发动机工作原理.docx

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1、发动机工作原理第一节 发动机的分类和基本构造  1. 分类  车用内燃机（internal combustion engine），根据其将热能转变为机械能的主要构件的型式，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活塞式内燃机（reciprocating engine）和旋转活塞式内燃机两种。往复活塞式内燃机在汽车上应用最为广泛,是本课研究的重点。汽车（automobile）发动机（主要指车用往复活塞式内燃机）分类方法很多，按照不同的分类方法可以把汽车发动机分成不同的类型，下面是其分

2、类情况。  (1) 按照所用燃料分类  内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机（gasoline engine）和柴油机(diesel engine)(图1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。    (2) 按照行程(stroke)分类  内燃机按照完成一个工作循环(operating cycle)所需的行程数可分为四行程内燃机

3、(four - stroke cycle engine)和二行程内燃机(two - stroke cycle engine) (图1-2 )。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。    (3) 按照冷却方式分类  内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机　(liquid - cooled engine)　和风

4、冷发动机(air - cooled engine)(图1-3)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液(coolant)作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片(fins)之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。    (4) 按照气缸(cylinder)数目分类  内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机(single - cylinder engine)和多缸发动机(multi - c

5、ylinder engine )(图1-4)。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。 如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。    (5) 按照气缸排列方式分类  内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-5)。单列式发动机(inline engine)的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180

6、°(一般为90°)称为V型发动机(V-type engine)，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机(opposed engine)。    (6) 按照进气系统是否采用增压方式分类  内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机[naturary aspirated engine(non - supercharged engine)]和强制进气(增压式)发动机(supercharged engine )(图1-6)。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。 

7、   2. 基本构造  发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。  (1) 曲柄连杆机构 (图1-7)  曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩

8、和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。    (2) 配气机构（图1-8）  配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入。  气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。    (3) 燃料供给系统（fuel suppling system）（图1-9）