单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,*,PPT,文档演模板,Office,PPT,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,2024/11/15,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,第二章汽车发动机工作原理和总体构造2023/10/9第二章汽,1,2.1,基本结构与,基本术语,一 发动机常用术语,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,2.1 基本结构与基本术语一 发动机常用术语第二章汽车发动机,2,发动机常用术语,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,发动机常用术语第二章汽车发动机工作原理和总体构造,3,发动机常用术语,1.,上止点,活塞在气缸里作,往复直线运动,时，当活塞向上运动到,最高位置,，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。,2.,下止点,活塞在气缸里作,往复直线运动,时，当活塞向下运动到,最低位置,，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。,3.,活塞行程,活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即,上、下止点之间的距离,称为活塞行程。一般用,s,表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转,180,。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,发动机常用术语1.上止点第二章汽车发动机工作原理和总体构造,4,4.,曲柄半径,曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离,称为曲柄半径，一般用,R,表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即,s=2R,5.,气缸工作容积,活塞从,一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,，称为气缸工作容积。一般用,V,s,表示：,式中：,D,气缸直径，单位,mm,；,S,活塞行程，单位,mm,；,发动机常用术语,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,4.曲柄半径发动机常用术语第二章汽车发动机工作原理和总体构,5,6.,燃烧室容积,活塞位于,上止点,时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用,V,c,表示。,7.,气缸总容积,活塞位于,下止点,时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用,V,a,表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即,V,a,V,c,V,s,发动机常用术语,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,6.燃烧室容积发动机常用术语第二章汽车发动机工作原理和总体,6,8.,发动机排量,多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用,V,L,表示：,V,L=i*,V,s,式中：,V,s,气缸工作容积；,i,气缸数目。,9.,压缩比,气体压缩前的容积与气体压缩后的容积比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用,表示。,压缩比是发动机中一个非常重要的概念，表示了气体的压缩程度,发动机常用术语,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,8.发动机排量发动机常用术语第二章汽车发动机工作原理和总体,7,10.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环（曲轴旋转一周）。,11.,四冲程发动机,：活塞往复四个行程完成一个工作循环（曲轴旋转一周）。,12.负荷率（负荷）：,发动机某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率之比。,表示：百分数。,13.工况,：某时刻的运行状况；,一般用,n、负荷,表示。,发动机常用术语,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,10.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环（曲轴旋,8,1.四冲程发动机,点燃式发动机：汽油机,压燃式发动机：柴油机,2.二冲程发动机(自学）,二冲程汽油机：,点燃,二冲程柴油机：压燃,2.2 往复活塞式,内燃机工作原理,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,1.四冲程发动机2.2 往复活塞式内燃机工作原理第二章汽车发,9,一.四冲程发动机的基本工作原理,使,燃料在气缸中燃烧,，,形成高温、高压的燃气，,推动活塞并通过连杆带动曲轴旋转，将,燃料燃烧产生的热能转变为机械能,。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,一.四冲程发动机的基本工作原理使燃料在气缸中燃烧，形成高温、,10,二.四冲程汽油机工作原理,活塞运动过程,气缸,压力及温度变化,进,、,排气门状态,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,二.四冲程汽油机工作原理 活塞运动过程第二章汽车发动机工作,11,示功图：,缸内气体压力,随,曲轴转角,或,气缸容积,变化的曲线图,。,表示：,P-V或P=,图,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,示功图：缸内气体压力随曲轴转角或气缸容积变化的曲线图。第,12,四冲程汽油机工作原理,进气行程,曲线 ra 表示进气行程,活塞从上止点(r)向下止点(a)运动，进气过程开始时，气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸力，可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞向下运动到下止点。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程汽油机工作原理进气行程第二章汽车发动机工作原理和总体构,13,四冲程汽油机工作原理,压缩行程,曲线 ac 表示压缩行程,活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点(c)时压缩行程结束。,压缩终了时可燃混合气压力可达 0.61.2MPa，温度可达 600700K,。