汽车结构第01章发动机工作原理和总体构造

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1、《汽车构造》电子教案第一章发动机工作原理和总体构造第一章发动机的工作原理和总体构造发动机的分类四冲程发动机工作原理二冲程发动机工作原理发动机的总体构造发动机的主要性能指标与特性内燃机产品名称和型号编制规则7/16/20212哈尔滨工业大学（威海）第一节发动机的分类7/16/20213哈尔滨工业大学（威海）内燃机的特点内燃机是热力发动机的一种，其特点是液体或气体燃料与空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。内燃机具有热效率高、体积小、质量小、便于移动以及起动性能好等优点，因而广泛应用于飞机、船舰以及汽车、拖拉机、坦克等各种车辆上。但是，内燃机一般要求使用石油燃料

2、，同时排出的废气中所含有害气体成分较高。为解决能源与大气污染的问题，目前国内、外正致力于排气净化以及其它新能源发动机的研究工作。7/16/20214哈尔滨工业大学（威海）第一节汽车用发动机的分类热机→内燃机（外燃机）→活塞式内燃机（燃气轮机）（1）按所用的燃料分类：液体燃料发动机和气体燃料发动机；（2）按发火方式分类：压燃式发动机和点燃式发动机；（3）按工作循环的冲程数分类：四冲程发动机和二冲程发动机；（4）按气缸数及其排列方式分类：单缸发动机和多缸发动机；单缸有立式与卧式，多缸有V、W型与对置式；（5）按冷却方式分类：水冷式和风冷式两种；（6）按进气方式分类：非增压式发动机和增压

3、式发动机；（7）按每气缸中的气门数分类：二气门、四气门、五气门发动机。7/16/20215哈尔滨工业大学（威海）第一节汽车用发动机的分类7/16/20216哈尔滨工业大学（威海）第二节四冲程发动机工作原理一、四冲程汽油机工作原理二、四冲程柴油机工作原理7/16/20217哈尔滨工业大学（威海）一、四冲程汽油机工作原理7/16/20218哈尔滨工业大学（威海）上止点:活塞顶部离曲轴中心最远处，即活塞最高位置。下止点:活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置。活塞行程:上、下止点间的距离。曲柄半径:曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。一、四冲程汽油机工作原理7/16/20219哈

4、尔滨工业大学（威海）气缸工作容积（气缸排量）:活塞从上止点到下止点所扫过的容积。发动机排量:多缸发动机各气缸工作容积的总和。为气缸直径（mm）；为活塞行程（mm）;为气缸数。7/16/202110哈尔滨工业大学（威海）四冲程汽油机工作循环过程7/16/202111哈尔滨工业大学（威海）进气行程进气过程中，进气门开启，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。由于进气系统有阻力，进气终了时气缸内的气体压力约为0.075～0.09MPa。流进气缸内的可燃混合

5、气，因为与气缸壁、活塞顶等高温机件表面接触并与前一循环留下的高温残余废气混合，所以温度可升高到370～400K。在示功图上，进气行程用曲线表示。曲线位于大气压力线下面，它与大气压力线纵坐标之差即表示气缸内的真空度。7/16/202112哈尔滨工业大学（威海）压缩行程为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，故需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，称为压缩行程。在示功图上，压缩行程用曲线表示。活塞达到上止点时压缩终了，此时，混合气

6、被压缩到活塞上方很小的空间，即燃烧室中。可燃混合气压力升高到0.6～1.2MPa，温度可达600～700K。压缩比7/16/202113哈尔滨工业大学（威海）压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。换言之，压缩比等于气缸总容积（活塞在下止点时，活塞顶部以上的气缸容积）与燃烧室容积（活塞在上止点时，活塞顶部以上的容积）之比，即现代汽油发动机压缩比一般为6～9（轿车有的达到9～11）。如一汽-大众捷达轿车EA827型1.6L发动机的压缩比为8.5，而EA113型1.6L发动机则为9.3。7/16/202114哈尔滨工业大学（威海）压缩比越大，在压缩终了时混合气压力和温

7、度越高，燃烧速度增快，因而发动机发出的功率增大，热效率提高，经济性越好。但压缩比过大时。不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火不正常的燃烧现象。爆燃是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。爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速向前推进。当这种压力波撞击燃烧室壁面时就发出尖锐的敲缸声。同时，还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗量增加等一些不良后果。严重爆燃时甚至造成气门