热力学在汽车发动机的应用

论述汽车发动机与热力学的关系

摘要：本文就汽车发动机原理、分类，以及如何提高发动机效率做了阐述。

动机即热机，大多人叫引擎。是一种把化学能转化为机械能的机器。其实，发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等，可见引擎是只是整个发动机的一个部分，但是却是整个发动机的核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。现在指的发动机即内燃机，常见的有汽油机和柴油机。汽车的主流发动机就是汽油机，也有少部分是柴油机。发动机的原理就是基于热力学的。首先，它遵循热力学第一定律：△E=Q+A. 即燃料被引燃后，内能增加，△E>0，气体前后温度变化不大放热Q<0,所以使得A>0。从而使得发动机向外输出机械能。继而他同样遵循热力学第二定律：即供热转换的方向性，并且，燃料燃烧产生的内能并没有完全转化为机械能。然后，从发动机的工作过程看，发动机工作的一个周期（四个冲程）即为热力学中的一个循环过程。 P

C b d a V2 V1

如图所示，

山东建筑大学

硕士学位论文

乙醇燃料在汽车发动机上应用技术的研究

姓名：张为宾

申请学位级别：硕士

专业：供热、供燃气、通风及空调工程

指导教师：许伯彦

20060501

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摘要

石油资源的短缺和环境污染的加剧，使得世界磊圈都在寻找新的汽车代用燃料。而乙醇凭詹荬可褥生毪窝爨烧滂洁栏，已袋为国瘗乡｝汽攀代鼹熬辩鹣磷究重熹之～。餐是Ｚ；骜的燃料性质岛石油燃料有较大的差异，从而使得乙醇与柴油（或汽油）构成混合燃料在汽车发动机上应用时会存在棚分离和冷扁动困难等难题。为了解决以上难题，本文就国内外乙醇爨辩技本领域中懿两个热蠢——蘩油酵帮高滚庭汽油醇Ｅ８５，分爨进行了豹萋本燃瓣性质和发动机应用技术的研究。

为了解决柴油醇应用中存在的根分离和十六烷傻低下等问题，通过对微乳波艨理和十六浣值改进藕原理静瑾谂分街和试验戮究，筛选密了一静由正己薅＋乙醚＋壬纂翁聚氧乙烯醚＋硝酸异肇酯构成的爱含添加剂，其体积比为１：３：１：１。三元溶解相图和冷启动试验表明，添加１９“２％复合添加剂后，柴油酩的溶解性明驻提高，其冷扇动性已同予柴油的水平。稳定试验瞧表弱，１０％柒涵酵可甄绦持数胃稳定不分屡，飘瑟验证了复合添糯翔匏可行性。

由发动概台架试验研究了不同乙醇掺会率下（０－３

汽车概论

听说电是汽 车的神经。

对。而且越来越多 有关电的新技术应 用于汽车。

第九讲 汽车电器第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 电器概述 电源系统 点火系统 起动系统 照明信号系统 全车线路连线原则 现代汽车计算机控制系统

第一节 电器概述

汽车概论

电在汽车上也是必不可少的：电火花，起动，照明、 仪表、信号等。 可以说，汽油是汽车的血液，电是汽车的神经 包括

电源系统 点火系统 起动系统 照明信号系统 仪表警告系统

现代汽车应用了更多的电子计算机控制系统，使汽 车称为典型的机电一体化产品。

汽车概论

全车线路连线原则

低压：汽车电器设备系统的额定电压有12V和24V两种。目 前汽油机普遍采用12V,而柴油机则多采用24V。 直流：汽车发动机的起动机是直流串励式电动机，必须由蓄 电池供电，而向蓄电池充电必须用直流，所以汽车电器设备 为直流系统。 单线制：汽车上所有电器设备均为并联。而从电源到用电设 备只用一根导线连接，汽车底盘、发动机等金属机体作为另 一公共“导线”。单线制导线用量少，线路清晰，安装方便。 负极搭铁：单线制时蓄电池的一个电极接至车架上，称“搭 铁”。负极接车架即为“负极搭铁”。负极搭铁对车架或车 身的化学

