四冲程发动机工作原理教材

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四冲程内燃机工作原理

四冲程内燃机工作原理
四冲程内燃机是一种常用的发动机类型，其工作原理如下：
第一冲程：进气冲程
活塞下行，汽缸内形成负压，进气门打开。

气缸外的新鲜空气通过进气门和进气道进入气缸，同时汽缸内的废气通过排气门排出。

第二冲程：压缩冲程
活塞向上运动，将进入气缸的混合气体压缩。

优化的燃烧室设计可以提高压缩比，从而提高燃烧效率。

第三冲程：燃烧冲程
当活塞接近顶点时，压缩混合气体点火起燃，发生爆炸燃烧。

燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动。

第四冲程：排气冲程
当活塞再次接近底部时，排气门打开。

活塞的运动将废气排出气缸，同时准备进行下一次进气过程。

四冲程内燃机通过这四个冲程的循环运作，实现了能量的转化和连续的动力输出。

这种工作方式具有高效、稳定和可靠的特点，被广泛应用于汽车、摩托车和其他机械设备中。

5第五讲四冲冲程发动机基本原理

发动机内部燃烧视频
汽车学院发动机多媒体课件
第五讲四冲程发动机工作原理
4.排气行程：（视频）
曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭。在活塞和废气自身的压力作用下，废气经排气门排出气缸。排气终了时，气缸内气体压力约为 0.1～0.12MPa，温度约为500～ 800℃。四个行程，完成一个工作循环。
四、汽油机与柴油机的比较
首先分别看一下汽油机和柴油机的图示
喷油器火花塞
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第五讲四冲程发动机工作原理
四、汽油机与柴油机的区别
１、燃料不同：汽油机用汽油作燃料，柴油机使用柴油．２、混合气形成方式不同：汽油机的可燃混合气在缸外形成；柴油机的可燃混合气在缸内形成；３、压缩比高低不同：汽油机为７－１０；柴油机为１６－２２．４、着火方式不同：汽油机为点燃式；柴油机为压燃式．
综上所述：
1.发动机的正常运转完成一个工作循环经历进气、压缩、
作功和排气四个行程。
2.曲轴转两圈（720°），活塞往复运动四次，一个行
程对应曲轴转角为180° 。
3.作功和进气行程活塞是从上止点向下止点运动。
4.压缩和排气行程活塞是从下止点向上止点运动。
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第五讲四冲程发动机工作原理
第五讲四冲程发动机工作原理
进气门关闭
4、排气行程
排气门打开
1、活塞再次由下止点移到打扫上止点 2、曲轴00 K 压力105~125 kPa
3、排气门打开汽缸内压力和温度迅速降低但任高于大气压
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第五讲四冲程发动机工作原理
活塞
进气门开启

四冲程发动机工作原理 ppt课件

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10
四冲程发动机工作原理
进气门
排气门
活塞
曲轴
进气
开
关
↓ 0°~180°
压缩
关
关
180°~360
↑
°
做功
关
关
↓
360°~540 °
排气
关
开
540°~720
↑
°
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11
柴油机和汽油机的异同点
ppt课件
12
柴油机和汽油机的异同点
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13
发动机动态图的欣赏
• 直列四缸发动机
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• 四冲程发动机的工作原理 • 柴油机和汽油机的异同点 • 发动机动态图的欣赏
ppt课件
1
四冲程发动机工作原理
• 进气冲程 • 压缩冲程 • 做工冲程 • 排气冲程
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2
进气冲程
• 在进气冲程中： • 进气门打开 • 排气门关闭 • 活塞由上止点运动到
下止点 • 曲轴从0°~180°
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14
发动机动态图的欣赏
• V型发动机
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15
发动机动态图的欣赏
• 星型发动机
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16
发动机动态图的欣赏
• 对置式发动机
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17
发动机动态图的欣赏
• 增压发动机
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18
发动机动态图的欣赏
• 转子发动机
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19
作业
• 发动机的组成？ • 发动机的工作原理？
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3
进气冲程
进气门排气门活塞曲轴
开
关

