汽车发动机构造与维修第1章发动机基本知识

《汽车发动机构造与维修第1章发动机基本知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章发动机基本知识1.1发动机的基本工作原理1.2发动机的总体构造与型号编制规则1.3发动机的性能指标与热平衡1.4四冲程发动机的换气1.5汽油机可燃混合气的形成与燃烧1.6柴油机可燃混合气的形成与燃烧1.7发动机特性1.1发动机的基本工作原理1.1.1四冲程汽油机的工作原理1.基本结构如图1－1所示，单缸四冲程汽油机由油路、进气门、火花塞、排气门、凸轮轴、气门弹簧、气缸盖、活塞、气缸、连杆、曲轴、曲轴箱、喷油器、空气滤清器等组成。图1-1单缸四冲程汽油机构造示意图2.常用术语(1)上、下止点：如图1-2所示，活塞顶部离曲轴回转中心最远的位置称为上止

2、点；活塞顶部离曲轴回转中心最近的位置称为下止点。图1-2发动机常用术语示意图(2)活塞行程：指上、下止点间的距离S。曲轴的回转半径R称为曲柄半径，显然S＝2R。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。(3)气缸工作容积:指上、下止点间所包容的气缸容积，用Vh表示,其单位是升（L）。多缸发动机各缸工作容积的总和称为发动机工作容积（俗称发动机排量），用VL表示。若发动机的气缸数为i，则VL＝iVh(4)燃烧室容积:指活塞在上止点时，活塞顶部上方的容积，用Vε表示。(5)气缸总容积：指活塞在下止点时，活塞顶部上方的整个空间，用Va表示。气缸总容积等于气缸工作容

3、积与燃烧室容积之和，即Va＝Vh+Vε(6)压缩比：指气缸总容积与燃烧室容积之比，用ε表示。它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，则压缩终了时气缸内气体的压力和温度就越高。汽油机的压缩比一般为8～10，柴油机的压缩比一般为16～22。3.工作原理四冲程汽油机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成的。图1-3为单缸四冲程汽油机的工作循环示意图。1)进气行程活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动,此时，进气门开启，排气门关闭，如图1-3(a)所示。在活塞移动的过程中，气缸内容积逐渐增大，形成一定真空度，将可燃混合气

4、吸入气缸。由于进气系统有阻力，进气终了时气缸内气体的压力约为0.08～0.09MPa。可燃混合气被气缸壁、活塞等高温零件及前一个循环留下的高温残余废气加热，其温度可升高到370～400K。图1-3单缸四冲程汽油机的工作循环示意图2)压缩行程进气行程结束后，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。此时，进、排气门均关闭，如图1-3(b)所示。随着活塞的移动，气缸容积不断减小，气缸内的可燃混合气不断被压缩，其温度、压力同时升高。压缩终了时，气缸内的压力约为0.6～1.2MPa，温度可达600～700K。3)作功行程压缩行程接近终了时(见图1-3(c))

5、，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气迅速燃烧，气体的温度、压力迅速升高并膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。此时，进、排气门仍然关闭。在作功行程中，燃烧气体的最高压力可达5～9MPa，最高温度可达2200～2800K。随着活塞向下止点移动，气缸容积不断增大，气体压力和温度逐渐下降。在作功行程结束时，压力约为0.35～0.5MPa，温度约为1300～1600K。4)排气行程作功行程终了时，排气门打开，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动(见图1-3(d))，废气在自身剩余压

6、力和活塞的推动下，被排出气缸。当活塞到达上止点时，排气过程结束，排气门关闭。排气行程结束时，在燃烧室内残留少量废气，称为残余废气。因为排气系统有阻力，所以此时残余废气的压力比大气压力略高，约为0.105～0.12MPa，温度约为900～1200K。排气行程终了表示一个工作循环的结束，即下一个工作循环的开始。1.1.2四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，每个工作循环也是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成的。但由于柴油机使用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，其自燃温度却比汽油低，故可燃混合气的形成及着火方式等与汽油机有很大区别。

7、单缸四冲程柴油机的工作原理如图1-4所示。图1-4单缸四冲程柴油机工作的原理(a)进气行程；(b)压缩行程；(c)作功行程；(d)排气行程1—喷油器；2—排气门；3—进气门；4—气缸；5—喷油泵；6—活塞；7—连杆；8—曲轴1)进气行程在柴油机进气行程中，进入气缸的是纯空气。由于柴油机进气阻力较小，残余废气的温度较低，因此进气行程结束时气缸内气体的压力较高，约为0.085～0.095MPa，温度约为310～340K。2)压缩行程柴油机压缩的是纯空气，且由于柴油机压缩比高，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3～5MPa，温度可达800～1

8、000K。3)作功行程作功行程与汽油机有很大不同，在柴油机压缩行程接近终了时，