详细介绍发动机润滑系统

第六章发动机的润滑系

概述 润滑系的主要部件 润滑系的主要油路

详细介绍发动机润滑系统

§6.1

概述

发动机工作时，传力零件相对运动表面之间不能直接接触。因为，任何零件的工作表面，即使经过极为精密的加工，也难免存在一定程度的表面粗糙度。在它们接触且相对运动时，必然产生摩擦和磨损。而摩擦产生的阻力，既要消耗动力，阻碍零件的运动，又使零件发热，甚至导致工作表面烧损。因此，必须进行润滑。即在两零件的工作表面之间加入一层润滑油使其形成油膜，将零件完全隔开，处于完全的液体摩擦状态。这样，功率消耗和磨损就会大为减少。

详细介绍发动机润滑系统

一、润滑系的作用1.润滑：将润滑油不断地供给各零件的摩擦表面，形成润滑油膜，减小零件的摩擦、磨损和功率消耗。 2.清洁发动机工作时，不可避免地要产生金属磨屑，空气所带入的尘埃及燃烧所产生的固体杂质等。这些颗粒若进入零件的工作表面，就会形成磨料，大大加剧零件的磨损。而润滑系通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来，带回到曲轴箱。在这里，大的颗粒沉到油底壳底部，小的颗粒被机油滤清器滤出，从而起到清洁的作用。 3.冷却由于运动零件的摩擦和混合气的燃烧，使某些零件产生较高的温度。而润滑油流经零件表面

《汽车构造》（第二版）（发动机部分） 全国中等职业技术学校汽车类专业教材 2004年8月第1版 说明： A——总论

B——第一章 汽车发动机总体构造与工作原理 C——第二章 曲柄连杆机构 D——第三章 配气机构

E——第四章 汽油机燃料供给系 F——第五章 柴油机燃料供给系 G——第六章 润滑系 H——第七章 冷却系 总论

一、判断题：

1、2003年我国汽车的年产量达到了444万辆，已超过法国，排在美国、日本和德国之后，成为世界第四大汽车生产国。（√） 2、轿车是指乘坐2~9人（包括驾驶员）的小型载客汽车。其中桑塔纳2000GSi型和奥迪A6型轿车属于中级轿车。（×）

3、货车根据设计允许的最大总质量（单位t）分为微型、轻型、中型和重型四级。（√） 4、“CA7220“表示第一汽车制造厂生产，发动机排量在202~203L之间的第一代中级轿车。（√） 5、整车装备质量是指汽车完全装备好的质量，包括燃料、润滑油、冷却液、随车工具、备胎及其他备用品的质量。（√） 6、一般情况下，轿车的最小转弯半径比货车和客车的最小转弯半径小。（√）

7、汽车的驱动力越大，说明其动力性越好。（×） 8、汽车的驱动力不能大于附着力，否则汽车的驱动轮将产

热力学原理在化学中的应用

有两个很基本的问题贯穿着整个化学学科：

第一个问题可以通过下面这个例子说明：我已经知道水分子是由氢原子和氧原子构成的，那么我现在有一些氢气和一些氧气，我把它们混合后能否产生水呢？如果不能，那么在什么条件下是可以的？ 第二个问题可以沿用上面的例子：现在我有方法让氢气和氧气生成水了，那么我拿1mol氢气和0.5mol氧气就一定能产生1mol水么？ 用化学的语言概括：1、如何判断化学反应的方向。2、如何计算化学反应的限度。

下面就以上述的两个问题进行说明热力学原理在化学中的应用： 1. 判断化学反应的方向： a) 根据“熵变”判断

当我们已知有材料A、B，并需要C、D时，我们就希望下列反应能够进行：

A+B C+D

能否自发地进行，如果不能，我们又需要给予怎样的条件才能使它们进行？

熵变和吉布斯自由能函数给了我们衡量反应是否自发进行的标准。 在热力学中，我们赋予了反应物与产物“熵”这个概念，它的数值是一个状态函数，即无论在怎样的过程下，只要始态与终态确定了，那么这个过程的熵变就可以确定。

