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,*,汽油机和柴油机工作过程,2015,年,3,月,21,日,汽油机和柴油机工作过程2015年3月21日,工作循环,工作循环：,发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个工作循环。即发动机历经了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个顺序一定的连续工作过程。,四行程内燃机：,活塞在汽缸内往复四次,(,四个行程,),，完成一个工作循环。,工作循环工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个,重 要 概 念,燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气。从火花塞跳火时到上止点时的曲轴转角,称为点火提前角。,柴油是在压缩过程活塞接近上止点前将柴油喷入汽缸，从喷油开始到活塞到达上止点时的曲轴转角,称为喷油提前角。,点火提前角：（,汽油机）,喷油提前角：（,柴油机）,一般点火（喷油）提前角为,(1035,),重 要 概 念燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气,2.,四冲程汽油机的工作原理,a,、进气行程,b,、压缩行程,c,、作功行程,d,、排气行程,2.四冲程汽油机的工作原理a、进气行程,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度,370440 K,，压力,7,590 kPa,a,、进气行程,汽油机将空气与燃料在气缸外进行混合，行成可燃混合气后被吸入气缸,进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370440 K，压,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比：,=Va/Vc,温度,600800K,，压力,6001500,kPa,b,、压缩行程,活塞由下止点向上止点运动，当进气工作过程终了时，进气门和排气门都处于关闭状态，此时气缸内的可燃混合气开始被压缩。,进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：温度600800K，压,作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,瞬时最高：温度,22002800,K,，压力,3,5MPa,作功终了：温度,15001700,K,，压力,300500 kPa,c,、作功行程,燃烧膨胀作功行程：在压缩行程，当活塞向上行至上止点前某一规定曲柄转角时，火花塞电极间发出火花，将被压缩的可燃混合气点燃，膨胀做功。,作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度220028,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出,温度,9001200,K,压力,105125 kPa,残余废气,d,、排气行程,排气行程进气门关闭排气门打开活塞在燃烧膨胀行程，当活塞行至下,四冲程发动机工作状态,状态,行程,温 度,(K),压 力,进气行程,370440,7590 kPa,压缩行程,600800,6001500 kPa,作功行程,22002800(,瞬时最高,),15001700(,作功终了,),35MPa(,瞬时最高,),300500 kPa(,作功终了,),排气行程,9001200,105125 kPa,四冲程发动机工作状态 状态 温 度(K),2.,四冲程柴油机的工作原理,a,、进气行程,b,、压缩行程,c,、作功行程,d,、排气行程,2.四冲程柴油机的工作原理a、进气行程,进气行程,活塞,a,、进气行程,温度,300370K,压力,800900,kPa,进气门,柴油机将空气吸入气缸,进气行程活塞a、进气行程温度300370K压力80090,b,、压缩行程,温度,8001000K,压力,35,MPa,纯空气,在压缩过程终了时，柴油通过喷油器喷入气缸，在极短时间内与高温空气行成可燃混合气,b、压缩行程温度8001000K压力35 MPa 纯空气,c,、作功行程,瞬时：温度,18002200K,压力,510,MPa,喷油器,终了：温,8001000K,压力,105400,kPa,压燃混合气，膨胀做功,c、作功行程 瞬时：温度18002200K压力510 M,d,、排气行程,温度,8001000K,压力,105400,kPa,排气门,在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出,d、排气行程 温度8001000K压力105400 kP,柴油机工作时各行程状态参数,状态,行程,温度,(K),柴油机工作时各行程状态参数,压力,进气行程,320350,800900 kPa,压缩行程,8001000,35MPa,作功行程,22002800(,瞬时最高,),15001700(,作功终了,),510MPa(,瞬时最高,),300500 kPa(,作功终了,),排气行程,8001000,105125 kPa,柴油机工作时各行程状态参数 状态 温度(K)柴,四冲程汽油机示功图,四冲程汽油机示功图,四冲程柴油机示功图,四冲程柴油机示功图,柴油机与汽油机工作原理比较,1.,都有四个行程：进气、压缩、做功、排气。,2.,四个过程中，只有做功行程对外输出功，其余三个均消耗功。,3.,发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两圈（,720,）。,4.,第一个循环均需外力带动。,与柴油机相同,1.,进气过程：进气过程进入汽缸的是汽油与空气的可燃混合气。,2.,压缩过程：汽油机在压缩过程压缩的是混合气。,3.,着火方式不同：当压缩接近终了时,火花塞（,1525kV,）产生电弧点燃混合气。,与柴油机不同,柴油机与汽油机工作原理比较1.都有四个行程：进气、压缩、做,1.,柴油机的经济性比汽油机好。,2.,柴油机和汽油机工作过程中各点的压力和温度都不同。,3.,柴油机的燃烧过程既有等容加热,(,燃烧,),阶段又有等压加热,(,燃烧,),阶段,属混合加热循环。而汽油机只有等容加热阶段,属等容加热循环。,4.,柴油机体积和重量大。,5.,柴油机制造成本较高。,6.,柴油机的工作噪音较大,启动困难。,柴油机与汽油机性能的比较,1.柴油机的经济性比汽油机好。柴油机与汽油机性能的比较,谢 谢,