第一讲 传统发动机原理复习
发动机原理复习整理
发动机原理复习整理发动机是一种将燃料化学能转变为机械能的机械装置。
它是现代车辆中不可或缺的核心部件之一、发动机根据工作原理的不同，可以分为内燃机和外燃机两种类型。
其中内燃机分为汽油机和柴油机。
本文将主要介绍汽油机的工作原理。
汽油机是利用燃烧汽油产生的高温高压气体推动活塞运动，从而驱动曲柄轴旋转来提供动力的一种发动机。
它主要由气缸、曲轴连杆机构、点火系统和油路系统组成。
汽油机的工作循环由四个冲程组成：进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
在进气冲程中，活塞从上死点向下运动，通过进气门吸入混合气体。
在压缩冲程中，活塞从下死点向上运动，使混合气体被压缩成高压气体。
在工作冲程中，点火系统将火花塞产生的高压电火花引燃高压气体，燃烧产生的热能使气体膨胀，从而推动活塞向下运动。
在排气冲程中，活塞从下死点向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。
点火系统是汽油机中很重要的一个部分，它负责产生和传递高压电火花，将点火能量传递到每个气缸的火花塞上。
点火系统由点火线圈、分电器和火花塞组成。
点火线圈是一个变压器，将低电压的电能转换为高电压的电能。
分电器将高压电能分配给每个气缸的火花塞。
火花塞则通过电火花引燃压缩混合气体。
油路系统负责将汽油输送到气缸进行燃烧。
油路系统主要由油箱、燃油泵、喷油嘴和燃油过滤器组成。
燃油泵负责将汽油从油箱中抽取出来，并通过压力送到喷油嘴。
喷油嘴将高压的汽油喷入气缸内，与进入气缸的空气混合。
然后通过点火系统进行点火燃烧。
以上就是汽油机的基本工作原理。
除了基本的四冲程循环，现代汽油机还广泛采用了如涡轮增压器、多点电喷等技术，以提高发动机的性能和燃油经济性。
可见，发动机是一种高度复杂的系统，它将燃料的化学能转变为机械能，驱动汽车行驶。
对于理解发动机的工作原理，可以帮助我们更好地使用和维护汽车。
发动机原理及构造图解复习课程
外燃机
利用燃料燃烧产生的热能， 通过蒸汽、气体或其他介质 转换为动力的发动机。
电动机
利用电能转换为机械能的发 动机，可由电池、燃料电池 或外部电源供电。
原理简介
发动机工作原理是将燃料和空气混合后，通过火花点燃或压缩燃烧产生的能 量转化为机械缸内产生负压，进气门打开，混合气体进入缸内。
2
压缩
活塞上行，将进气混合气体压缩，使其达到较高温度和压力条件。
3
燃烧
点火系统点燃混合气体，燃烧产生爆发力推动活塞下行。
发动机构造
发动机由多个构件组成，包括活塞组件、润滑系统、冷却系统、燃油喷射系 统、火花塞、空气滤清器等。
机油压力监测
保持适当的机油压力
选择合适的机油
机油压力监测系统可以确保发动 机正常工作，并提供适当的润滑。
发动机原理及构造图解复 习课程
本课程将带您深入了解发动机的原理和构造。通过图解和实例，您将学习关 于发动机分类、内燃机工作原理、发动机构造和各个构件的知识。
什么是发动机？
发动机是一种能够将燃料转化为动力的装置，它驱动着车辆或机器的运动。
发动机分类
内燃机
通过燃烧燃料来产生动力的 发动机，包括汽油发动机和 柴油发动机。
使用适当的机油可以减少发动机 磨损，延长其使用寿命。
定期更换机油
定期更换机油是保障发动机正常 工作的重要措施。
维修和保养
1 定期更换空气滤清器
保持发动机的进气畅通， 提高燃烧效率。
2 清洁和调整火花塞
确保火花塞正常工作，提 供可靠的点火。
3 检查冷却液和添加冷
却液
保持发动机正常工作温度， 防止过热。
第1章汽车发动机基本结构与工作原理讲解
第1章汽车发动机基本结构与工作原理讲解
一、汽车发动机概述
汽车发动机是汽车的动力源，它是一种运用化学能转换成机械能，并
有输出功率的机械装置。
通常情况下，汽车发动机是指内燃机，其主要构
成有气缸、活塞、火花塞、燃料系统等构件。
内燃机以燃烧混合气来增压
气缸，利用增压燃气的压力来使活塞沿周向运动，从而带动曲轴、转子和
其它机械部件运动，产生机械能。
二、汽车发动机结构
