农业机械概论-动力部分-总论

8．按每缸气门数分： 二气门发动机：一进、一排 四气门发动机：2进、2排 五气门发动机：3进、2排
制作：凌秀军
四、内燃机结构及基本术语
上止点 下止点 活塞行程(S) 活塞行程 曲柄半径(R) 曲柄半径 气缸工作容积(V 气缸工作容积 h ) 发动机排量(V 发动机排量 L) 燃烧室容积(V 燃烧室容积 c ) 气缸总容积(V 气缸总容积 a ) 工作循环 Vh= πD2·S ×10-6/4 （L） D——气缸直径mm S——活塞行程mm VL= V h × i
思考
四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 相同之处呢？
制作：凌秀军
三、柴油机与汽油机比较 汽油机具有转速高（轿车汽油机最高转速可达 5000～6000 r/min）、质量小、工作噪声小、起动 容易、制造和维修费用低等特点，故在轿车、轻型 货车和越野车上得到广泛的应用，其缺点是燃油消 耗率高，燃油经济性差。 柴油机因压缩比高，燃油消耗率比汽油机低20 ％～30％左右，故燃油经济性好。其缺点是转速低 （一般在2500～ 3000 r/min，最高可达5000 r/min ）、质量大、制造和维修费用高（因有精密 偶件）。一般装载5t以上的货车大都采用柴油机， 中、轻型货车和轿车也有采用。
（总论） 总论）
制作：霍志毅 Email： huozhiyi@
一、概述
１、我国汽车工业的发展概况 ２、我国拖拉机工业的发展概况 ３、我国低速载货汽车的发展概况
汽车的行驶原理
制作：凌秀军
轿车的分类
类型 微型 普通型 中级 中高级
按排量分类
车型 夏利、 夏利、奥拓 富康、 富康、捷达 桑塔纳、奥迪 桑塔纳、奥迪100 皇冠、奔驰 皇冠、奔驰300 CA770、卡迪拉克、 、卡迪拉克、 林肯、奔驰 系列 林肯、奔驰500系列
制作：凌秀军
压缩行程
进气门关闭 压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭 下 上 止 止 点 点
P 活 塞
压 kPa 600~800K 600~1500 气压
c r a V
制作：凌秀军
2 压缩冲程 曲轴旋转第二个半圈，带动活塞从下止 点向上止点运动。此时，进、排气门都关闭， 气缸内的气体受到压缩，温度、压力升高。 压缩行程到上止点终了，气体压力达到 3500~4500 KPa,温度为750~1000K。
进气门关闭
排气行程 排气门打开
上 止 点
下
Z
止 点
P
c
气 气
r V
b
活 塞
900~1200 K 105~125 kPa
制作：凌秀军
4 排气冲程
曲轴旋转第四个半圈，带动活塞由下止点向上 止点运动，此时排气门打开，燃烧后的废气随活塞 上移被排出气缸外（排气动力？能否排净？）。排 气终了时，气缸内气体的温度约为1000～1200K， 压力约为103～123KPa 。 排气过程结束后去，曲轴依靠飞转动的惯性仍 继续旋转，上述各过程又重复进行，如此周而复始 地进行工作循环，使柴油机能连续不断地运转，并 带动工作机械作功。
5．气缸工作容积（又叫气缸排量）V h： ．气缸工作容积 活塞从上止点移动到下止点时，所扫过的空间 容积。 2 πD －6 V h＝ × S × 10 （ L ） 4 6．气缸总容积 ．气缸总容积Va： 活塞位于下止点时，活塞顶与气缸盖之间的空 间容积，用Va表示。 Va= Vc + Vh 7. 发动机排量 发动机排量（发动机工作容积）VL： 多缸发动机所有气缸工作容积的总和。VL= i·Vh, i为气缸的数目。 制作：凌秀军
3. 作功冲程： 在压缩接近终了时，活塞上止点前20°~30 ° 曲轴转角时，用电火花点燃混合气，使之迅速燃烧， 温度可达2200~2800K，压力最高达3000~5000 KPa 。 作功终了时，气缸内压力下降到300~500 KPa，温 度为1300~1600K。 1300~1600K 4. 排气冲程： 排气终了时，气缸内压力为105~115 KPa，温 度为900~1200K。 总之， 二者工作原理的主要区别是： 总之 ， 二者工作原理的主要区别是 ： 可燃混 合气的形成方式不同；点火方式不同。 合气的形成方式不同；点火方式不同。 制作：凌秀军
制作：凌秀军
结构示意图
制作：凌秀军
1． 上止点 ． 上止点： 活塞在气缸内运动，当活塞离曲轴中心最远时， 活塞顶所处的位置。 2． 下止点 ． 下止点： 3． 活塞行程 ． 活塞行程S： 强调有两种定义方法。 强调有两种定义方法。 活塞每经过一个行程，相应的曲轴转过半圈， S=2R，R表示曲轴旋转半径。 4． 燃烧室容积 C： ． 燃烧室容积V 当活塞位上止点时，活塞顶与缸盖所围成的空 间叫燃烧室。其空间容积的大小叫燃烧室容积。 制作：凌秀军
制作：凌秀军
作功行程
排气门关闭
进气门关闭 下 上 止 点
Z
点
止
P
2200~2800 K 3~5MPa
活 塞