四冲程发动机工作原理

四冲程发动机工作原理
四冲程发动机是一种常见的内燃机，其工作原理如下：
第一冲程：吸气冲程
气缸活塞从上往下移动，使气缸内的空气通过进气阀进入。

此时，进气阀打开，排气阀关闭。

当活塞达到下点死点时，气缸内的空气体积达到最大。

第二冲程：压缩冲程
活塞从下往上移动，将进入气缸的空气进行压缩。

此时，进气阀和排气阀均关闭。

活塞移动至上点死点时，气缸内的空气被压缩至极限，压力升高。

第三冲程：燃烧冲程
进气阀和排气阀均处于关闭状态，同时，喷油器向气缸内喷入可燃物质，如汽油。

这时，在高压的条件下，可燃物质被点燃，产生爆炸。

爆炸产生的高温气体推动活塞向下运动。

第四冲程：排气冲程
活塞从上往下移动，将燃烧产生的废气排出。

此时，进气阀关闭，排气阀打开。

当活塞移动至下点死点时，气缸内的废气被排出，准备进入下一个循环。

通过这四个冲程的循环，发动机能够持续地将可燃物质燃烧，从而产生动力。

这个过程称为内燃机的工作循环，也是四冲程发动机的工作原理。

机械原理课程设计指导书(四冲程)

机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一．已知条件：在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H = （mm ）活塞直径 D= （mm ）活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ）行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l （mm ）开放提前角：进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数：m=3.5（mm ）； α=20°；a h *=12Z ='2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =36示功图见P10图2所示。

二．设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸，并绘出机构运动简图（4号图纸）。

（凸轮要计算出装角后才画在该图上） 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点，将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分，然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置（即曲柄旋转一周共分十五个位置）并作出机构各位置时的机构位置图，求出滑快的相对位移。

3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值，并列表表示。

（表一） 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值，并列表表示。

（表二）5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S （φ），速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。

四行程发动机的工作原理 ppt课件

课堂小结：
项目
进排
活塞气气气缸内压力温度（k ）容积可燃混合气的
行程运动门门（kpa）
流经
进气行程
上 ↓ 开关下
70～90
370～400
由小由进气门进入变大气缸并充满整
个气缸
压缩行程
下
↓ 关关 600～1500 上
600～700
由大把气缸内的混变小合气压缩之燃
四冲程发动机的工作原理
(2). 压缩行程： A.活塞从下止点往上止点方向运动压缩
可燃混合气 B.压力和温度不断升高 C.进排气门状态：关闭 D.压缩比：压缩前气缸中气体的最大容
积与压缩后的最小容积之比
四行程发动机的工作原理
四冲程发动机的工作原理
▪ (3).作功行程（膨胀行程） ▪ A.可燃气体经燃烧后产生热量往下止点方
返回
到下止点所扫过的容积 ▪ 发动机排量：各缸工作容积之和
四行程发动机的工作原理
四冲程发动机工作图(动态)
四行程发动机的工作原理
3. 四冲程发动机的工作原理
❖ (1). 进气行程 : ❖ A.活塞从上止点运动到下止点（进气） ❖ B.汽缸内容积增大，压力减小； ❖ C.进气门打开，排气门关闭
四行程发动机的工作原理
四冲程发动机的工作原理
教学目标：通过学习掌握四行程发动机的工作原理重点：每个行程是如何工作及气缸内的变化难点：气缸如何进气、排气工作的
四行程发动机的工作原理
四冲程发动机的工作原理
发动机组成结构的概念 ▪ 上止点：活塞运动最高位置 ▪ 下止点：活塞最低位置 ▪ 活塞行程：上、下止点之间的距离 ▪ 缸工作容积（气缸排量）：活塞从上止点

四冲程汽油发动机工作原理ppt课件

2、四冲程汽油发动机工作过程：将可燃混合气引入气缸，然后压缩，压缩接近终点时点燃。可燃混合气着火燃烧，产生高温高压气体，推动活塞下行实现对外做功，最后排除废气。
3、四冲程汽油发动机曲轴旋转二周，活塞在气缸里往复行程2次，进、排气门各开闭1 次，将热能转化成机械能，输出做功。
12
谢谢！
13
9
ห้องสมุดไป่ตู้ 四冲程汽油发动机工作原理
排气行程
在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。此时，曲轴转过角度为 540°—720°。
10
练一练
（1）四冲程汽油发动机曲轴旋转二周，活塞在气缸里往复行程两次，进、排气门各打开两次，将化学能最终转化成机械能，输出做功。
0°—180°。
7
四冲程汽油发动机工作原理
压缩行程
活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。此时，曲轴转过角度为180°—360°。
8
四冲程汽油发动机工作原理
做功行程
压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功。此时，曲轴转过角度为 360°—540° 。
四冲程汽油发动机工作原理
1
目录
内容回顾板书
发动机的工作原理练一练
本节总结
2
内容回顾

