可以大于同步转速。 由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，所以叫三相异步电动机而不叫三相同步电动机。 三相异步电动机与三相同步电动机之间区别是三相异步电动机存在转差率，而三相同步电动机没有。 同步电动机的转子是固定磁场，转速与旋转磁场同步； 三相异步电动机的转子是鼠笼形短路环（或线圈），靠切割旋转磁场的磁力线产生旋转力矩 三相异步电动机定子磁场旋转，导致转子切割磁场产生电流，为了减小电流（想像这样），转子跟着旋转，但是速度总是比定子磁场慢些，这样才保持转动
发动机总体构造认识 一、桑塔纳2000AJR发动机在整车中的位置 汽车发动机是汽车的动力源泉，为整个汽车提供动力。一般轿车来说，除个别型号的汽车外，发动机通常安装在车头箱中。 1—AJR发动机 2—离合器 3—变速器 4—真空助力器 5—防抱死制动系统(ABS) 6—动力转向器 7—传动轴 8—盘式制动器(前轮) 9—前悬架 10—排气系统 11—燃油箱 12—后悬架 13—鼓式制动器(后轮) 14—车身 二、AJR 发动机技术参数 1.发动机代码 AJR 2.排量 1.781L 3.缸径 81mm 4.冲程 86.4mm 5.压缩比 9.5 6.功率 74kW 7.额定功率时转速 5200 r/min 8.最大扭矩 155Nm 9.最大扭矩是转速 3800 r/min 10.使用汽油标号（研究法辛烷值） 90 RON 11.喷射控制系统 M.3.8.2 12.点火系统 M.3.8.2. 13.爆震控制有 14.自诊断有 15.λ控制有 三、AJR发动机总体结构 1.作用发动机的作用主要是将燃料燃烧的热能转化成机械能，并对外输出。
2.组成汽油发动机基本上都是由2大机构和5大系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。 1—正时齿形带护罩 2—空调压缩机A／C 3—空调压缩机带轮 4—多楔带 5—曲轴带轮 6—张紧轮 7—发电机带轮 8—导向轮 9—动力转向泵带轮10—动力转向油泵 11—发电机 12—进气歧管 13—燃油分配管 14—油尺 15—气缸盖罩 四、电控系统结构 1.作用电控系统的作用主要是保证发动机在不同工况下，实现最佳的燃油喷射和点火时机，从而达到最佳的经济性、动力性和排放。 2.组成电控系统一般由三部分组成：电控单元（ECU）、传感器和执行器。 1）电控单元桑塔纳2000发动机的电控单元（ECU）采用的是博世M3.8.2系统。其作用是根据各种传感器输入的信号及内存信息，进行判断、运算、处理后，确定最佳的喷油和点火控制等信号，并将其输送给喷油器、点火器等执行器。 2）传感器作用是检测发动机运行中有关的各种信息（水温、转速等），并将检测结果转变为电信号输入电控单元。桑塔纳2000发动机传感器主要有：空气质量计、爆震传感器、凸轮轴位置传感器、发动机转速传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器。 3）执行器接受电控单元（ECU）输出的控制信号，进行相应的动作。桑塔纳2000发动机执行器主要有：活性炭罐电磁阀、喷油器、点火控制组件、节气门控制部件（怠速）。
单相鼠笼式异步电动机的工作原理 单相鼠笼式异步动机由单相电源供电，它直接接到220伏单相交流电源上就能工作，但要采取一定的措施，否则启动不起来。我们日常生活用的一些家用电器，如空调器、电冰箱、洗衣机、电扇等广泛应用着单相异步电动机。 单相异步电动机的工作原理 当给三相异步电动机的定子三相绕组通入三相交流电时，会形成一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子将获得启动转矩而自行启动。当三相异步电动机通入单相交流电时就不能产生旋转磁场。 下面来分析单相异步电动机定子绕组通入单相交流电时产生的磁场情况。如下图所示为一台简单的单相异步电动机原理图，定子铁心上布置有单相定子绕组，转子为鼠笼结构。 交流电流波形
电流正半周产生的磁场 电流负半周产生的磁场 当向单相异步电动机的定子绕组入单相交流电后，由上图可见，当电流在正半周及负半周不断交变时，其产生的磁场大小及方向也在不断变化（按正弦规律变化），但磁场的轴线则沿纵轴方向固定不动，这样的磁场称为脉动磁场。 当转子静止不动时转子导体的合成感应电动势和电流为0，合成转矩为0，因此转子没有启动转矩。故单相异步电动机如果不采取一定的措施，单相异步电动机不能自行启动，如果用一个外力使转子转动一下，则转子能沿该方向继续转动下去。 单相异步电动机根据其启动方法或运行方法的不同，可分为单相电容运行电动机；单相电容启动电动机；单相罩极式电动机等。下面分别介绍。单相异步电动机容量一般较小，运行性能较差。 t 45 90 135 180 225 270 360 315
