(项目2)发动机原理

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1、（项目2）发动机工作原理授课题目（章、节）汽车发动机工作原理和总体构造授课类型理论课授课时间教学目的及要求1.掌握有关发动机的基本术语；2.掌握发动机的工作原理；重点难点1.发动机的排量以及压缩比的概念；2.四冲程汽油机的工作原理；教学方法及手段理论讲授法、启发式教学法教学过程设计教学内容、步骤、方法、手段、板书设计等教学步骤：1、组织教学2、填写教学日志3、复习提问、引出本讲教学内容4、新课讲解5、穿插提问6、归纳总结7、布置作业教学内容：1.1概述1.2发动机的工作原理1.3发动机总体构造备注作业及思考题1.二冲程与四冲程发动机比较有何优缺点?第4页

2、(共6页)机电工程系（项目2）发动机工作原理教学内容和过程：1.2汽车发动机的基本术语发动机描述的基本术语如下：　　工作循环：包括进气、压缩、膨胀和排气等过程的周而复始的循环。即发动机完成进气、压缩、膨胀和排气四个过程叫做一个工作循环。　　上止点TDC：活塞顶面离曲轴中心线最远时的止点。通常即活塞的最高位置。　　下止点BDC：活塞顶面离曲轴中心线最近时的止点。通常即活塞的最低位置。　　活塞行程（S）：活塞运行的上、下两个止点之间的距离。　　曲柄半径（R）：从曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心线的垂直距离。　　气缸工作容积（活塞排量Vs）：一个气缸中活塞运动一

3、个行程所扫过的容积。即活塞面积与行程的乘积。　　发动机工作容积（发动机排量Vst）：一台发动机全部气缸工作容积的总和。　　气缸余隙容积（燃烧室总容积、压缩室容积Vce）：活塞在上止点时的气缸容积。活塞顶上面空间叫做燃烧室，它的容积叫做燃烧室总容积。它是气缸的最小容积。　　压缩比（ε）：气缸最大容积和燃烧室总容积比值。　　负荷率：内燃机在某一转速下的功率与该转速下所能发出的最大功率之比，以百分数表示。　　工况：指内燃机在某一时刻所处的工作状况，一般用功率和曲轴转速来表示，也可用负荷与转速来表示。1.3发动机的基本工作原理1.3.1四冲程汽油机的工作原理四冲

4、程汽油机的工作循环包括进气、压缩、作功、排气四个行程。　　(1)进气行程　　活塞由曲轴带动由上止点向下止点运动，此时排气门关闭，进气门开启，由于活塞下移，气缸内容积逐渐增大，形成一定的真空度，于是经燃料供给系形成的可燃混合气，通过进气门被吸入气缸。活塞到达下止点时，进气门关闭，进气停止。进气行程结束时，由于进气过程中燃料供给系、进气管、进气门等处都存在进气阻力，此时气缸内压力略低于大气压，约为75～90kPa；由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环残留高温废气的加热，气体温度约为370～440K。　　(2)压缩行程第4页(共6页)机电工程系（项目2）发动机工

5、作原理　　进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小，由于进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，活塞到达上止点时，压缩结束。在压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内压力约为600～1500kPa，温度约为600～800K，远高于汽油的点燃温度（约263K），因而很易被点燃。　　(3)作功行程　　在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体温度、压力迅速升高并膨胀，从而推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴转动作功，活塞到达下止点时作功结束。在作功过程中，初始阶段气

6、缸内气体压力和温度急剧上升，瞬时压力可达3～5MPa，瞬时温度可达2200～2800K。随着活塞的下移，压力、温度下降，作功行程终了时压力约为300～500kPa，温度约为1500～1700K。　　(4)排气行程　　在作功行程结束时，排气门打开，曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下，排出气缸。活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。排气终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力因排气门和排气管的阻力而略高于大气压，此时压力约为105～125kPa，温度约为900～1200K。排出废气是为了下一个

7、工作循环再吸入新鲜空气。排气行程结束时，排气门关闭，同时进气门开启，又开始了下一个工作循环。排气过程和进气过程又合称为换气过程。1.3.2四冲程柴油机的工作原理　　四冲程柴油机和四冲程汽油机一样，每个工作循环也包括进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油和汽油的性质不同，使可燃混合气的形成、着火方式等，与汽油机有很大区别。　　(1)进气行程　　它不同于汽油机的是进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。由于进气阻力比汽油机小，上一行程残留的废气温度比较低等原因，进气终了时的压力和温度与汽油机略有不同，压力约为80～95kPa，温度约为320～350K。　　

8、(2)压缩行程　　不同于汽油机的是压缩的是纯空气，且由于柴油机压缩比较大，压缩终