汽车发动机主要由气缸、连杆、活塞、火花塞、发动机曲轴、曲轴壳、冷却系统、燃油系统等若干部分组成。
（1）气缸：气缸是内燃机的核心部件。
它主要由气缸盖、气缸筒、
嘴板组成，是内燃机中燃烧混合气和排出烟气的地方。
（2）连杆：连杆是内燃机的轴部件，它由连杆尾和连杆头两部分组成，用于把活塞的运动转换为曲轴的运动。
（3）活塞：活塞是内燃机的运动部件，它是由活塞皮、活塞销、活
塞柱等构成，由气缸中的燃烧混合气的压力带动活塞沿着气缸的径向运动。
（4）火花塞：火花塞是内燃机中重要的设备，它是由火花塞体、火
花塞头、火花塞线圈等构成，用于向气缸中放入火花，由火花“点燃”混
合气，从而发生燃烧作用，产生增压。
发动机原理期末总复习
发动机原理期末总复习一、引言发动机是现代交通工具中不可或缺的核心部件之一。
它的作用是将燃料能转化为机械能，驱动车辆运行。
本文将对发动机原理进行总复习，包括发动机的工作原理、主要部件及其功能、燃烧过程、冷却系统等方面的内容。
二、发动机的工作原理1. 循环过程发动机的工作原理基于循环过程，主要包括吸气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
在吸气阶段，活塞向下运动，气门打开，使气缸内形成负压，吸入混合气。
在压缩阶段，活塞向上运动，气门关闭，将混合气压缩至最高点。
在燃烧阶段，火花塞产生火花，点燃混合气，产生爆炸力推动活塞向下运动。
在排气阶段，活塞再次向上运动，将燃烧产生的废气排出。
2. 点火系统点火系统是发动机中非常重要的部分，它的作用是在燃烧室内产生火花，点燃混合气。
点火系统包括点火线圈、火花塞和点火控制模块等组成。
点火线圈将电能转化为高压电流，通过火花塞产生火花，点燃混合气。
点火控制模块负责控制点火时机和点火能量。
三、发动机的主要部件及其功能1. 活塞与活塞环活塞是发动机中的重要部件，它与气缸配合，通过往复运动产生功。
活塞环的作用是密封气缸，防止燃烧室内的压力泄漏，并减少活塞与气缸之间的摩擦。
2. 曲轴与连杆曲轴与连杆是发动机中的关键部件，它们将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴负责将活塞运动转化为旋转运动，而连杆将曲轴的旋转运动传递给曲轴箱内的其他部件。
3. 气门与气门机构气门是控制进气和排气的关键部件，它的开闭由气门机构控制。
气门机构包括凸轮轴、气门弹簧和气门推杆等组成，通过凸轮轴的旋转运动将气门开闭。
四、燃烧过程1. 燃料供给系统燃料供给系统负责将燃料输送至燃烧室，确保燃料与空气混合的比例适当。
燃料供给系统包括燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等组成。
2. 燃烧室燃烧室是发动机中进行燃烧过程的地方，它的设计直接影响到燃烧效率和排放水平。
常见的燃烧室形式包括顶置燃烧室和侧置燃烧室。
3. 混合气的点火混合气的点火是燃烧过程的关键步骤，它需要适当的点火时机和点火能量。
发动机原理复习知识点
发动机原理复习知识点发动机是现代交通工具中必不可少的核心设备，它的工作原理直接关系到车辆的性能和效能。
为了更好地理解发动机的工作原理，以下是一些常见的发动机原理复习知识点。
一、发动机的分类根据燃料不同，发动机可以分为汽油发动机和柴油发动机。
1. 汽油发动机：汽油发动机主要使用汽油作为燃料。
其工作原理是通过在汽缸中混合空气和汽油，然后利用火花塞的电火花点燃混合气体，从而产生爆炸力，推动活塞运动，驱动车辆前进。
2. 柴油发动机：柴油发动机主要使用柴油作为燃料。
它的工作原理是通过将空气先压缩，使其温度升高，然后将柴油喷射到高温高压的环境中，柴油受热自燃产生爆炸力，推动活塞运动，驱动车辆前进。
二、发动机的构造1. 活塞与连杆系统：活塞是发动机中的一个关键部件，它通过连杆与曲轴相连，将燃烧产生的能量转化为往复运动的动能。
2. 气门与气门传动系统：气门的开关控制着混合气的进出。
气门传动系统通过凸轮轴的转动来驱动气门的开启和关闭。
3. 燃烧室与点火系统：燃烧室是混合气体燃烧的场所，点火系统则负责在适当的时机产生火花，引发燃烧，从而释放能量。
