参赛课件 发动机工作原理和总体构造

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1、汽车发动机构造与维修参赛选手：****汽车发动机构造与维修第一章发动机的工作原理和总体构造汽车总体构造1.1发动机概述现代汽车一般采用往复活塞式内燃机。根据其不同的工作特征和结构可分为：点燃式与压燃式发动机四行程和二行程发动机汽油机、柴油机和新型燃料发动机化油器和喷射式发动机单缸和多缸发动机风冷和水冷发动机增压式和非增压式发动机气门顶置式和侧置式发动机。目前，现代汽车采用四行程、多缸、水冷、顶置气门发动机为主。四行程单缸汽油发动机构造图四行程单缸柴油发动机构造图1.2发动机基本构造和术语现代汽车发动机:往复活塞式内燃机，热能转换为机械能的机器。1.基本组成:曲柄连杆机构配气机构燃料

2、供给系点火系冷却系润滑系起动系2.运动关系：活塞在气缸中作往复直线运动，通过曲柄连杆机构使曲轴作旋转运动。请点击各组成观看对应的教学动画3.基本术语上止点：活塞离曲轴最远处，处于最高位置下止点：活塞离曲轴最近处曲柄半径R：曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离活塞行程S：指气缸上、下两止点间的距离。气缸工作容积Vh：活塞从上止点到下止点所扫过的工作容积Vh=D2×S/(4×106)D：气缸直径，mm;S：活塞行程，mm;请点击单个术语观看该术语对应的教学动画1.2发动机基本构造和术语发动机工作容积：VL＝Vh×i燃烧室容积Vc:活塞到达上止点时，活塞顶上的容积气缸总容积Va:活

3、塞到达下止点时，活塞顶上部的容积Va=Vh+Vc压缩比ε=Va/Vc=1+Vh/Vc汽油机为10左右、柴油机是15～22。请点击单个术语观看该术语对应的教学动画1.2发动机基本构造和术语1.3四行程汽油机工作原理四行程发动机曲轴转两圈，活塞在气缸内依次往复运动经历：1.进气曲轴带动活塞从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭。气缸内压力降低到小于外界大气压，产生真空度。空气和汽油经混合形成可燃混合气通过进气管道、进气门被吸入气缸。进气终了时气缸内气体压力约为0.07～0.09MPa，温度为80～130℃。2.压缩进气结束，进排气门都关闭。曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，活塞顶

4、部的可燃混合气被压缩。压缩终了时，混合气压力达到0.68～1.47MPa，温度可达300～500℃。1.3四行程汽油机工作原理3.作功当压缩行程接近上止点，进排气门处于关闭状态，电火花点燃可燃混合气，混合气燃烧产生的气压力推动活塞向下止点运动，经连杆使曲轴旋转作功，对外输出功率。作功行程中，所能达到瞬间最高压力4～6MPa，温度可达2000～3000℃。4.排气曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭。在活塞和废气自身的压力作用下，废气经排气门排出气缸。排气终了时，气缸内气体压力约为0.1～0.12MPa，温度约为500～800℃。四个行程，完成一个工作循环。进气行

5、程压缩行程作功行程排气行程请点击单个图片观看该图片对应的教学动画四行程汽油发动机工作原理图1.4柴油发动机工作原理四行程柴油发动机和汽油发动机一样，完成一个工作循环也要经历：1.进气行程汽油机在进气行程中吸入的可燃混合气，而柴油发动机吸入的是纯空气。2.压缩行程汽油机在压缩行程中压缩的是可燃混合气，柴油机压缩的是空气。柴油机靠压缩自燃，其压缩比20左右，大于汽油机，压缩终了时气体压力可达3～5MPa，温度可达500～700℃。1.4柴油发动机工作原理3.作功压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸高压、高温的气体中，迅速形成混合气。混合气在高温下自行着火燃烧，保持边喷射边

6、燃烧，高温、高压气体推动活塞下行作功。作功行程中，瞬时最高压力达5～10MPa，温度达1500～1900℃。4.排气排气行程和汽油机基本相同，进气门关闭，排气门开启，废气由排气管排出。排气终了压力为0.105～0.125MPa，温度在500～700℃比汽油机略低。柴油相对于汽油来说，其粘度大，蒸发性差，自燃温度低，所以柴油发动机在混合气形成，点火方式上和汽油发动机有明显不同。进气行程压缩行程作功行程排气行程请点击单个图片观看该图片对应的教学动画柴油发动机工作原理图综上所述：1.发动机的正常运转完成一个工作循环经历进气、压缩、作功和排气四个行程。2.曲轴转两圈（720°），活塞往复运

7、动四次，一个行程对应曲轴转角为180°。3.作功和进气行程活塞是从上止点向下止点运动。4.压缩和排气行程活塞是从下止点向上止点运动。课堂讨论1、四行程汽油和柴油发动机工作过程的差异表现在何处？2、柴油发动机有什么优势？1.5发动机主要性能指标指标动力性指标经济性指标有效功率Pe有效转矩Me燃油消耗率ge每小时燃油消耗量GTPe=Me·n/9550ge=GT×10³/Pe1.6发动机特性一、发动机特性定义：发动机性能指标随调整情况和运转工况而变化的关系。二、发动机特性分