动机的工作原理与总体构造

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1、发动机的分类发动机的分类 四行程发动机工作原理四行程发动机工作原理 发动机的总体构造发动机的总体构造 发动机的主要性能指标与特性发动机的主要性能指标与特性 内燃机名称及型号编制规那内燃机名称及型号编制规那么么 第一章第一章 发动机的工作原理和总体发动机的工作原理和总体构造构造发动机的分类发动机的分类 发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。1 1、按燃料的使用不同分、按燃料的使用不同分汽油机汽油机柴油机柴油机一、发动机的定义一、发动机的定义： 二、发动机的分类二、发动机的分类 ： 现代汽车大多使用往复活塞式内燃机。它将燃料在现代汽车大多使用往

2、复活塞式内燃机。它将燃料在 发动机气缸内部进行燃烧，把产生的热能转变成机械能。发动机气缸内部进行燃烧，把产生的热能转变成机械能。3 3、按冷却方式不同、按冷却方式不同水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机2 2、按完成一个工作循环所需行程数、按完成一个工作循环所需行程数四行程发动机四行程发动机二行程发动机二行程发动机4 4、按气缸数及排列方式、按气缸数及排列方式单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机单列式单列式型型对置式对置式单列式单列式型型对置式对置式 四行程发动机工作原理四行程发动机工作原理 上止点上止点 下止点下止点 活塞行程活塞行程(S) (S) 曲柄半径曲柄半径(R) (R) 气

3、缸工作容积气缸工作容积(V h ) (V h ) 燃烧室容积燃烧室容积(Vc ) (Vc ) 气缸总容积气缸总容积(Va ) (Va ) 一、发动机结构根本术语一、发动机结构根本术语 压缩比压缩比发动机排量发动机排量工作循环工作循环动态演示动态演示 压缩比压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用比，用表示表示。 例如：例如：现代化油器式发动机压缩比一般为现代化油器式发动机压缩比一般为8 811(11(轿车有的轿车有的达达1010以上以上) )。柴油机压缩比一般为为。柴油机压缩比一般为为16162222。V Va a 气缸总容积；气缸总容积； V Vh

4、h 气缸工作容积；气缸工作容积； V Vc c 燃烧室容积；燃烧室容积；工作循环工作循环 对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。 多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量排量 ，用用表示表示V VL L 。发动机排量发动机排量VL= V h i Vh气缸工作容积气缸工作容积 气缸排量气缸排量 i 气缸数目气缸数目Vh= D2

5、S 10-6/4 L二、二、 四行程发动机工作原理四行程发动机工作原理观观看看演演示示 1 1、进气行程、进气行程 2 2、压缩行程、压缩行程 3 3、作功行程、作功行程 4 4、排气行程、排气行程 四行程四行程汽油机汽油机的工作原理的工作原理汽油发动机四个行程的图示1.1.进气行程进气行程. .压缩行程压缩行程. .作功行程作功行程4.4.排气行程排气行程每一行程工作的具体分析如下每一行程工作的具体分析如下 1 1、进气行程、进气行程排气门关闭排气门关闭进气门开启进气门开启大气压力线大气压力线PVra示功图示功图上止点上止点下止点下止点示功图示功图：表示活塞表示活塞在不同位置时气缸内在不同位

6、置时气缸内气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。进气终了时气缸内进气终了时气缸内压强压强为为0.0740.0740.09Mpa0.09Mpa，温度温度上升至上升至310310340K340K 活活塞塞下下行行2 2、压缩行程、压缩行程进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭PVra示功图示功图大气压力线大气压力线c上止点上止点下止点下止点压缩终了时气缸内压缩终了时气缸内压强压强上升至上升至0.60.61.5Mpa1.5Mpa，温度温度继续上升至继续上升至600600700K 700K 。活活塞塞上上行行3 3、作功行程、作功行程进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭PVra示功图示功图大气

7、压力线大气压力线cZb上止点上止点下止点下止点作功中气缸内作功中气缸内最高压强最高压强可达可达3 35Mpa5Mpa，最最高温度高温度可达可达220022002800K2800K；作功终了时气；作功终了时气缸内缸内压强压强下降至下降至0.30.30.5Mpa0.5Mpa，温度温度下降下降至至130013001600K1600K。 活活塞塞下下行行4 4、排气行程、排气行程进气门关闭进气门关闭排气门翻开排气门翻开PVr示功图示功图大气压力线大气压力线cZb上止点上止点下止点下止点剩余废气剩余废气排气终了时气缸内排气终了时气缸内压强压强下降至下降至0.1020.1020.120Mpa0.120Mp

8、a，温度温度下降至下降至9009001200K1200K a 活活塞塞上上行行四行程四行程柴油机柴油机工作原理工作原理 与汽油机工作与汽油机工作原理相比，只有一原理相比，只有一个行程即作功行程个行程即作功行程差异较大，柴油机差异较大，柴油机由于用的柴油粘度由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸比汽油大、不易蒸发，且自燃温度又发，且自燃温度又较汽油低，所以采较汽油低，所以采用的是用的是 压缩自燃式点火压缩自燃式点火。 多缸发动机结构特点 单缸发动机问题：功率小，转速不均匀，工作振动大，现代汽车发动机都是多缸发动机，用得最多的是4缸、6缸、8缸发动机。 多缸发动机结构特点：由多个结构相同的气缸组成，它们

9、共用一个机体，一根曲轴。曲轴的曲柄布置应该使各缸作功行程均匀分布在720曲轴转角内。多缸发动机各缸的做功间隔角曲轴转720i角i为气缸数，如4缸发动机曲轴相邻工作缸的曲柄夹角为180，曲轴每转180便有一个气缸作功。气缸数越多，发动机工作越平稳。 进气行程进气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程新鲜空气新鲜空气四行程柴油机各行程示意图四行程柴油机各行程示意图开始喷油开始喷油汽油机、柴油机的工作汽油机、柴油机的工作相同相同点：点： 每个工作循环曲轴转两周每个工作循环曲轴转两周; ; 每一行程曲轴转半周每一行程曲轴转半周; ; 只有作功行程产生动力。只有作功行程产生动力。 汽油机汽

10、油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入可燃混合气进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧有点火系有点火系无点火系无点火系无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器汽油机、柴油机的工作汽油机、柴油机的工作不同不同点：点：分析和比较汽油机、柴油机的工作分析和比较汽油机、柴油机的工作异同异同?首先分别看一下汽油机和柴油机的图示首先分别看一下汽油机和柴油机的图示火花塞火花塞 喷油器喷油器 汽油机与柴油机优劣比较：汽油机与柴油机优劣比较：(1)汽油机：汽油机：优：转速高、质量小、工作噪声小、起动容易、优：转速高