4. 混合气供给系统：混合气供给系统负责将空气和燃料按一定比例混合后供给燃烧室。
5. 冷却系统：发动机在工作过程中会产生大量的热量，冷却系统通过循环冷却剂来控制发动机的温度，保证发动机正常工作。
6. 润滑系统：润滑系统负责将润滑油供给到发动机各个零部件的摩擦表面，减少磨损和摩擦阻力。
三、发动机的工作循环发动机的工作循环是指发动机在一个循环过程中所经历的行程和状态变化。
1. 四冲程循环：四冲程循环也称为奥托循环，包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
在进气冲程中，活塞向下运动，汽缸内充满混合气；在压缩冲程中，活塞向上运动，将混合气压缩；在燃烧冲程中，点火系统引发混合气爆燃，产生高温高压气体，推动活塞向下运动；最后，在排气冲程中，活塞再次向上运动，将废气排出汽缸。
2. 两冲程循环：两冲程循环也称为迪塞尔循环，只包括压缩冲程和燃烧冲程。
发动机工作原理与总体构造(复习用)课件
活塞连杆机构
活塞
紧密贴合气缸内壁，接受气缸内的气压力。
曲轴
将连杆产生的上下往复运动转换为发动机的旋转 动力。
连杆
将活塞推动力转换为曲轴转动的力。
活塞环
防止气缸内润滑油和油膜被燃料污染。
气门和皮带传动系统
气门传动系统
控制进出气门的开关，影响燃油的进出、燃烧质量、 功率输出。
皮带传动系统
带动凸轮轴、油泵、水泵等重要部件运转，保证发 动机正常工作。
发动机燃油系统
1
燃油箱及输油系统
存储和输送燃油。
2
燃油滤清器
过滤油污和杂质，保护引擎。
3
喷油嘴
将燃油雾化、喷射到气缸内混合燃气。
4
燃油压力调节器
控制燃油进入引擎的压力和流量。
发动机冷却系统
散热器
水泵
通过冷却水循环，将热量从发动 机运至散热器，再通过风扇散热。
将冷却水流经散热器和发动机， 降低温度。
1
压缩冲程
2
进气门关闭，活塞往上运动，将空气压
缩，提高气压和温度。
3
排气冲程
4
活塞往上运动，将排气推出缸外，排气 门打开，将废气排出。
进气冲程
活塞从上往下运动，缸内产生低压区， 进气门打开，汽油-空气混合物进入缸内。
工作冲程
发生点火，燃料燃烧释放能量，活塞往 下运动，带动活塞连杆转动曲轴，传递 动力。
恒温器
控制冷却系统的温度，保证发动 机处于最佳工作状态。
总结回顾
本课程讲解了汽车发动机的种类、工作原理和总体构造，以及发动机的各个 重要部件如活塞连杆机构、气门和皮带传动系统、燃油系统和冷却系统。
发动机工作原理与总体构 造(复习用)课件
发动机原理复习DOC
绪论[1] 简述本课程的研究对象和任务。
答：（一）对象本课程以性能指标作为研究对象（二）性能指标1 动力性指标（功率、扭矩、转速）2 经济性指标（燃料和润滑油的消耗量及消耗率）3 运转性指标（冷起动性、噪声和排气品质）（三）工作过程发动机冲程（四个）: 吸气→压缩→做功→排气热力过程（五个）: 吸气→压缩→燃烧→膨胀→排气燃烧→膨胀为能量转换过程（四）任务研究热力过程，热力循环，整机性能明确基本概念，基本技能。
培养综合分析问题的能力。
（五）单位制我国的法定计量单位[4] 发动机按用途分为哪些种类？答：往复活塞式发动机的分类我们这门课主要研究目前汽车上广泛应用的往复式活塞发动机。
1 按用途分类（1）灌溉（抽水）用点工况（2）电站用n = const. 线工况固定式柴油机或机组（3）船舶用Ne = k n3（螺旋桨曲线）线工况大型、低速柴油机（4）汽车、拖拉机用变工况-面工况中小型、高速柴油机（5）发动机车大型高速柴油机组（6）工程机械（矿山机械、建筑、石油钻探）多变型（7）坦克V型、多缸机（8）飞机星型（径向式）已基本不用[6] 简述发动机的优缺点。
答：（一）优点1 有效热效率高蒸汽机11～16%，蒸汽轮机30%，汽油机30%，柴油机40%，增压柴油机46%以上2 功率范围广Ne = 0.6～35000 kw3 比重量小，升功率大（体积小、重量轻）比重量: 柴油机3.7 kg/kw，车用汽油机1.37 kg/kw4 起动性好可很快达到全负荷（二）缺点1 对燃料要求高石油紧张，汽油、柴油价格高；要求一定的标号。