图1 单相电容运行异步电动机原理图 (a)接线图 (b)电流相量图 图1是单相电容运行异步电动机工作原理图。单相电容式异步电动机的定子铁芯上嵌放两套绕组：主绕组U1—U2（主绕组又称工作绕组）和副绕组Z1—Z2（副绕组又称启动绕组）。两套绕组在空间的位置上互差90度电角度。在启动绕Z1—Z2中串入一个电容器C后再与工作绕组并联，然后接到单相电源上。设流过启动绕组Z1－Z2的电流为iz，流过工作绕组U1—U2的电流以为iu，当接上电源后，由于电容的充放电作用，iz落后于iu90度，流过两套绕组的电流iz与iu在相位上相差90度，如图2所示。 设电动机两个绕组接上交流电源后，电流为正值时，电流从绕组的头端进去尾端出来；电流为负值时，电流从绕组的尾端进去头端出来。 从图2可看到：在t＝0瞬间，iz=0，绕组Z1—Z2中无电流流过；而这瞬时iu为负的最大值，绕组U1—U2中电流由U2进Ul出。用右手定则可判断，此时电动机中会产生如图2所示磁场，其合成磁场方向向下。 从图2可看到：在ωt=π/2瞬间，iu＝0，绕组U1—U2中无电流流过；这瞬间iz为正的最大值，绕组Z1-Z2中电流从Z1进Z2出。此时电动机磁场分布如图2所示，其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了90角度。
任务二发动机整体结构认识 【任务描述】 本任务主要介绍发动机的总体构造、工作原理。 【学习目标】 通过本任务的学习，能够正确描述发动机的总体构造和工作原理；能够正确描述发动机基本基本术语和型号编制规则；能够正确描述发动机主要性能指标与特性。 【能力目标】 能向客户介绍四冲程发动机的基本构造和工作原理及其性能指标。 任务工单 1、观察丰田5S-FE发动机和雪佛兰spark发动机，填写下表。 发动机的类型（特点）记录表 2、写出下图所示汽车发动机的基本结构。
3 、指出下列图示分别是发动机的哪部分。 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、
4、在图示上标注出各参数所指部位。 （1）上、下止点 （2）活塞行程、曲柄半径 （3）燃烧室容积 （4）气缸工作容积 （5）气缸总容积 （6）燃烧室、压缩比 5、根据发动机工作过程，写出柴油机工作原理，并说出柴油机工作过程和汽油机工作过程有何不同。 （1）工作原理： （2）不同之处： 6、在播放的视频中，所看到的组成发动机的零部件有哪些？ 7、（1）请在教师提供的发动机上指出发动机常用基本术语的位置或范围。 （2）请在教师提供的发动机或零部件上通过测量或计算（或参阅有关资料），确定其常用基本术语的数值，完成下列表格的内容。 汽车或发动机型号 活塞行程S/mm 曲柄半径R/mm
8、请对照教师提供的发动机口述四冲程发动机一个工作循环的过程，并完成下列表格的内容。 9、自学相关二冲程发动机有关资料，请比较四冲程发动机与二冲程发动机的异同，完成下列表格的内容。 10、请在教师提供的汽车或发动机上进行发动机的总体构造确认活动（现场识别活动），在汽车或发动机上指出各组成部件的名称、位置和功用。 11、请完成下列表格的内容。
电动机的基本结构及工作原理 交流电机分异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。根据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。 一、异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子两部分组成。因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。 1、三相异步电动机的定子： 定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电动机磁路的一部分，为减少铁心损耗，一般由0.35～0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。定子绕组是电动机的电路部分，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电机采用单层绕组。大中型异步电动机采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。 电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内（每组间隔120O），构成对称的三相绕组。三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2；V1、V2；W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW以下的电机采用星形接法（Y接），3KW以上的电机采用三角形接法（△接）。当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子： 转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，实现机电能量的转换，从而带动负载机械转动。转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。气隙是电动机磁路的一部分，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2～1.0mm，大型三相异步电动机的气隙为1.0～1.5mm。 三相异步电动机的转子绕组结构型式不同，可分为笼型转子和绕线转子两种。笼型转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条（铜条或铝条）组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上，形成一个整体。