第 2 章 内燃机的实际工作过程与性能指标

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1、12022-5-30第二章第二章 内燃机的实际工内燃机的实际工作过程与性能指标作过程与性能指标车用发动机构造与原理车用发动机构造与原理2022-5-302本章基本内容本章基本内容1.1 1.1 进气与压缩过程进气与压缩过程1.2 1.2 燃烧过程燃烧过程1.3 1.3 膨胀与排气过程膨胀与排气过程1.4 1.4 内燃机的示功图内燃机的示功图1.5 1.5 内燃机的性能指标内燃机的性能指标2022-5-3031.1 进气与压缩过程进气与压缩过程一一. . 进气终了时气缸内气体的状态进气终了时气缸内气体的状态 1. 进气终了的压力进气终了的压力 papa T0 进气过程吸收高温零件的热量进气过程吸

2、收高温零件的热量残余废气的存在残余废气的存在原因原因结果：进气终了时新鲜的气体未能结果：进气终了时新鲜的气体未能“充满充满”气缸。气缸。2022-5-3041.1 进气与压缩过程进气与压缩过程二二. . 充气系数充气系数2022-5-3042. 影响因素影响因素0MMc M：每循环实际进入气缸的新鲜气体量；：每循环实际进入气缸的新鲜气体量；M 0：在进气状态下，：在进气状态下，“充满充满”气缸的新鲜气体量。气缸的新鲜气体量。u构造方面的因素构造方面的因素u使用方面的因素使用方面的因素3. 提高充气系数的措施提高充气系数的措施u减小进气阻力减小进气阻力u延长进气时间延长进气时间1. 充气系数的概

3、念充气系数的概念2022-5-301.1 进气与压缩过程进气与压缩过程三三. . 配气相位配气相位51.概念概念2.延长进气时间的措施延长进气时间的措施进、排气门开启和关闭的时刻及其开启的延续时间以曲轴转角来表示，进、排气门开启和关闭的时刻及其开启的延续时间以曲轴转角来表示，叫配气相位。叫配气相位。3.气门重叠角气门重叠角进、排气门开启提前、关闭滞后。进、排气门开启提前、关闭滞后。在进气上止点前后，进气门和排气门同时开启的现象称为气门重叠，进、在进气上止点前后，进气门和排气门同时开启的现象称为气门重叠，进、排气门同时开启的时间用曲轴转角表示。排气门同时开启的时间用曲轴转角表示。内燃机内燃机型号

4、型号进气门进气门排气门排气门气门气门重叠角重叠角提前角提前角 滞后角滞后角 延续角延续角 提前角提前角 滞后角滞后角 延续角延续角 4922464268502225246610020562564019239396135204824848202484061.1 进气与压缩过程进气与压缩过程四四. . 压缩过程压缩过程2022-5-3062. 决定因素决定因素u压缩比压缩比u最高燃烧压力最高燃烧压力3. 压缩比选取范围压缩比选取范围u汽油机：汽油机：812u柴油机：柴油机：12221. 压缩过程的作用压缩过程的作用upc 、Tc，为燃烧和膨胀做功做准备，为燃烧和膨胀做功做准备u使用燃料进一步蒸发和

5、混合（汽油机）使用燃料进一步蒸发和混合（汽油机）71.2 燃烧过程燃烧过程一一. . 汽油机的燃料汽油机的燃料汽油汽油2022-5-3071.1.蒸发性蒸发性2.2.抗爆性：抗爆性用抗爆性：抗爆性用“辛烷值辛烷值”来表示。来表示。u10馏出温度馏出温度(70)，影响启动；，影响启动；u50馏出温度馏出温度(120)，影响加速性和暖机时间；，影响加速性和暖机时间；u90馏出温度馏出温度(190)，影响经济性。，影响经济性。3.3.胶质胶质4.4.腐蚀性腐蚀性u正庚烷（正庚烷（C7H16），抗爆性为），抗爆性为“0”；u异辛烷（异辛烷（C8H18），抗爆性为），抗爆性为“100”；u抗爆剂，四乙基