2 噪声、排污3 结构较复杂[7] 试述发动机的现代发展趋势。
答：60 年代以前: 动力性，可靠性，耐久性70～80年代: 经济性，动力性90 年代口号: 清洁，经济，安全1 相关学科日益增多，学科之间相互渗透2 标准化，系列化，通用化（三化）3 新材料，新工艺，新产品4 使用计算机设计、计算零部件及其配合，精密、准确、优化5 设计、零部件生产商分散→集中→分散由分散的小公司到集中的大型脱拉斯，如今又分散到小公司，其主要原因是优化产品，节省开支，降低成本。
发动机原理复习知识点
压缩
活塞向气缸内部压缩混合气。
燃烧
混合气被点燃并燃烧产生能量。
排气
废气排出气缸。
燃油系统和点火系统
燃油系统负责将燃料供应给发动机，点火系统负责在适当的时机点燃混合气。
燃油系统
包括油箱、燃油泵和喷油器等组件，确保燃 料的供应和调节。
点火系统
通过火花塞点燃混合气，促使燃烧过程发生。
润滑系统和冷却系统
2 传动系统
包括离合器、变速器和驱动轴等组件，将动力传递到驱了保持发动机的性能和可靠性，定期维护和及时排除故障非常重要。
发动机原理复习知识点
本篇幻灯片将介绍发动机的基本原理和工作过程，以及相关的系统和结构。
发动机的定义和作用
发动机是一种将燃料能量转化为机械能的装置，用于驱动各种交通工具和机 械设备。
发动机的分类和结构
发动机按照燃料类型可分为汽油发动机和柴油发动机，按照结构可分为单缸发动机、多缸发动机等。
汽油发动机
润滑系统负责减少发动机零部件的摩擦和磨损，冷却系统负责维持发动机的工作温度。
润滑系统
冷却系统
通过润滑油对发动机内部零部件进行润滑和冷却。 利用散热器冷却冷却液并降低发动机温度。
动力输出和传动系统
发动机的动力输出通过传动系统传递到车轮或其他驱动装置，实现车辆或机械设备的运动。
1 动力输出
发动机产生的扭矩传递到传动系统，并最终驱动车轮。
常用于轿车和小型车辆，具有高转速和较高的功 率输出。
柴油发动机
常用于卡车和大型车辆，具有较高的扭矩和燃油 效率。
燃烧过程和工作循环
发动机内燃烧过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段，这些阶段共同构成了发动机的工作循环。 < tim eline orientation= "horizontal">
传统发动机工作原理
传统发动机工作原理
在传统的发动机中，燃料和空气是通过燃烧而获得能量的，这样就能推动汽轮机或电动机旋转。
为了使汽油燃烧，需要在气缸中注入汽油。
这些汽油在发动机中经过压缩后变成高温高压的气体，并与空气混合形成可燃混合气。
在发动机运转时，燃烧产生的高温高压气体通过进、排气门进入气缸。
由于气缸的容积有限，燃烧后产生的高温高压气体就不能全部排出，而是滞留在气缸内，膨胀后的压力大于大气压力，当气压达到一定程度时，活塞向上运动推动活塞向下运动，带动曲轴旋转。
汽轮机在运转时就是通过汽轮机内的活塞向下运动带动曲轴旋转。
为了使汽轮机可以运转，汽轮机是由旋转的转子和静止的定子两部分组成。
转子是一种大尺寸、薄壁圆筒状的旋转部件，用来带动定子旋转。
定子是一种由金属制成的薄壁金属块，内装转子转动所需的叶片和其它零部件。
叶片固定在转子上并与转子一起转动。
转子两侧分别装有一对互相垂直的叶片，用来带动转子转动。
定子旋转产生磁场使转子上的叶片在磁场中作相对运动。
—— 1 —1 —。
发动机原理复习知识点103页PPT
1
0
、
Байду номын сангаас
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
发动机原理复习知识点
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
发动机原理复习笔记
发动机原理复习笔记发动机原理复习笔记一、概述发动机是汽车、飞机、火箭等机动设备的主要动力源。
这些设备的质量、体积、速度和高度，无一不依赖发动机的优劣。
发动机的基本原理是能量转换，即将燃料中的化学能通过燃烧转化为机械能。
二、发动机类型1.内燃机：内燃机是最常用的一种发动机，它主要由燃烧室、气缸、活塞、曲轴等组成。