如去掉转子铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，由此而得名。中小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子，即把熔化了的铝浇铸在转子槽内而形成笼型。大型电动机采用铜导条；绕线转子绕组与定子绕组相似，由嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组构成，绕组作星形形联结，三个绕组的尾端连结在一起，三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制集电环上，通过电刷与外电路的可变电阻相连，用于起动或调速。 3、三相异步电动机的铭牌： 每台电动机上都有一块铭牌，上面标注了电动机的额定值和基本技术数据。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电动机的依据。下面对铭牌中和各数据加以说明： 型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特
第五章异步电动机 前言：①定义：异步电机（也叫感应电机）是一种交流旋转电机，它的转速除与电网频率有关外，还随负载而变。 ②应用：主要作电动机使用，如：机床；水泵；家用电器； ③它的功率因数永远是滞后的。 5.1异步电动机的结构和工作原理 一、异步电动机的主要用途和分类1、异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。 异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于１。 2、异步电动机的种类很多，从不同角度看，有不同的分类法： （1）按定子相数分有 ①单相异步电动机； ②两相异步电动机； ③三相异步电动机。 （2）按转子结构分有 ①绕线式异步电动机； ②鼠笼式异步电动机。 又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。 此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。 二、异步电动机的结构
1. 定子：定子铁心：0.5mm厚硅钢片叠压而成,磁路的一部分 定子绕组：电磁线制而成,电路一部分 机座：铸铁或钢板焊接而成 （1）定子铁心是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。下图所示为定子槽,其中(a)是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；(b)是半开口槽，用于中型500V以下的异步电动机中；(c)是半闭口槽，用于低压小型异步电动机中。 （2）定子绕组：高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y 接，只有三根引出线，如图(a)所示。对中、小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接成Y形或△形，如图(b)所示。定子绕组用绝缘的铜（或铝）导线绕成，嵌在定子槽内。
任务二发动机整体结构认识 【任务描述】 本任务主要介绍发动机的总体构造、工作原理。 【学习目标】 通过本任务的学习，能够正确描述发动机的总体构造和工作原理； 能够正确描述发动机 基本基本术语和型号编制规则；能够正确描述发动机主要性能指标与特性。 【能力目标】 能向客户介绍四冲程发动机的基本构造和工作原理及其性能指标。 任务工单 2、写出下图所示汽车发动机的基本结构。 任务2发动机整体 结构认识
I 」 0 X ; 1 、 2、 ■、. Z 7 / 3、 4、 5、 6、 7、 8 9 、 10、 11、 12、 13 、 14、 15 、 3、指出下列图示分别是发动机的哪部分。 :I 川戶,f 一一 "i 萱 4=
4、在图示上标注出各参数所指部位。 （1）上、下止点 活塞行程、曲柄半径 燃烧室容积 气缸工作容积 气缸总容积 (6) 燃烧室、压缩比 5、根据发动机工作过程，写出柴油机工作原理，并说出柴油机工作过程和汽油机工作过程有何不同。（1）工作原理： （2）不同之处: 6、在播放的视频中，所看到的组成发动机的零部件有哪些? 7、（1）请在教师提供的发动机上指出发动机常用基本术语的位置或范围。 （2）请在教师提供的发动机或零部件上通过测量或计算（或参阅有关资料），确定其常用基本术语的数值，完成下列表格的内容。 汽车或发动机型号 活塞行程S/mm 曲柄半径R/mm
8、请对照教师提供的发动机口述四冲程发动机一个工作循环的过程，并完成下列表格的内容。 9、自学相关二冲程发动机有关资料，请比较四冲程发动机与二冲程发动机的异同，完成下列表格的内容。 10、请在教师提供的汽车或发动机上进行发动机的总体构造确认活动（现场识别活动）汽车或发动 ，在机上指出各组成部件的名称、位置和功用。 11、请完成下列表格的内容。 几种国产发动机型号的意义 发动机型号所代表的意义