通过化学家反复实验论证，得到了克劳修斯不等式：

这个不等式说明了一个反应过程是否能自发进行，是由这个过程的热温商与其熵变

《汽车构造》（第二版）（发动机部分） 全国中等职业技术学校汽车类专业教材 2004年8月第1版 说明： A——总论

B——第一章 汽车发动机总体构造与工作原理 C——第二章 曲柄连杆机构 D——第三章 配气机构

E——第四章 汽油机燃料供给系 F——第五章 柴油机燃料供给系 G——第六章 润滑系 H——第七章 冷却系 总论

一、判断题：

1、2003年我国汽车的年产量达到了444万辆，已超过法国，排在美国、日本和德国之后，成为世界第四大汽车生产国。（√） 2、轿车是指乘坐2~9人（包括驾驶员）的小型载客汽车。其中桑塔纳2000GSi型和奥迪A6型轿车属于中级轿车。（×）

3、货车根据设计允许的最大总质量（单位t）分为微型、轻型、中型和重型四级。（√） 4、“CA7220“表示第一汽车制造厂生产，发动机排量在202~203L之间的第一代中级轿车。（√） 5、整车装备质量是指汽车完全装备好的质量，包括燃料、润滑油、冷却液、随车工具、备胎及其他备用品的质量。（√） 6、一般情况下，轿车的最小转弯半径比货车和客车的最小转弯半径小。（√）

7、汽车的驱动力越大，说明其动力性越好。（×） 8、汽车的驱动力不能大于附着力，否则汽车的驱动轮将产

汽车发动机构造——清华大学教学软件库

第一章 发动机的基本知识

汽车的动力源是发动机，发动机是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。现代汽车所使用的发动机多为内燃机，内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能，然后又把热能转变成机械能的机器，并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。汽车上使用的内燃机主要有汽油机和柴油机。

§1.1 发动机的分类和基本构造

1.1.1.1 按照所用燃料分类

内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机（图1-1）。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。

图1–1

1.1.1.2 按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机（图1-2）。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内

燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。

图1–2

1.1.1.3 按

篇一：汽车概论论文-汽车发动机新技术

汽车发动机新技术

河北工业大学/内燃机/韩超

【内容提要】 汽车的诞生发展已经经历的一个多世纪，汽车技术的发展已成为带动整个社会科技进步的重要标志，对人类文明有着不可忽视的影响，而汽车的心脏——发动机的科学技术水平起着重中之重的作用，随着信息、机械和电子等技术的快速发展，发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨等先进技术也已经深入人心，此外，为适应汽车的多变工况运行，还有一些特别的新技术——可变压缩比、缸内直喷、自动启停等应运而生。

【关键字】汽车发动机、可变压缩比、缸内直喷、自动启停

伴随汽车工业近百年的连续进步,汽车发动机技术也综合了大量的高新技术使其具有更高的功率密度、更好的燃油经济性、更低的排放污染，如发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨、可变压缩比、BlueDIRECT、缸内直喷、自动启停等等。下面我们就后四种作详细介绍。

一、可变压缩比（Variable Compression Ratio） 可变压缩比（VCR）的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中为了防止爆震其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低使燃油经济

《汽车发动机原理（车用内燃机）》实验大纲

指导老师 王辉

一、发动机试验的一般常识

（一）试验前的准备

1．了解试验目的；

2．熟悉试验项目程序、试验方法、工况选定以及要求记录的项目； 3．熟悉试验所用的仪器名称、规格、精度、安装方法； 4．了解试验用燃油、润滑油牌号；

5．明确水温、油温、排气温度的控制范围。

（二）试验中的注意事项

1．试验中，应使发动机保持一定的热力状态，特别是影响发动机性能的参数，如：水温、油温，一般情况下保持在80~90℃为宜；

2．发动机必须在工况稳定后方可测量记录参数，各参数测量同时进行。主要参数，如油耗、转速、转矩等。

（三）操作注意事项

1．起动前，应检查机油油量、燃油量及供水系统是否正常，各仪表是否正常；

2．起动后，发动机怠速运转暖机，检查机油压力是否正常，发动机是否漏油、漏水、漏气，是否有异常声音，待油温、水温达到要求值后开始进行试验；

3．调节工况时，加速、加载、减速、减载速度不要太快； 4．运转中，注意测试仪表的指示，倾听发动机的运转声音，观察发

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动机外观，发现不正常现象应及时采取措施；

5．停机时应缓慢卸掉负荷，再低速运转一段时间，待机油温度降