通过在燃烧室中点燃混合气体，使其膨胀，推动活塞上下运动，然后通过连杆和曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而输出动力。
2.蒸汽机：蒸汽机是早期的一种发动机，通过水蒸气的压力推动活塞运动，产生动力。
但这种发动机效率较低，逐渐被内燃机所取代。
3.燃气轮机：燃气轮机是一种重型机械，常用于飞机和火箭。
它通过在燃烧室中燃烧燃料，产生高速气流，推动涡轮旋转，再通过变速齿轮与输出轴相连，产生动力。
4.电力发动机：电力发动机通过电能驱动电动机产生旋转运动。
这种发动机主要用于电动车或其他电子设备。
三、发动机性能1.马力（Horsepower）：马力是衡量发动机性能的一个重要指标。
它代表在一分钟内能够将重量转化为能量的最大值。
2.扭矩（Torque）：扭矩是衡量发动机在曲轴端输出的旋转力的指标，它反映了发动机的加速能力。
3.压缩比（Compression ratio）：压缩比表示在发动机气缸中，混合气体被压缩前的体积与压缩后的体积之比。
压缩比越高，发动机的效率就越高。
4.燃油经济性（Fuel economy）：燃油经济性表示发动机每消耗一单位燃料所能输出的有效马力。
高燃油经济性的发动机能更高效地利用燃料。
四、发动机系统1.燃烧系统：燃烧系统负责将燃料与空气混合并点燃，产生高温高压气体推动活塞。
主要包括空气滤清器、进气歧管、火花塞/喷油嘴等。
2.冷却系统：冷却系统负责将发动机保持在适当的工作温度范围内。
包括水泵、散热器、风扇等。
3.润滑系统：润滑系统负责在摩擦表面形成保护膜，减少磨损并降低摩擦阻力。
包括机油泵、机油滤清器和润滑油道等。
完整版发动机原理知识点
1. 发动机的定义。
燃料在机器内部燃烧而将化学能转化为热能，再通过气体膨胀做功将其转化为机械能输出的机械设备。
2. 发动机发展历经的三个阶段。
①20 世纪70年代之前（提高生产力）目标：追求良好的动力性能。
措施：提高压缩比，提高转速。
指标：最高车速、加速性能、最大爬坡能力。
三个指标均取决于发动机及其它动力装置。
②20 世纪70~80年代（石油危机）目标：追求良好的经济性能。
措施：降低油耗、增大升功率、减轻比重量。
指标：百公里油耗。
③20 世纪80年代后期（环境污染）目标：追求良好的环保性能。
主要解决排放与噪声问题。
3. 常规汽车能源和新型替代能源有哪些，各有何特点?①汽油机：汽油和空气混合经压缩由火花塞点燃。
②柴油机：柴油和空气混合经压缩自行着火燃烧。
③天然气发动机LNG④液化石油气发动机LPG⑤酒精发动机⑥双燃料、多燃料发动机4. 热力系统基本概念;在热力学中，将所要研究的对象从周围物体中隔离出来，构成一个热力系统。
系统以外的一切物质，称为外界，热力系统和外界的分界面，称为界面。
5. 热力学第一定律的实质; 当热能与其它形式的能量相互转换时，能的总量保持不变，只是能量的形式发生了变化—能量守衡。
吸收的能量-散失的能量=储存能量的变化量6. 理想气体的四个基本热力过程;①定容过程：热力过程进行中系统的容积（比容）保持不变的过程。
②定压过程：热力过程进行中系统的压力保持不变。
③定温过程：热力过程进行中系统的温度保持不变④绝热过程：热力过程进行中系统与外界没有热量的传递7. 四行程发动机的实际工作循环过程；进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过程8. 发动机实际循环向理论循环的简化条件；①忽略进、排气过程（r-a,b-r）, 排气放热简化为定容放热过程；②压缩、膨胀过程（复杂的多变过程）简化为绝热过程；③把燃料燃烧加热燃气的过程简化成工质从高温热源的吸热过程，分为定容加热过程（c〜z'）和定压加热过程（z '〜z）；④假定工质为定比热的理想气体。
发动机工作原理资料
发动机工作原理资料发动机是一种能够将燃料的化学能转化为机械能的装置。
它是现代社会中不可或缺的一部分，被广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具以及发电机组等领域。