第1篇汽车发动机构造与原理 第1章发动机基本结构与工作原理 内容提要 1.四冲程汽油机基本结构与工作原理 2.四冲程柴油机基本结构与工作原理 3.二冲程汽油机基本结构与工作原理 4.发动机的分类 5.发动机的主要性能指标 发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。 内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。有活塞式和旋转式两大类。本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。 内燃机特点：单机功率范围大（0.6-16860kW）、热效率高（汽油机略高于0.3，柴油机达0.4左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点。被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。 1.1 四冲程发动机基 本结构及工作原理 1.1.1 四冲程汽油机基本结 构及工作原理 1.四冲程汽油机基本结构 （图1-2） 2.四冲程汽油机基本工 作原理（图1-2） 表1-1 四冲程汽油机工作过 程 图1-2 四冲程汽油机基本结构简图 1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气 门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门
3.工作过程分析 （1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周），完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。 四个行程中，只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。 （2）冲程与活塞行程： 冲程：指发动机的类型； 行程S：指活塞在上、下两个止点之间距离； 气缸工作容积V s：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。 式中V s——工作容积（m3）； D——气缸直径（mm）； S——活塞行程（mm）。 发动机的排量V st：一台发动机所有气缸工作容积之和。 式中V st——发动机的排量（L）； i——气缸数。 （3）压缩行程的作用 一是提高进入气缸内混合气的压力和温度（压缩终了的气缸内气体压力可达0.6~1.2MPa，温度达600K~700K），为混合气迅速着火燃烧创造条件； 二是可以有效提高发动机的燃烧热效率η。由热力学第一定律 当混合气被压缩程度提高时，发动机混合气燃烧所达到的最高温度（T1）升高，而排气的温度（T2）降低，导致热效率提高。 1860年，法国人Lenoir（勒努瓦）研制成功的世界第一台内燃机，没有压缩行程，热效率仅4.5%；1876年，德国人奥托（Otto）制造出第一台四冲程内燃机，采用压缩行程，虽然压缩比只有2.5，但热效率却提高到12%，有力地证明了科学是第一生产力这个真理。 压缩比ε：气缸内气体被压缩的程度。 式中V a——气缸总容积（活塞处于下止点时，活塞顶部以上的气缸容积）；
电动机结构与工作原理 三相异步电动机 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。 在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题：（1）基本构造；（2）工作原理；（3）表示转速与转矩之间关系的机械特性；（4）起动、调速及制动的基本原理和基本方法；（5）应用场合和如何正确使用。 三相异步电动机的结构与工作原理 1．三相异步电动机的构造 三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图5-1所示。 1）．定子 三相异步电动机的定子由三部分组成：
2）．转子 三相异步电动机的转子由三部分组成： 鼠笼式电动机由于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。 为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。 2．三相异步电动机的转动原理 1）．基本原理 为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验，如图5-2所示。
(1)．演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋；若改变磁铁的转向，则导体的转向也跟着改变。 (2)．现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。 转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。 (3)．结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。
