发动机的工作原理和总体构造课件

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1、汽车文化与人类文明机电与车辆工程学院车辆教研室　刘云Cultureof AutomobileandCivilizationofHumanBeing发动机的工作原理和总体构造第一节发动机的分类第二节四冲程发动机的工作原理第三节二冲程发动机的工作原理第四节发动机的总体构造第五节发动机主要性能指标与特性第六节内燃机产品名称和型号编制规则第一节发动机的分类将自然界某种能量转换为机械能并拖动某些机械进行工作的机器。一、发动机将热能转变成机械能的发动机。1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内部并转变成机械能输出。如蒸汽机。2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而

2、产生热能，然后再转变为机械能。如活塞式内燃机、燃气轮机。二、热力发动机3、比较：外燃机体积大，重量重，热效率低；内燃机热效率高，体积小，质量小，便于移动，起动性能好;燃气轮机功率大，转速高，质量小（没有往复运动件，单位功率质量小），转矩特性好，燃料适应性好，起动性好，但耗油量、噪声和制造成本均较高。3、按冷却方式不同水冷发动机风冷发动机4、按进气状态非增压发动机增压发动机5、按完成一个工作循环所需冲程数四冲程发动机二冲程发动机6、按气缸数及排列方式单缸发动机多缸发动机直列式Ｖ型对置式直列式Ｖ型对置式第二节四冲程发动机的工作原理上止点下止点活塞行程(S)曲柄半径(R)气缸工作容积(Vs)

3、燃烧室容积(Vc)气缸总容积(Va)一、发动机基本术语压缩比发动机排量工作循环单缸发动机结构示意图动态演示压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。例如：现代汽油发动机压缩比一般为8～11(轿车有的达10以上)。柴油机压缩比一般为为16～22。Va－气缸总容积Vs－气缸工作容积Vc－燃烧室容积=Va/Vc=1+Vs/Vc工作循环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，称为发动机排量，用表示Vst。发动机排量Vst=Vs×iVs－气缸工作容积（气缸排量

4、）i－气缸数目二、四冲程汽油机工作原理观看演示1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程四冲程汽油机的工作循环需要经过进气、压缩、作功、排气四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转720（两周）。1、进气行程排气门关闭进气门开启大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气终了时气缸内气体压力为0.075～0.09Mpa，温度上升至370～400K活塞下行2、压缩行程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线c上止点下止点压缩终了时气缸内压强上升至0.6～1.2Mpa，温度继续上升至600～700K。活塞上行3、作功行

5、程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点作功中气缸内最高压强可达3～5Mpa，最高温度可达2200～2800K；作功终了时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa，温度下降至1300～1600K。活塞下行4、排气行程进气门关闭排气门打开PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点残余废气排气终了时气缸内压强下降至0.105～0.115Mpa，温度下降至900～1200Ka活塞上行四行程汽油机的工作过程三、四行程柴油机工作原理柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。进气行程压缩行程作功行程排气行程新鲜空气四行程柴油机工作

6、示意图开始喷油分析和比较汽油机、柴油机的工作异同?火花塞喷油器汽油机、柴油机的工作相同点：每个工作循环曲轴转两周;每一行程曲轴转半周;只有作功行程产生动力。汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器汽油机、柴油机的工作不同点：汽油机与柴油机性能比较：(1)汽油机：优：转速高、质量小、工作噪声小、起动容易、工作稳定、操作省力、适应性好、制造和维修费用低劣：燃油消耗率高、经济性差(2)柴油机：优：压缩比高，经济性好劣：转速低、质量大、制造和维修费用高第三节二冲程发动机工作原理一、二冲程汽油机工作原理（

7、一）二冲程发动机的工作循环:是在两个活塞行程内，即曲轴旋转一周的时间内完成的。（二）二冲程汽油机的结构特点：没有进、排气门及驱动机构，设进、排气孔和扫气孔，由活塞控制开闭。进气孔排气孔扫气孔（三）二冲程汽油机的工作原理1、第一行程：活塞上行，进气——压缩行程（1）第一行程（扫气口关闭）排气口关闭后，气缸内才开始真正的压缩，活塞上移到接近上止点时，火花塞点火，点燃被压缩的可燃混合气。扫气口关闭后，随着活塞的上移，曲轴箱内形成一定真空，当活塞底端打