发动机的工作原理有多种类型，其中最常见的是内燃机和外燃机。
下面我将详细介绍内燃机的工作原理。
内燃机是指将燃料和空气在缸内混合并燃烧，将化学能转化为热能，再将热能转化为机械能的发动机。
内燃机主要分为四个过程：进气、压缩、燃烧和排气。
首先是进气过程。
在进气冲程中，活塞从上死点向下运动，气门打开，进气门打开，活塞吸入混合气体。
混合气体主要由空气和燃料组成，其中空气在进气管中通过空气滤清器进入缸内，燃料通过喷油器喷入气缸。
这样，在进气冲程中，活塞从上死点到下死点吸入混合气体。
然后是压缩过程。
在压缩冲程中，进气门和排气门关闭，活塞从下死点运动到上死点，将吸入的混合气体压缩。
在压缩过程中，混合气体的体积减小，压力和温度逐渐增大，使得混合气体变得更加容易燃烧。
接下来是燃烧过程。
在燃烧冲程中，活塞从上死点向下运动，达到最低点时，燃油在喷油器的喷射下，与进入气缸中的空气混合，形成可燃混合物。
然后，由于活塞的运动，可燃混合物被压缩，使得压力和温度升高，最终达到点火开启燃烧的条件。
可燃混合物在火花塞的点火下点燃，燃烧产生高温和高压的气体，使活塞向下推动。
最后是排气过程。
在排气冲程中，排气门打开，排气管连通到气缸，活塞从下死点向上运动，将燃烧后的废气排出。
同时，新的燃料和空气混合物通过进气门进入气缸，准备进行下一个循环。
总结一下，内燃机的工作原理就是通过不断重复的四个过程（进气、压缩、燃烧、排气），将燃料的化学能转化为机械能。
内燃机作为一种高效能源转换装置，其原理的应用不仅限于交通运输，还广泛应用于军事、农业、工业和家用等领域。
随着科技的不断进步，内燃机将继续得到改进和创新，以更好地满足人们的需求。
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• 有利的可燃混合气成分随发动机负荷（节气门开度）变 化的关系（发动机转速一定）：对应于最大功率的可燃 混合气成分随着节气门开度的变化而变化；对应于最低 燃料消耗率的可燃混合气成分随着节气门开度的变化而 变化。
• 车用汽油机各种工况对可燃混合气成分的要求： （一）稳定工况对可燃混合气成分的要求：发动机已完成 预热，一定时间内没有转速和负荷的突然变化。可分成 怠速和小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷三个范围。 1、怠速和小负荷工况：怠速时废气稀释现象严重，因此 要求化油器在怠速时供给较浓的混合气（0.6~0.8）。 2、中等负荷工况：废气稀释现象可以略去不记，汽油雾 化较好，要求化油器应供给较稀的经济混合气成分 （0.9~1.1）。 3、大负荷和全负荷工况：要求化油器供给浓混合气成分 （0.85~0.95） （二）过渡工况对可燃混合气成分的要求： 1、冷起动：转速极低，汽油雾化质量很差，要求化油器 供给极浓混合气成分（0.2~0.6）
• 活塞顶上燃气压力通过活塞销座传递给活塞销，再沿连 杆中心线传递给曲柄销，最终形成曲轴的输出扭矩输出。 作用力的分解与传递见下图。
N-对气缸壁的侧压力 N=(Pg+Pj)tg S-连杆力 S= (Pg+Pj)/cos T-切向力 T=S.sin(+) = (Pg+Pj) sin(+) /cos K-法向力 K=S.cos(+) =(Pg+Pj) cos(+) /cos M-扭矩 M=T.R
桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）轴侧剖视图
气缸盖罩 液压挺柱 气门弹簧 气缸盖 排气歧管 进气门 活塞 气缸体
加机油口 凸轮轴
喷油器 进气歧管 发电机
水泵 空调压缩机
导向轮 连杆 曲轴箱 曲轴 油底壳 机油泵链轮 动力转向泵带轮
桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）横剖面图
– 因机械损失功率pm随转 速升高而增加，因此m 随转速升高而下降。
– 由于i、V /在中间转速较 高， m下降平缓，因此，有 效扭矩Ttq 在中间转速偏低一 侧最高，随后，随着转速继 续升高，由于m、 V 下降较 快， Ttq 迅速降低。