项目二发动机总体构造认识 一、目的和要求： 1．掌握发动机电子控制系统总体组成； 2．区分与识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器； 3．掌握发动机电子控制系统的工作原理。 二、实训课时： 2课时 三、实训器材 1、工具：常用工具1套。 2、设备：科鲁兹轿车科鲁兹型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，科鲁兹和丰田皇冠轿车整车各一辆。 一、科鲁兹发动机在整车中的位置 汽车发动机是汽车的动力源泉，为整个汽车提供动力。一般轿车来说，除个别型号的汽车外，发动机通常安装在车头箱中。
1—科鲁兹发动机 2—离合器 3—变速器 4—真空助力器 5—防抱死制动系统(ABS) 6—动力转向器 7—传动轴 8—盘式制动器 (前轮) 9—前悬架 10—排气系统 11—燃油箱 12—后悬架 13—鼓式制动器(后轮) 14—车身 二、科鲁兹发动机技术参数 1.发动机代码科鲁兹 2.排量 1.781L 3.缸径 81mm 4.冲程 86.4mm 5.压缩比 9.5 6.功率 74kW 7.额定功率时转速 5200 r/min 8.最大扭矩 155Nm 9.最大扭矩是转速 3800 r/min 10.使用汽油标号（研究法辛烷值） 90 RON 11.喷射控制系统 M.3.8.2 12.点火系统 M.3.8.2. 13.爆震控制有 14.自诊断有 15.λ控制有 三、科鲁兹发动机总体结构 1.作用发动机的作用主要是将燃料燃烧的热能转化成机械能，并对外输出。 2.组成汽油发动机基本上都是由2大机构和5大系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。
实训三：发动机总体构造的认识 一、实训目的及要求 1、熟悉发动机的基本组成。 2、了解四冲程汽油机的主要组成及工作原理。 二、实训仪器设备 1、设备：汽车发动机解剖模型和3辆比亚迪f3汽车发动机 2、常用工具3套 三、课时4节 四、实训内容 1、发动机配气和曲柄连杆机构 （1）机体组
（2）配气和曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 3、燃油供给系统 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 4、冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 5、润滑系统 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成 6、点火系统
1、发动机的总体构造组成： 基本构造分为2个机构曲柄连杆机构，配气机构。5个系统：燃料供给系，润滑系、冷却系、点火系和起动系。 2、气缸和发动机工作容积（排量）活塞从上止点移动到下止点所经历的容积，称为气缸的工作容积或气缸排量。 3、发动机的主要性能指标： 有动力性（包括有效转矩，有效功率如） 4、发动机的速度特性： 发动机的性能指标（Me、Pe、GT、ge）随曲轴转速变化的关系称为发动机的速度特性。 5、发动机的负荷特性： 负荷性是指发动机的转速不变，共经济指标随负荷而变化的关系。 6、活塞环组成他各自的作用是什么？ 活塞环是一种环状弹性开口元件，分为气环和油环两种，气环的作用是密封气缸，防止活塞与气缸壁之间漏气，并帮助活塞散热。油环的作用是将润滑油均匀地涂布到气缸壁上，使之形成一层薄薄的油膜，并刮除气缸壁上多余的润滑油。 1、活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。 2、扭振减振器的原理： 曲轴经常处于起动，加速、减速的运转状态，承受着很大的交变载荷，产生剧烈的扭转振动，容易断裂为了衰减扭振强度而设置了扭振减振器。 3、发动机异响的诊断方法： 异响是由于磨损或变形而异致运动副的尺寸或形状产生变化，使配合间隙过大或产生运动干涉，从而形成一种不正常的响声、称为异响。 4、气门间隙： 气门为一个细长杆件，在高温下会产生伸长，为确保气门能正常地打开和关闭气门杆端面与摇臂工作面必须留有一定的间隙否则气门便无法关闭而造成漏气。 5、配气相位： 进排气门的实际开、闭时刻用曲轴转角来表。 空燃比： 可燃混合气中燃料与空气的质量之比称为空燃比。 过量空气系数： 是指燃烧过程中实际供给空气质量与理论上完全燃烧所需的空气质量比，用a表示。 3、机油压力低原因： ①机油量不足，在机油尺油面最低限制刻线之下。 ②使用中，机油突然严重泄漏，甚至机油漏光。 ③机油泵磨损严重或突然失效。 ④机油泵限压阀失效或卡滞。 ⑤机油泵集滤器网堵塞，机油滤清器堵塞。 ⑥曲轴主轴承和连杆承严重磨损。 4、机油压力过高压力过高原因： ①机油滤清器堵塞，旁通阀打不开。 ②气缸体和气缸盖上的油道堵塞。 ③新发动机或大修后发动机的曲轴和连杆轴承间隙过小。 ④机油牌号不对，粘度过大。 ⑤机油变质。 ⑥机油变质 5、冷冻液优点： 防冻、除锈，同时又有提高沸点，防止开锅的作用。
发动机总体构造认识教 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
项目二发动机总体构造认识 一、目的和要求： 1．掌握发动机电子控制系统总体组成； 2．区分与识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器； 3．掌握发动机电子控制系统的工作原理。 二、实训课时： 2课时 三、实训器材 1、工具：常用工具1套。 2、设备：科鲁兹轿车科鲁兹型发动机、别克电喷发动机故障实训台各一台，科鲁兹和丰田皇冠轿车整车各一辆。 一、科鲁兹发动机在整车中的位置 汽车发动机是汽车的动力源泉，为整个汽车提供动力。一般轿车来说，除个别型号的汽车外，发动机通常安装在车头箱中。 2
