发动机的分类、工作原理及构造

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1、发动机的分类、工作原理及构造内燃机的优点：热效率高、体积小、重量轻、广泛应用。但由于使用的是石油燃料，因而污染较大。城市的大气污染相当部分来至内燃机所排出的废气。第一章发动机的分类一、热力发动机即是将燃料的热能转变为机械能的一种动力装置。①内燃机：可燃混合气在机器内部燃烧而产生热能，然后再转为机械能。②外燃机：燃料在机器外部的锅炉内燃烧，将锅内的水加热，使之变为高温高压的水蒸气，然后送至机器内部，使所含热能转变为机械能。天然气发动机液化石油发动机按每一工作循环的冲程数分按点火方式分四冲程发动机：活塞往复四个单程完成一个工作循环。二冲程发动机：活塞往复二个单程完成一个工

2、作循环。汽油机柴油机按所用燃料分气体燃料发动机液体燃料发动机1、内燃机：①活塞式内燃机（本书的主要介绍对象。）②燃气轮机：旋转式的内燃机。活塞式内燃机分类：一个工作循环：在气缸中完成一次热功转换所进行的一系列连续过程。点燃式发动机（汽油机）压燃式发动机（柴油机）单缸（立式、卧式）发动机多缸（直列、Ｖ型、Ｐ型或对置式）发动机按气缸数及排列方式分：Ｐ型或对置式多缸（直列、Ｖ型、Ｐ型或对置式）发动机按冷却方式分：水冷式发动机风冷式发动机按是否装增压装置分：增压发动机非增压发动机（自然吸气发动机）按每缸气门数分：二气门发动机多气门发动机第二章发动机的原理第1节四冲程发动机工

3、作原理第1节二冲程发动机工作原理活塞由上止点到下止点所扫过的气缸容积Vh。Vh=（πD²/4×103）×S(L)(D：气缸直径，cm.S：活塞冲程，cm.)4、气缸排量（气缸工作容积）：5、发动机排量：VL=Vh•ⅰ(ⅰ----气缸数)活塞在上止点位置活塞在下止点位置6、燃烧室容积：当活塞在上止点时，活塞上方与缸盖围成的容积Vc。7、气缸总容积：Va=Vc+Vh8、压缩比：第1节四冲程发动机工作原理气缸总容积1、上止点：活塞顶部离曲轴中心最远处。2、下止点：活塞顶部离曲轴中心最近处。3、活塞冲程：上、下止点间的距离S。可燃混合气的形成及发火方式：汽油机：汽油粘度小，蒸

4、发性好，在气缸外部形成混合气，自燃温度高于380ºC，外火源点燃。汽油机又称点燃式发动机。柴油机：柴油粘度大，蒸发性差，在气缸内部形成混合气，自燃度为250ºC左右，压缩自燃。柴油机又称压燃式发动机。1、进气行程：柴油机：新鲜空气。汽油机：汽油与空气的混合物。活塞被曲轴带动由上止点向下止点移动，此时进气门开启，排气门关闭。活塞由上下被吸入气缸。终了压力：“汽”0.75—0.90温度：100—130ºC（个大气压）“柴”0.80—0.9560—80ºC由于进气有阻力，进气终了的压力略小于大气压力。由于上一循环留在气缸中的高温残余废气与新鲜气体混合，所以进气终了气体温度↑

5、。进开排关V↑，P↓气缸内产生真空度新鲜空气（柴油机）汽油与空气的混合气（汽油机）进入气缸的是2、压缩行程：为使混合气体能迅速燃烧，产生较大的压力，使发动机发出较大的功率，必须在燃烧前对可燃混合气进行压缩，使之V↓，T↑。“汽”压缩接近终了，可燃混合气体由火花塞活塞由下上电极发出的电火花点燃。“柴”压缩接近终了，由喷油泵把柴油提高至上百个大气压以上使之雾化，再送至喷油器，由喷油器把雾状柴油喷入气缸，使与压缩后的高温空气混合，达自然温度时，便自行发燃烧。压缩比ε：ε=Va/Vc=1+Vh/Vc是发动机重要的结构参数。ε越大，压缩终了的P、T越高，燃烧越快，膨胀作功愈充分

6、。从而使发动机的动力性、经济性提高。但ε过高，对汽油机来说，会引起T过高而造成两种不正常燃烧即：进关排关V↓P↑，T↑终了P、T：“汽”6—12；300—400ºC“柴”35—45；500—700ºC爆燃：由于ε过大P、T过高，远离火焰中心的可燃混合气在火焰尚未到达就自行发火燃烧的一种不正常燃烧。爆燃时，火焰以1500—2000m/s的速度向外传播，P、T极剧增加，形成压力波，撞击燃烧室壁，发出尖锐的敲缸声。同时，引起发动机过热功率↓，气门、火花塞等部件被燃坏。表面点火：由于ε过大P、T过高，在电火花之前可燃混合气就被燃烧室炽热的表面点燃的另一种不正常燃烧。表面点火发

7、生时，伴有沉闷的敲缸声，产生的高压使发动机负荷↑，寿命↓。①现代汽油机的压缩比一般为ε=6—9（个别轿车可达9—11）。②柴油机靠压缩自燃，所以压缩比设计等较高ε=16—22。具有较好的经济性。但高的压缩比带来高的压缩压力、燃烧压力，使柴油机各部件要承受高的机械负荷，因而需要增加强度及刚度。故柴油机的尺寸、重量指标不如汽油机。*进关曲轴强制排关旋转作功3、作功行程：压缩终了，气缸容积很小，迅速燃烧的混合气使缸内P、T急剧升高。最高压力：“汽”30—50温度：1900---2500ºC“柴”60---901700---2200ºC高温高压气体推动活塞由