– 在最大Ttq点 之前，功率Pe随 转速升高迅速增加，随后， 因Ttq下降而增加缓慢，至某 一转速后，因Ttq·n开始下降， 因此Pe随后下降，该转速为 标定转速，对应标定功率。
– 滚流和涡流的结合可形成斜轴涡流，它既有绕气缸轴线旋转 的横向分量，也有气缸轴线垂直线旋转的纵向分量。在四气 门汽油机中，在两个进气道中安装旋流控制阀，通过改变旋 流控制阀的开度，即可形成不同角度的斜轴涡流，斜轴涡流 可以认为是由进气涡流和滚流两部分组成，斜轴涡流充分利 用了进气涡流和滚流的优点，在上止点附近能形成更强的湍 流运动，提高混合气（特别是稀混合气）燃烧速率。
§2 柴油机与汽油机混合气形成与燃烧的根本区别
一、汽油、柴油性能差异对发动机的影响
• 混合气形成方式不同：汽油挥发性强，可在气缸外部化 油器内低温环境下形成均匀可燃混合气；柴油蒸发性差， 但粘度大，适宜于用高压喷油嘴向气缸内部燃烧室内喷 射雾化，形成不均匀混合气。
• 着火与燃烧方式的不同：汽油自燃温度高，但汽油蒸气 在外部引火条件下的着火温度低，适宜于外源点火。由 于混合均匀，单点着火后，以较低的层流火焰传播速度 传播，因而工作柔和；柴油不易被点燃，但自燃温度低， 采用压缩自燃的方式，多点爆炸性燃烧，工作粗暴。边 喷射、边混合、边燃烧、相互重叠的特点，使得燃烧过 程恶化，易冒烟，微粒排放多，燃烧时间长。
– 耗油率be曲线在中间转速 时最低，随着转速进一 步降低，i下降较m的升 高更快，因此，耗油率be 增大；随着转速进一步 升高， i、 m同时下降， 因此，耗油率 be迅速增 大。注意，耗油率 be的 外特性曲线较负荷特性 曲线平缓的多。
– 由于进气管动态效 应影响到V 随n的变 化规律，因此Ttq 、 be等随n变化的曲线 也常呈某些波动现 象。
经济混合气成分： =1.1左右，燃料消 耗率最低。过稀的混合气虽然可使燃 料完全燃烧，但燃烧速度慢，后燃现 象严重，循环热效率降低，发动机燃 油经济性恶化，严重者会引起进气管 内回火现象（化油器回火）。 功率混合气：=0.88左右时，燃烧速 度最快，一则热效率最高，二则单位 体积可燃混合气燃烧时放出的热量最 大，发动机输出功率最大。 火焰传播界限：当混合气加浓到<0.4 时，由于燃烧过程中严重缺氧，将使 火焰无法传播，此值称为火焰传播上 限；当混合气过稀到>1.4时，燃料分 子之间的距离将增大到火焰不能传播 的程度，此值称为火焰传播下限。
• 汽油机缸内滚流和斜轴涡流：
– 在进气过程中形成的绕气缸轴线垂直线旋转的有组织的空气 旋流，称为滚流或横轴涡流，滚流一般都利用直进气道形成。 它较适宜于在四气门汽油机上使用。滚流在压缩过程中其动 量衰减较少，并可保存到压缩行程的末期。当活塞接近于上 止点时，大尺度的滚流将破裂成众多小尺度的涡，使湍流强 度和湍流动能增加，大大提高火焰传播速率，改善发动机性 能。
• 这是由于化油器供给的表观混合气浓度与气缸内实际混 合气浓度差异造成的。对电控汽油喷射汽油机而言，由 于燃油雾化质量改善，发动机冷启动和低速小负荷工况 时的差异就小得多。
• 汽油机废气稀释的概念：对一定排量的 发动机而言，发动机压缩比一定，气缸 内压缩终了时的气缸最小容积就一定， 上一循环燃烧后残余废气量就一定。发 动机负荷减小即节气门开度减小时，每 循环进入气缸的新鲜可燃混合气量就减 少，气缸内废气所占比例就增加，使燃 烧过程的火焰传播速率减缓，燃烧不稳 定，循环波动加剧，发动机燃油经济性 降低，需要供给较浓的混合气。此外， 小节气门开度下进气管内真空度极高， 而一定转速下气缸内进气过程中的最大 真空度一定，因此进气流速大大降低， 充气效率急剧下降，发动机动力性能恶 化（这是采用可变气门升程调节发动机 负荷的原因）。
– i变化平缓，中间转速略微凸 起：低转速时，气缸内气流 扰动减弱，火焰传播速度减 低，散热损失及漏气损失增 加，使i 下降；高转速时， 燃烧持续角增加，后燃损失 增大，泵气损失也增加，也 使i 下降。