1—科鲁兹发动机 2—离合器 3—变速器 4—真空助力器5—防抱死制动系统(ABS) 6—动力转向器 7—传动轴 8—盘式 制动器(前轮) 9—前悬架 10—排气系统 11—燃油箱 12—后悬架 13—鼓式制动器(后轮) 14—车身 二、科鲁兹发动机技术参数 1.发动机代码科鲁兹 2.排量 1.781L 3.缸径 81mm 4.冲程 86.4mm 5.压缩比 9.5 6.功率 74kW 7.额定功率时转速 5200 r/min 8.最大扭矩 155Nm 9.最大扭矩是转速 3800 r/min 10.使用汽油标号（研究法辛烷值） 90 RON 11.喷射控制系统 M.3.8.2 12.点火系统 M.3.8.2. 13.爆震控制有 14.自诊断有 15.λ控制有 三、科鲁兹发动机总体结构 1.作用发动机的作用主要是将燃料燃烧的热能转化成机械能，并对外输出。 2.组成汽油发动机基本上都是由2大机构和5大系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。 3
1.发动机的工作原理及总体构造 D
重点内容 1、基本术语P22 （1）工作循环（2）上、下止点（3）活塞行程S （4）气缸工作容积Vs （5）内燃机排量Vl （6）燃烧室容积 Vc （7）气缸总容积Va （8）压缩比ε （9）工况内燃机在某一时刻的运行状 况 表示方法：1 该时刻内燃机输出 的 有 效 工 率 2 该时刻曲轴转速 （10）负荷率（负荷）某一转速有效功率 该转速下的最大有效功率2、往复活塞式内燃机工作原理 四个行程、一个循环重点行程：压缩行程 ?压缩行程 ?爆燃——是因气体压力和温度过高，在燃烧室内离点 燃中心较远处的末端，可燃混合气自燃而形成的一种不 正常燃烧。严重时，气门烧毁，轴瓦破裂等。
四冲程汽油机工作状态P24 行程 状态 温度（K）压力（M P a） 进气行程320——380 0.08——0.090 压缩行程600——750 0.8——1.500 作功行程2200~2800(瞬 时最高) 1200~1500(作 功终了)3~6.5M P a(瞬时 最高) 0.35~0.5M P a (作功终了) 排气行程900——1200 0.105——0.125 柴油机工作时各行程状态参数 状态 温度(K)压力
行程 进气行 程 320~350800~900k P a 压缩行 程 800~10003~5M P a 作功行程2200~2800(瞬 时最高) 1500~1700(作 功终了) 3~5M P a(瞬时 最高) 300~500k P a (作功终了) 排气行 程 800~1000105~125k P a 思考题： 四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处和不同之处？ 相同点：1、每个工作循环曲轴转两转（720）每一行程曲轴转半转（180）进气行程是进气门开启，排气 行程是排气门开启，其余两个行程进，排气门 均关闭。 2、四个行程中，只有作功行程产生动力，其他三 个行程是作功行程做准备工作的辅助行程是主 要行程，但其他三个行程也不可缺少。 3、发动机运转的第一循环，必须有外力使曲轴旋 转完成进气、压缩行程，着火后，完成作功行
同步电机与异步电机的区别？ 同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致，如果转子的旋转速度与定子是一样的，那就叫同步电动机，如果不一致，就叫异步电动机。 当极对数一定时，电机的转速和频率之间有严格的关系，用电机专业术语说，就是同步。异步电机也叫感应电机，主要作为电动机使用，其工作时的转子转速总是小于同步电机。 所谓“同步”就是电枢（定子）绕组流过电流后，将在气隙中形成一旋转磁场，而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向，转速相同，故为同步。异步电机的话，其旋转磁场与转子存在相对转速，即产生转距。 同步电机的转速是和频率极数恒定的满足转速=60乘以频率除以极对数（同步转速）不随负荷的改变而该改变异步电机的转速永远低于同步转速但是带额定负荷时转速很接近同步转速随着负荷的增加转速会下降。所以叫异步电机 同步电机的转子有转子线圈和鼠龙，通入励磁电流。而异步电机只有鼠龙（铜条）。同步电机转速恒定，而异步电机低于同步转速 同步电机与异步电机的区别及工作原理？ 同步电机和异步电机的主要区别是：同步电机能与其定子磁场旋转达到同步转速，异步电机转速达不到定子磁场的同步转速。 电机大致分成三种，同步机，异步机（以上两种多与电网相连），还有个直流电机。 下面的内容是一个过渡，只作为对电机（同步机、异步机）原理性的知识进行形象的讲解（懂电机的可跳过）。 同步机和异步机，这两个东西都是交流电机，利用了三相交流电的比较有意思的一个特性：简单的说如果把三个线圈像搅拌器（就是家里用来打鸡蛋的那种东西）那样布置，三个线圈相互不接触，分别加上ａｂｃ三相电压，于是产生三相电流，接着好玩的事情就发生了，线圈所围的空间内出现了与所加电压同频的旋转磁场（若要更深入的解释，就得说驻波的分解，叠加，比较麻烦）。所以人们把线圈按照上述所说的办法，嵌进定子，于是转子所在的那个空间就产生了旋转的磁场。 有了这个磁场就好办了，我们就可以想象定子处有一个看不见的磁铁在转，此时如果转子是个磁铁的话，那么转子不就被带动起来了么，就是电动机了，反之如果转子带动那个看不见的磁铁，就成了发电机了（首先转子带动那个虚拟磁铁，转子肯定受个阻力矩吧，虚拟磁铁受个动力矩吧，注意！力是能量转换的中介（或者说是标志），虚拟磁铁毕竟是虚拟的，定子又不动，那么定子肯定地获得电动势喽。如定子带负载的话，就会有电流，还是三相的，有电流就会有磁场，干扰转子产生的磁场，这个叫做