气 作功 1500~1700 K 300~500 kPa
c r V 功
制作：凌秀军
b a
3 作功冲程
在压缩终了前，既活塞在上止点前10°~35° 曲轴转角时，喷油器将柴油以一定压力、一定射程 以细雾状喷入气缸，并与被压缩的高温、高压空气 混合成可燃混合气，并自行着火燃烧，放出大量的 热，进、排气门都关闭，使气缸内的压力大大上升， 最高压力达到5900～8800KPa，温度为2000～2500K， 高温、高压的气体推动活塞向下移动，通过连杆带 动曲轴旋转第三个半圈，将热能转变为机械能 ， 作功行程终了时，活塞到达下止点，气缸内气体的 压力降到300～400KPa ,温度为1000～1200K。 制作：凌秀军
制作：凌秀军
第二冲程（作功冲程）： 在压缩临近上止点时，火花塞产生电火花点燃 混合气，混合气急剧燃烧、膨胀，推动活塞下移作 功。此时，曲轴箱内的混合气受到压缩。当活塞下 行约2/3行程时，排气孔打开，废气在自身压力的 2/3 作用下，从排气孔冲出，作功阶段结束。活塞继续 下行，将换气孔打开，曲轴箱内受压缩的混合气经 扫气孔进入气缸，且在活塞顶的导流作用下驱赶废 气。第二冲程完成了作功、排气和进气过程。至此， 完成了一个工作循环。
有点火系
无点火系
无喷油器
有喷油器
制作：凌秀军
3、单缸二冲程汽油机工作原理
二冲程发动机： 曲轴旋转一周，活塞经过两个冲程，完成进气、 压缩、作功、排气一个工作循环的内燃机。
制作：凌秀军
（1）构造
制作：凌秀军
二冲程汽油机没有气门式配气机构，在气缸 壁不同的高度位置开有三对窗口，即进气孔、扫气 孔（换气孔）、排气孔。进气孔与化油器相连；排 气孔与排气管相连；扫气孔则将曲轴箱与气缸相连。 利用活塞上、下运动，先后开启、关闭这些窗口， 以达到配气的目的。曲轴箱是密闭的。在气缸盖上 装有火花塞，定时以电火花点燃气缸内的混合气。
外燃机：蒸汽机，汽轮机
热力发动机
内燃机 往复活塞式 旋转活塞式
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三、内燃机的分类
内燃机的结构形式很多，可据不同特征分类 1． 按所用的燃料分： 液体燃料发动机（柴油机、汽油机等）和气体 燃料发动机（如天然气发动机、液化石油气发 动机等） 2． 按完成一个工作循环所需的冲程数分： 一个工作循环：内燃机工作时，每一次将热能 一个工作循环 变为机械能，都要经过进气、压缩、作功、排气这 四个过程，每完成这四个过程一次叫一个工作循环。 冲程（行程） 冲程（行程）：活塞从一个止点运动到另一个 制作：凌秀军 止点叫活塞走过了一个冲程。
制作：凌秀军
其工作过程如下图所示： 其工作过程如下图所示：
制作：凌秀军
温度370~440 K， 压力75~90 kPa
进气行程
排气门关闭
下 上 止 止 点 点
P
活 塞 进气门
气压力
r a V
气 压力
气
制作：凌秀军
1 进气冲程 曲轴旋转第一个半圈，经过连杆带动 活塞从上止点向下止点运动，使气缸容积变 大，压力下降，造成真空吸力，此时进气门 开、排气门关，新鲜空气 新鲜空气被吸入气缸，进气 新鲜空气 过程一直持续到活塞移动到下止点为止。进 气终了时，进气门关闭，此时气缸内压力约 为78.5~93.2kPa,低于大气压力，温度约为 300~400K。（气缸内压力、温度如何？） 气缸内压力、温度如何？）
发动机排量（ ） 发动机排量（L） ≤1.0 ＞1.0~ ≤1.6 ＞1.6~ ≤2.5 ＞2.5~ ≤4.0 ＞4.0
高级
制作：凌秀军
客车的分类
按汽车的长度分类： 按汽车的长度分类：
车辆长度（ ） 类型 车辆长度（m） 微型 ＜3.5 3.5~7 轻型 7~10 中型 10~12 大型 超大型 ＞12（铰接式） （铰接式） 10~12（双层） （双层）
5．按冷却方式分： 水冷发动机、风冷发动机。 6．按燃料在气缸内的着火方式来分： 压燃式：利用气缸内被压缩气体产生的高温、高 压使燃料自行着火燃烧。例如：柴油机。 点燃式：利用外界热源（如电火花）点燃混合气 使其着火燃烧。例如：汽油机
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7．按进气方式分： 增压式：有增压器，空气被增压器增压后送入 气缸，增加了进气量，相应增大发动机的供油量， 可提高发动机的功率。 非增压式：又称为自然吸气式，利用活塞的抽 吸作用将空气吸入气缸。
制作：凌秀军
2、单缸四冲程汽油机的工作原理 其工作过程与柴油机相似，所不同的是： 1．进气冲程： 吸进气缸的不是纯空气，而是空气和汽油的可 燃混合气。进气终了时，气缸内气体压力比柴油机 稍低（因有化油器阻力），压力为75~90 KPa , 温度 为370~400K。 2．压缩冲程： 压缩的是可燃混合气。因为汽油机的压缩比小 于柴油机的压缩比，故压缩终了时的压力和温度都 比 柴 油 机 低 ， 压 力 为 600~1200KPa , 温 度 为 600~700K。 制作：凌秀军