四冲程发动机原理课件

发动机的应用
发动机广泛应用于汽车、船舶、飞机、发电机组等各个领域。
四冲程发动机的概述
四冲程发动机的定义
四冲程发动机的特点
四冲程发动机是一种内燃机，通过四个连续的工作过程来完成一个工作循环。
四冲程发动机具有效率高、结构紧凑、可靠性好等优点，因此在汽车工业中得到了广泛应用。
四冲程发动机的工作原理
维护成本
四冲程发动机结构相对简单，维修方便，且使用寿命较长，因此维护成本相对较低。
排放性能
尾气处理
四冲程发动机采用三元催化器和氧传感器等尾气处理装置，能够有效降低废气中的有害物质含量。
排放标准
四冲程发动机能够满足日益严格的排放标准，如欧Ⅵ标准等，有利于环境保护。
05
常见问题与维护
常见问题
启动困难
气门
作用
气门是发动机中的控制部件，用于控制进气和排气的过程。
类型
气门分为进气门和排气门，进气门位于进气冲程中打开，排气门在排气冲程中打开。
工作原理
气门由凸轮轴驱动，通过挺柱或直接驱动的方式打开和关闭。在进气冲程中，进气门打开，空气和燃油的混合气进入气缸；在排气冲程中，排气门打开，燃烧后的废气从气缸排出。
可能是由于点火系统、供油系统或压缩问题导
致。
过热问题
发动机过热可能是由于冷却系统故障、润滑油不足或发动机负荷过大
。
排放超标
可能是由于燃烧不充分、三元催化器故障或氧
传感器问题。
异响和振动
可能是由于机械故障、轴承问题或气门间隙不
当。
维护保养
定期更换机油和滤清器
保持发动机润滑，减少磨损。
清洁和检查空气滤清器
压缩冲程

单缸四冲程内燃机工作原理课件

2023
PART 05
内燃机的应用与未来发展
REPORTING
应用领域
交通运输
内燃机广泛应用于汽车、摩托车、船舶和飞机等交通工具，提供动力。
农业机械
农用拖拉机、收割机等农业机械也主要依赖于内燃机作为动力源。
工业应用
在工业领域，内燃机用于驱动泵、压缩机和发电设备等。
未来发展趋势
高效节能
提高内燃机的效率和降低能耗是未来的重要发展方向。
REPORTING
工作特性
四个冲程
内燃机完成一个工作循环需要经过进气、压缩、做功和排气四个
冲程。
高温高压
在压缩和做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动。
连续运转
内燃机连续运转，循环往复，实现连续输出动力。
影响因素
01
02
03
燃料品质
燃料的热值、含硫量等品质参数影响内燃机的燃烧效率和性能。
运转。
四个冲程的工作过程吸气冲程
总结词
排气门打开，活塞向上移动，排出燃烧后的废气。
详细描述
在排气冲程中，排气门打开，活塞向上移动，排出燃烧后的废气。这个过程为新的工作循环做好准备。
2023
PART 03
发动机的组成与工作原理
REPORTING
汽缸盖和汽缸体
汽缸盖
汽缸盖是发动机的重要组成部分，通常由金属制成，其主要功能是封闭汽缸并为其提供燃烧室。
汽缸体
汽缸体是发动机的基础部分，通常由铸铁或铝合金制成。它承载着活塞、曲轴和连杆等运动部件，并作为燃烧室的主体。
活塞和连杆
活塞
活塞是发动机中的关键部件之一，它在汽缸内进行往复运动，将热能转化为机械能。

四冲程发动机工作原理

整理ppt
二、四冲程柴油机工作过程
四冲程柴油机工作过程由下述五个过程组成：（进气、压缩、燃烧、膨胀、排气） 1.进气过程（进气门开启至进气门关闭）
1)进气门早开、迟闭现象
进气提前角：0~40°CA 进气迟后角：40~70°CA
2)进气终了压降、温升
2.压缩过程（进气门关闭至TDC）
1)气体与缸壁之间存在热交换，压缩过程是一个复杂的多变过程
2)压缩终了温度、压力
整理ppt二、四冲程柴油机作过程3.燃烧过程：（燃油喷
入至燃烧结束），分为四个阶段
1)滞燃期（着火延迟期）1-2
2)速燃期2-3 3)缓燃期3-4 4)补燃期4-5
整理ppt
二、四冲程柴油机工作过程
4.膨胀作功过程（上止点至排气门打开）
5.排气过程（排气门打开至排气门关闭）排气门早开、迟闭现象
§1-2 四冲程发动机工作原理
一、四冲程发动机工作循环
四冲程发动机——活塞上、下共四个行程，曲轴旋转二周（720），完成一个工作循环的内燃机。
四冲程发动机由下述四个冲程组成一个工作循环 1.进气冲程 2.压缩冲程 3.作功冲程 4.排气冲程
(动画：四冲程发动机工作原理)
整理ppt
四冲程发动机工作循环示意图
柴油机示功图
整理ppt
排气提前角：30~80°CA 排气迟后角：10~35°CA
6.气门叠开期，气门重叠角
整理ppt
废气涡轮增压器工作原理
整理ppt
五、四冲程发动机示功图
1。内燃机示功图：表示在每个工作循环中活塞所作的指示功。P-V示功图。
2。汽油机工作循环为等容加热循环，柴油机工作循环为混合加热循环
整理ppt