科目：《电机与变压器》 课题：直流电机的工作原理与结构 作者：刘建雄 单位：荆州市高级技工学校 2005年7月
§7—1 直流电机的基本原理一、直流电机模型图解二、直流发电机的工作原理三、直流电动机的工作原理 §7—2 直流电机的结构直流电机的工作原理与结构主磁极机座换向极电刷装置电枢铁心电枢绕组 换向器定子 电枢
§7—1 直流电机的基本原理一、直流电机模型图 解
固定部分有磁铁，这里称作主磁极；还有电刷。转动部分有铁心和绕在铁心上的绕组。(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的) 上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
二、直流发电机的工作原理
直流发电机是机械能转换为直流电能的电气设备。 说明：设原动机拖动转子以每分转n转转动； 电机主磁极要有磁场。这个磁场可以是如图示的磁铁也可以是磁极铁心上绕有线圈，再通过直流电产生磁场。 I f称之为励磁电流。这种线圈称为励磁线圈，每个磁极 上有一个，它们串联（或并联）起来就构成了励磁绕组。各线圈通过电流的方向不可出错。 在以上条件下电枢导体将感应电势，其大小与磁通 密度B 、导体的有效长度l 和导体切割磁场速度v 三者 的乘积成正比，其方向用右手定则判断。 注意某一根转子导体的电势性质是交流电。而经电刷 输出的电动势确是直流电了。这便是直流发电机的工作原理。
三相异步电动机结构与工 作原理 Prepared on 22 November 2020
三相异步电动机结构与工作原理 三相异步电动机 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。 在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。 对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题：（1）基本构造；（2）工作原理；（3）表示转速与转矩之间关系的机械特性；（4）起动、调速及制动的基本原理和基本方法；（5）应用场合和如何正确使用。 三相异步电动机的结构与工作原理 1．三相异步电动机的构造 三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图5-1所示。 图5-1三相电动机的结构示意图 1）．定子 三相异步电动机的定子由三部分组成：
2）．转子 三相异步电动机的转子由三部分组成： 鼠笼式电动机由于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。 为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气隙约在~1.0mm之间。 2．三相异步电动机的转动原理 1）．基本原理
为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验，如图5-2所示。 图5-2三相异步电动机工作原理 (1)．演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋；若改变磁铁的转向，则导体的转向也跟着改变。 (2)．现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。 转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。 (3)．结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。 2）．旋转磁场 （1）．产生 图5-3表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间按互差1200的规律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W相联。则三相定子绕组便通过三相对称电流：随着电流在定子绕组中通过，在三相定子绕组中就会产生旋转磁场(图5-4)。