6、铅抗爆剂，四乙基铅 (Pb(C2H5)4)。81.2 燃烧过程燃烧过程二二. . 柴油机的燃料柴油机的燃料柴油柴油82022-5-3081. 凝点凝点2. 自燃性，十六烷值自燃性，十六烷值u柴油的凝结温度，国家标准采用柴油的凝点作柴油的凝结温度，国家标准采用柴油的凝点作为柴油的牌号；为柴油的牌号；3. 蒸发性蒸发性4. 粘度粘度u表征柴油的自然能力，十六烷值越大，发火性表征柴油的自然能力，十六烷值越大，发火性越好，容易自然。越好，容易自然。5. 闪点闪点u用柴油馏出某一百分比的温度范围，如用柴油馏出某一百分比的温度范围，如50。u柴油蒸汽与空气混合，接触火焰时发生闪火的柴油蒸汽与空气混合，接触

7、火焰时发生闪火的最低温度。最低温度。91.2 燃烧过程燃烧过程三三. . 汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧过程92022-5-3091. 着火延迟期（滞燃期）着火延迟期（滞燃期）2. 速燃期（明显燃烧期）速燃期（明显燃烧期）u从火花塞跳火到出现火焰中心。长短取决于燃料的从火花塞跳火到出现火焰中心。长短取决于燃料的性质、混合气成份、温度、压力及火花强度。性质、混合气成份、温度、压力及火花强度。u从出现火焰中心到气缸内压力达到最大值所经历的从出现火焰中心到气缸内压力达到最大值所经历的时间。时间。90左右的燃料在此期间燃烧。左右的燃料在此期间燃烧。3. 后燃期（补燃期）后燃期（补燃期）u从气缸压力最大值

8、到整个燃烧结束，从气缸压力最大值到整个燃烧结束，10左右的左右的燃料在此期间燃烧。燃料在此期间燃烧。101.2 燃烧过程燃烧过程三三. . 汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧过程102022-5-30104. 爆震（爆燃）爆震（爆燃）u现象：现象：气缸内产生金属敲击声，内燃机过热，气缸内产生金属敲击声，内燃机过热，功率下降，油耗上升，气缸中出现爆震压力波。功率下降，油耗上升，气缸中出现爆震压力波。u原因：原因：气缸中最后着火的那部分混合气在高温气缸中最后着火的那部分混合气在高温下产生自燃，火焰高速传播，形成局部高温高下产生自燃，火焰高速传播，形成局部高温高压，形成冲击波。压，形成冲击波。u影响因素：

9、影响因素：燃料因素、结构因素、使用因素。燃料因素、结构因素、使用因素。u现象：现象：由燃烧室内炽热表面点燃混合气，使由燃烧室内炽热表面点燃混合气，使得汽油机不经过火花塞点火而自行着火燃烧。得汽油机不经过火花塞点火而自行着火燃烧。u改善措施：改善措施：改善冷却、清除积碳。改善冷却、清除积碳。5. 表面着火表面着火111.2 燃烧过程燃烧过程四四. . 柴油机的燃烧过程柴油机的燃烧过程112022-5-3011u混合气浓度变化很大；混合气浓度变化很大；u喷油时刻决定着火、燃烧过程；喷油时刻决定着火、燃烧过程；u混合时间短（混合时间短（1535CA），燃油高压喷射，组织），燃油高压喷射，组织空气流动

10、方法加强混合；空气流动方法加强混合；u边喷油，边混合，边燃烧，燃烧过程持续时间长。边喷油，边混合，边燃烧，燃烧过程持续时间长。1. 柴油机燃油混合燃烧的特点柴油机燃油混合燃烧的特点1） 着火延迟期（备燃期）着火延迟期（备燃期）2） 速燃期速燃期u燃烧前的准备工作，长短取决于柴油的十六烷值、混合燃烧前的准备工作，长短取决于柴油的十六烷值、混合气的混合状况及其温度。气的混合状况及其温度。u开始燃烧到气缸内压力达到最大值。开始燃烧到气缸内压力达到最大值。2. 柴油机的燃烧阶段划分柴油机的燃烧阶段划分121.2 燃烧过程燃烧过程四四. . 柴油机的燃烧过程柴油机的燃烧过程122022-5-30122.