– V中间转速最高，转速 过低，不能很好利用气 流惯性进气，转速过高， 进气时间不足，均使气 缸内进气量减少， V 下 降。在节气门开度一定 时， 值基本不随转速n 变化。
N
S
• 活四冲程发动机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀 （作功）、排气四个过程，对应活塞上下四个行程，相 应的曲轴转角旋转720（两周）。
• 四冲程汽油机由曲柄连杆机构、配气机构两大机构和供 给系（燃料供给和进排气系统）、冷却系、润滑系、点 火系、起动系五大系统组成。
现代四冲程汽油机的一般结构（以桑塔纳轿车电喷发动机为例）
• 汽油机节气门开度一定，其有效功率Pe 、扭矩Ttq 、耗 油率be 、每小时耗油量B等随转速变化的关系称为汽油 机的速度特性。 • 节气门全开时的速度特性称为汽油机的外特性，其余开 度时的速度特性称为部分负荷速度特性。
• 汽油机外特性曲线：由Ttq =K2· i · m · V /可知， Ttq 随转 速n的变化决定于i 、m 、V / 随n的变化。
• 汽油机由于节气门存在，因此小油门开度下气缸内换气 过程过程的泵气损失很大，加上气缸内废气稀释的影响， 燃烧速度缓慢，循环热效率低，燃油经济性很差；柴油 机则不存在节气门，所以城市轿车若追求百公里油耗低 于3公升，只能选择柴油机。
§3 汽油机混合气形成与燃烧、特性知识基本要点
• 化油器的工作原理是利用吸入空气的动能实现汽油的雾 化，显然，发动机高速工况时汽油雾化质量较好，低速 时汽油雾化质量较差。注意到化油器供给的表观混合气 浓度与气缸内实际混合气浓度的差异，尤其在低速小负 荷工况、冷启动工况下差异较大。 • 如何精确控制空气流量和汽油流量（即控制混合气浓 度）？ （1）空气流量： 当气缸内真空度一定时，流经化油器喉部的空气流 量决定于化油器喉部形状和喉口尺寸。喉部形状一般设 计成文氏管形状，流量系数较高；发动机功率较大者喉 口尺寸较大，发动机最高转速较高者喉口尺寸较大。
（2）汽油流量： 当化油器喉部真空度一定时（假定浮子室中气体压 力和油面高度一定），汽油流量便决定于浮子室底部主 量孔的几何形状和尺寸。可以更换不同尺寸大小的主量 孔螺塞，改变可燃混合气浓度，也可以匹配不同功率大 小的发动机。 • 可燃混合气成分对发动机性能的影响： 试验确定：发动机转速一定，节气门全开（即表观 混合气浓度与气缸内实际混合气浓度基本一致）的条件 下（空气流量自然一定），改变混合气浓度的方法是更 换不同尺寸大小的主量孔铜螺塞，分别测出对应的发动 机功率和燃油消耗率的大小，如下图所示。
• 速度特性指发动机的油量调节机构（节气门或调节齿杆） 的位置一定时，发动机的性能参数（Ttq、be、Pe等） 随转速的关系，以曲线表示就是速度特性曲线。
• 速度特性曲线横坐标是发动机转速n，纵坐标是发动机 有效扭矩Ttq、有效功率Pe、平均有效压力pme、有效燃 油消耗率be、每小时耗油量B、排气温度tr等。
内燃机原理知识总结
§1 内燃机基本概念
图2-44 桑塔纳2000时代超人轿车 AJR发动机曲轴飞轮组零件分解图
凸轮轴正时 齿形带轮 正时齿形带 张紧轮 水泵齿形带轮 飞轮齿圈
曲轴链轮 （驱动油泵） 曲轴正时 齿形带轮
止推片 曲轴正时 曲轴带轮 齿形带轮
转速传感 器脉冲轮
飞轮
主轴承下轴瓦
1.1 内燃机动力输出原理
1、正时齿形带护罩 2、空调压缩机 3、空调压缩机带轮 4、多楔皮带
5、曲轴带轮 6、张紧轮 7、发电机带轮 8、导向轮 9、动力转向油泵 10、动力转向泵带轮 11、发电机 12、进气歧管 13、机油标尺 14、燃油分配管 15、气缸盖罩 桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）外形图
16、正时齿形皮带 17、凸轮轴正时齿形带轮 18、水泵齿形带轮 19、曲轴正时齿形带轮 20、机油泵传动链 21、机油泵 22、曲轴 23、水泵 24、活塞 25、排气门 26、进气门 27、气缸体 28、气缸盖 29、液压挺柱 30、凸轮轴 31、喷油器 32、机油滤清器 33、机油压力限压阀 34、连杆 35、油底壳