实训项目一：汽车发动机总体结构认知 一、实训目的 1、初步认识汽车及发动机总成结构 2、认识发动机各系统及零部件结构 3、了解发动机各总成部件的装配与传动关系 4、初步掌握发动机的工作过程 5、掌握相关工量具的使用方法 二、实训要求 1、认识发动机各组成机构及零部件的名称 2、认识发动机各总成及部件的装配和传动关系 3、掌握工量具的正确使用方法 三、实训设备及工量具 四、操作步骤 1、由教师给学生分组，要求动手能力强的学生和能力弱的同学合理搭配。 2、在每个组中均选出一名负责人，负责实训过程中组员的人身安全，成绩考核等事项 3、首先是汽车总成的认识。实训教师通过汽车实物向学生介绍汽车的四大组成部分： 发动机、底盘、车身及电器部分。要求学生在讲解过程中认真记录，不懂就问。 4、打开汽车引擎盖，教师向同学讲解发动机燃料供给系，点火系统、起动系统及润滑 系统等各组成部件的名称、作用等。然后，在发动机支架上为学生进行发动机的拆 装，分别为学生讲解发动机两大机构即曲柄连杆机构和配气机构的作用及个组成部 分的名称结构等。 5、在演示发动机拆装过程中介绍所使用的工具名称、用途、使用方法及注意事项等， 对于游标卡尺、千分尺等量具，认真介绍使用方法、读书方法，并要求学生能正确 完成指定工件的读书 五、实训项目考核内容及评价 1、实训完毕后要求学生完成实验报告，写出实验心得，认真总结实训过程中的收获与 不足，并提出本次实训中疑难问题。 2、完成实训后分别对每组同学进行测试，测试内容要求学生能正确认识汽车发动机的 各个组成部分，指出零部件的名称、简单作用等等；并测试学生对量具的使用方法 及能否正确读数等
发动机原理与构造习题解答 一、发动机的工作原理和总体构造 1、汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成？它们各有什么功用？ (1) 曲柄连杆机构：进行热功转换。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 (2) 配气机构：控制进、排气门的开启时刻及延续时间。配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 (3) 燃料供给系统： 汽油机：由化油器向气缸供给由汽油与空气混合的混合气。 柴油机：由喷油泵提供雾状柴油，通过喷油器喷入气缸。汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 (4) 润滑系统：减少相对运动部件的摩擦阻力，减轻磨损。 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 (5) 冷却系统：降低气缸及高温部件的高温，使发动机保持正常的工作温度。 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 (7) 点火系统：（汽油机独有）在压缩行程接近上止点时，点火系即在火花塞电极间产生电火花以点燃混合气。 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸
发动机总体构造认识 一、桑塔纳 2000AJR 发动机在整车中的位置 汽车发动机是汽车的动力源泉， 为整个汽车提供动力。 一般轿车来说， 除个别型号的汽 车外，发动机通常安装在车头箱中。 1— AJR 发动机 2 —离合器 3 —变速器 4 —真空助力器 5 —防抱死制动系统 （ABS ） 6 —动力转向器 7 —传动轴 8 —盘式制动器 （ 前 轮 ） 9— 前悬架 10 —排气系统 11 —燃油箱 12 —后悬架 13 —鼓式制动器 （ 后轮 ） 14 —车身 二、 AJR 发动机技术参数 1. 发动机代码 AJR 2. 排量 1.781L 3. 缸径 81mm 4. 冲程 86.4mm 5. 压缩比 9.5 6. 功率 74kW 7. 额定功率时转速 5200 r/min 8. 最大扭矩 155Nm 9. 最大扭矩是转速 3800 r/min 10. 使用汽油标号（研究法辛烷值） 90 RON 11. 喷射控制系统 M.3.8.2 12. 点火系统 M.3.8.2. 13. 爆震控制 有 14. 自诊断 有 15. λ控制 有
三、AJR发动机总体结构 1. 作用发动机的作用主要是将燃料燃烧的热能转化成机械能，并对外输出。 2.组成汽油发动机基本上都是由 2大机构和 5大系统组成：曲柄连杆机构、 配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。 1—正时齿形带护罩 2 —空调压缩机 A／ C 3 —空调压缩机带轮 4 —多楔带5—曲轴带轮 6 —张紧轮 7 —发电机带轮 8 —导向轮 9 —动力转向泵带轮10—动力转向油泵 11 —发电机 12 —进气歧管 13 —燃油分配管 14—油尺 15 —气缸盖罩 四、电控系统结构 1. 作用电控系统的作用主要是保证发动机在不同工况下，实现最佳的燃油喷射和点火时机，从而达到最佳的经济性、动力性和排放。 2. 组成电控系统一般由三部分组成：电控单元（ ECU）、传感器和执行器。 1）电控单元桑塔纳 2000 发动机的电控单元（ECU）采用的是博世 M3.8.2 系统。其作用是根据各种传感器输入的信号及内存信息，进行判断、运算、处理后，确定最佳的喷油和点火控制等信号，并将其输送给喷油器、点火器等执行器。 2）传感器作用是检测发动机运行中有关的各种信息（水温、转速等），并将检测结果转变为电信号输入电控单元。桑塔纳 2000 发动机传感器主要有：空气质量计、爆震传感器、凸轮轴位置传感器、发动机转速传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器。 3）执行器接受电控单元（ ECU）输出的控制信号，进行相应的动作。桑塔纳 2000 发动机执行器主要有：活性炭罐电磁阀、喷油器、点火控制组件、节气门控制部件（怠速）。