汽车发动机原理及构造

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1、第一章汽车发动机工作原理及构造一、概述二、发动机工作原理三、发动机总体构造第一节概述一、汽车发动机类型1.按所用燃料的不同分为汽油机和柴油机第一节概述2.按活塞运动的行程数分为二冲程和四冲程发动机第一节概述3.按冷却方式分为水冷发动机和风冷发动机第一节概述4.按气缸数分为单缸机和多缸机第一节概述5.按气缸排列方式分为直列和V型发动机第一节概述6.按进气状态分为增压和非增压发动机第一节概述二、发动机的基本结构第一节概述三、基本术语工作循环上下止点活塞行程曲柄半径气缸工作容积发动机排量燃烧室容积气缸总容积压缩比工况第一节概述（1）上止

2、点——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——活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。第一节概述（3）活塞行程S——上、下止点之间的距离称为活塞行程（S=2R）。第一节概述（4）曲柄半径R——曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R。第一节概述（5）气缸工作容积Vh——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Vh表示。单位是L（升）第一节概述（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

3、。一般用Vc表示。单位是L（升）。第一节概述（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Va表示，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va＝Vc＋Vh第一节概述（8）压缩比——气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。表示吸入气缸内的可燃混合气或新鲜空气被压缩的程度。ε=Va/Vc=（Vh+Vc）/Vc=1+Vh/Vc式中：Va——气缸总容积；Vh——气缸工作容积；Vc——燃烧室容积；通常汽油机的压缩比为6～11，柴油机的压缩比较高，一般为16～22。第一节概述压缩比过大

4、的不良后果名称成因现象后果爆燃由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。表面点火由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。伴有强烈的较沉闷敲击声。产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。第一节概述（9）工作循环

5、每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。第一节概述（10）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VL表示，单位是L（升）：VL=iVh式中：Vh——气缸工作容积；i——气缸数目。第二节发动机工作原理一、四冲程汽油机工作原理1.进气行程2.压缩行程3.作功行程4.排气行程单缸四冲程汽油机工作过程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压力75~90kPa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。压缩行程进气

6、门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/Vc示功图上止点下止点温度600~800K，压力600~1500kPa作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa示功图上止点下止点排气行程进气门关闭排气门打开活塞温度900~1200K压力105~125kPa残余废气示功图上止点下止点二、四冲程柴油机的工作原理吸气行程压缩行程作功行程排气行程进气门纯空气喷油器排气门喷油泵温度300~370K压力800~900kPa温度800~1000K压力3~

7、5MPa终了：温度800~1000K压力105~400kPa温度800~1000K压力105~400kPa瞬时：温度1800~2200K压力5~10MPa四冲程发动机工作状态状态行程温度(K)压力进气行程370~44075~90kPa压缩行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程900~1200105~125kPa柴油机工作时各行程状态参数状态行程温度(K)压力进气行程320~350800~900kPa

8、压缩行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程800~1000105~125kPa思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同