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程汽油机工作原理压缩行程 第二章汽车发动机工作原理和总体,14,四冲程汽油机工作原理,作功行程,曲线 cb 表示作功行程,包括,燃烧过程和膨胀过程,，压缩行程接近上止点时，火花塞点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高，,Z 点最高压力可达 35MPa，最高温度可达 22002800K，,高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，气缸内容积增加，气体压力和温度降低，当活塞运动到下止点(b)时，,作功行程结束，气体压力降低到0.30.5MPa，气体温度降低到 13001600K。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程汽油机工作原理作功行程第二章汽车发动机工作原理和总体构,15,四冲程汽油机工作过程,排气行程,曲线br表示排气行程,活塞从下止点向上止点运动，把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。,排气终止(r)时，气体压力仍高于大气压力，约为0.1050.115MPa，温度约为9001200K,。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程汽油机工作过程排气行程 第二章汽车发动机工作原理和总体,16,四冲程汽油机工作过程,名 称,活塞运,动方向,气门状态,曲轴转角,动力,曲轴旋转,曲线,示功图,对应,进 气,飞轮惯性力,压 缩,飞轮惯性力,作 功,排 气,飞轮惯性力,上-下,开,关,0,180,r,a,进气门开启到关闭时期,排气门,进气门,压力,气体,下-上,开,关,540,720,b,r,上,-,下,关,关,360,540,c,z,下-上,关,关,180,360,a,c,排气门开启到关闭时期,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程汽油机工作过程名 称 活塞运气门状态动力曲线进 气,17,三.四冲程柴油机与汽油机比较,进气冲程,做功冲程,压缩冲程,排气冲程,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,三.四冲程柴油机与汽油机比较进气冲程做功冲程压缩冲程排气冲程,18,四冲程柴油机示功图,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程柴油机示功图第二章汽车发动机工作原理和总体构造,19,四冲程发动机示功图特征点的热力参数比较,汽,油,机,示功图,特征点,进气终点a,压缩终点c,最高压力点z,做功终点,b,排气终点,r,(1)Pa,Pa,汽，,Ta,柴,Ta,汽,(3)T,max,P,max,并不同时达到,压力,p/Mpa,0.08,0.09,0.8,1.5,3.0,6.5,0.35,0.5,0.1050.12,温度,T/K,320,380,600,750,2200,2800,1200,1500,900 1100,自然,吸气,柴,油,机,压力,p/Mpa,0.085,0.095,35,69,0.20.5,0.1050.12,温度,T/K,310,340,750,1000,1800,2200,1000,1200,700900,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程发动机示功图特征点的热力参数比较示功图进气终点a压缩终,20,四冲程发动机示功图特征点的热力参数比较,示功图,特征点,进气,终点,a,压缩,终点,c,最高压力点z,做功,终点,b,排气,终点,r,增 压 柴 油机,压力,p/Mpa,0.013,0.25,0.130.25,916,0.50.8,0.120.13,温度,T/K,320450,320450,2300,260,0,1300,1500,1000,1100,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,四冲程发动机示功图特征点的热力参数比较示功图进气最高压力点z,21,柴油机,电控单点或多点（化油器式）,新鲜充量,纯空气,汽油,+,空气,=,可燃,混合气形成装置,燃烧室,单点喷射：节气门体,多点喷射：进气管道,早期化油器式汽油机：,化油器,点火方式,压燃,火花塞点火,压缩比,1822,69,工作循环中缸内气体状态参数,Pc,、,Tc,较高,Tc,、,Pc,较低，Tb、Pb 高于柴油机的Tb、Pb,四冲程柴油机与汽油机比较,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,柴油机 电控单点或多点（化油器式）新鲜充量纯空气 汽油+空,22,柴油机,电控（化油器式）汽油机,功率调节方式,每循环喷油量,“,质调节,”,进入气缸混合气量的多少,(节气门调节),“,量调节,”,变化大，,每循环吸入空气量基本相等,变范围不大,结构,燃油供给系统,（喷油泵、高压油管、喷油器）,点火系统（火花塞、分电器、点火线圈）,四冲程柴油机与汽油机比较,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,柴油机电控（化油器式）汽油机功率调节方式 每循环喷油量进入气,23,思考题,四冲程汽油机和柴油机工作原理和结构差异的根本原因是什么,汽油与柴油理化特性不同,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,思考题四冲程汽油机和柴油机工作原理和结构差异的根本原因是什么,24,1.,汽油机,优点：,转速高、质量小、工作噪声小、起动容易、制造和维修费用低,缺点：,燃油消耗率高，燃油经济性差,2.,柴油机,优点：,压缩比高，燃油消耗率平均比汽油机低20%-30%，且价格低，所以燃油经济性好,缺点：,转速低、,不易蒸发，低温起动性差、噪声较大、,质量大、,要求有较高的零部件强度、刚度，,制造维修费用高,四冲程柴油机与汽油机优缺点对比,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,1.汽油机四冲程柴油机与汽油机优缺点对比第二章汽车发动机,25,自学：单缸二冲程内燃机工作原理,二冲程汽油机,二冲程柴油机,二冲程、四冲程比较,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,自学：单缸二冲程内燃机工作原理二冲程汽油机第二章汽车发动机工,26,二冲程汽油机结构,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,二冲程汽油机结构第二章汽车发动机工作原理和总体构造,27,第一行程：,活塞自下向上运动，进行上方压缩，下方进气；接近上止点时，火花塞打火，混合气燃烧。,第二行程：,活塞自上向下运动，在上方做功和换气，下方进行混合气与压缩。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,第一行程：活塞自下向上运动，进行上方压缩，下方进气；接近上止,28,二冲程柴油机,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,二冲程柴油机第二章汽车发动机工作原理和总体构造,29,思考题,1.,理论上,它的功率应等于四冲程发动机的,二倍,。,2.由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较,均匀平稳,。,3.构造简单，质量较小。,4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。,5.换气时间短，换气质量较差。,第二章汽车发动机工作原理和总体构造,思考题1.理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。第二章汽,30,2.3 汽车发动机总体构造,1 机体组,2,曲