单缸四冲程内燃机工作原理教材课程

润滑系统的组成与工作原理
润滑系统的组成
润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、机油冷却器等组成。
工作原理
润滑系统的作用是向发动机内部摩擦表面提供足够的润滑油，以减少磨损、降低摩擦阻力，同时起到冷却和清洁的作用。
润滑油与冷却液的选用与管理
1 2
润滑油的选用
根据发动机的型号和使用条件选择合适的润滑油，注意粘度、油品等级和认证标准等参数。
进排气系统优化
通过改进进排气系统设计，提高充气效率和排气顺畅性，从而提高内燃机性能。
内燃机排放控制技术
废气再循环技术
通过将部分废气循环回燃烧室，降低燃烧温度和氧浓度，从而减少氮氧化物的排放。
燃油添加剂
通过添加燃油添加剂，改善燃油品质，降低硫氧化物和颗粒物的排放。
催化转化器
在排气管中安装催化转化器，将有害气体转化为无害气体，降低一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放。
分类
根据燃料类型，单缸四冲程内燃机可分为汽油机和柴油机两类。
工作原理简介
工作过程
单缸四冲程内燃机的工作过程包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，每个冲程对应一个活塞运动阶段。
能量转换
在吸气和压缩冲程中，燃料和空气混合物被吸入并压缩，产生热量；在做功冲程中，燃料燃烧产生大量热能，推动活塞向下运动，从而输出机械能；在排气冲程中，燃烧产生的废气被排出气缸。
气门间隙
为了防止热膨胀导致气门关闭不严，在气门杆和气门座之间留有一定的间隙。
气门正时
指进、排气门开启和关闭的时刻与曲轴转角位置的关系，对发动机性能有重要影响。
05 冷却系统与润滑系统
冷却系统的组成与工作原理
冷却系统的组成
冷却系统主要由水泵、散热器、节温器和水套等组成。

四冲程汽油发动机结构和工作原理 ppt课件

终了压力: 105120 kPa 终了温度: 600900 oC
排气冲程
排气开启
活塞
曲轴转角:540o720 o
接下来我们在来看一下四个冲程完整的过程
思考：
1 一个工作循环活塞往返几次？ 2次
2 一个工作循环曲轴转几圈？ 2圈
3一个工作循环做功几次？ 1次
四冲程汽油发动机工作原理
• 汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入气缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞做往复直线运动，通过连杆、曲轴、飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。
械能。
最高压力: 2490 -3520 kPa 终了压力: 300-500 kPa 终了温度: 1200 oC
火花塞点火
做功冲程
活塞
排气门关闭
曲轴转角:360o540 o
作用：
进气门关闭
排出膨胀做功后的废气
过程：
排气门开启，进气门仍然
关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气
➢ 教学重点
1. 四冲程发动机的工作原理
➢ 教学难点
1. 四冲程汽油发动机的工作原理
.
一四冲程汽油发动机的基本结构
1-火花塞 2-气缸盖 3-凸轮轴 4-机体 5-进气道 6-气缸 7-活塞 8-曲轴 9-曲轴皮带轮 10传动链轮 11-连杆 12-气门 13-凸轮轴正时齿轮
单缸四冲程汽油机基本结构
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我

四冲程发动机工作过程讲稿

单缸四冲程发动机的工作原理讲稿一、发动机常用基本术语1.上止点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。

2.下止点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。

3.活塞行程活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程。

一般用s表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180°。

4.曲柄半径曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。

通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R 。

5.气缸工作容积活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。

一般用Vh表示：6.燃烧室容积活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。

一般用Vc表示。

7.气缸总容积活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。

一般用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va＝Vc＋Vh。

8.发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。

一般用VL表示：VL = VH * i式中：Vh－气缸工作容积；i －气缸数目。

9.压缩比压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。

一般用ε表示。

式中：Va －气缸总容积；Vh －气缸工作容积；Vc －燃烧室容积；通常汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比较高，一般为16～22 [U]工作循环每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环二、四行程汽油机工作原理四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。

1. 进气行程由于曲轴的旋转，活塞从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。