1-内燃机的工作原理和总体构造PPT课件
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内燃机原理(全)
7、按气缸布置形式分：有卧式、直列式、V形、 对置式及星形（航空）内燃机等，如图1--1所示。
8、按汽缸数分：单缸、双缸和多缸内燃机。
9、按用途分：可分为汽车用、特种车辆用、工程机 械用、农用、拖拉机用、发电用、铁路机车用、内 河（淡水）和海洋（咸水）船舶用、飞机用、摩托 用、军用等内燃机等。
10、按转速分：有高速、中速和低速内燃机。目前 汽油机均为高速内燃机，最高转速一般在6000转/分 以上，比柴油机的转速高；汽车用柴油机最高转速 4000转/分左右；而工程机械柴油机最高转速一般为 1500转/分—2000转/ 分。船舶用柴油机转速一般为 中、低速，100转/分—500转/ 分左右。
4.排气过程
排气过程中，活塞由下止点向上止点移动， 排气门开启，进气门保持关闭 。示功图上的曲
线br表示排气过程。残余废气约占进入气缸的新
鲜混合气的5％--15％(以质量计)
三、四冲程柴油机的工作原理
四冲程柴油机和汽油机—样，每个工作循环也 经历进气、压缩、燃烧—膨胀和排气4个过程。其工 作过程与汽油机的不同，在于可燃混合气的形成和 着火的方法。在柴油机中吸进和压缩的是空气，燃 油以很高的压力被喷入压缩后的高温空气中形成混 合气而自行着火燃烧。
活塞在气缸中往复运动时，曲轴则绕 其轴心线作旋转运动。很明显，曲轴每转 一周，活塞向上向下各行一次（两个行 程）。
一．基本名词术语
1、上止点（TDC）： 活塞离曲轴中心最大
距离的位置称为上止点， (图1—3)； 2、下止点（BDC）：
活塞离曲轴中心最小 距离的位置称为下止点。 注意：在上、下止点时， 活塞的运动方向改变， 同时它的速度等于零。
四冲程柴油机的构造除点火系和供给系外， 与汽油机的大体相同。
内燃机构造介绍课件
STEP3
STEP4
汽油内燃机：使用 汽油作为燃料的内 燃机，具有较高的 功率和转速，适用 于汽车、摩托车等 交通工具。
柴油内燃机：使用 柴油作为燃料的内 燃机，具有较高的 热效率和扭矩，适 用于卡车、拖拉机 等重型车辆。
液化石油气内燃机： 使用液化石油气作为 燃料的内燃机，具有 较低的排放和噪音， 适用于家庭、小型工 业设备等场合。
质材料、优化结构设 计等方式降低发动机 重量
02 降低排放：采用先进
的排放控制技术，降 低污染物排放
04 提高可靠性：通过优
化设计、提高制造工 艺等方式提高发动机 的可靠性和耐久性
智能化控制
01
电子控制单元（ECU）：实现对内燃机的精
确控制，提高燃油经济性和排放性能
02
传感器技术：实时监测内燃机运行状态，
能
热能转化为机 械能，推动活
塞运动
活塞运动带动 曲轴旋转，产 生旋转机械能
旋转机械能通 过传动系统传 递给车轮，驱
动车辆行驶
2
内燃机的主要部 件
气缸
1
气缸是内燃机的 核心部件，负责 燃烧燃料产生动
力。
3
气缸内部有活塞， 活塞在气缸内上 下运动，压缩空 气和燃料混合物，
产生动力。
2
气缸通常由铸铁 或铝合金制成， 具有较高的强度
曲轴
作用：将活塞的往 复运动转化为旋转 运动，驱动汽车前 进
01
结构：由主轴颈、 连杆轴颈、曲柄、 平衡块等部分组成
02
04
加工工艺：采用精 密铸造、锻造、热 处理等工艺，保证 曲轴的精度和性能
03
材料：一般为优质 合金钢，具有高强 度、高耐磨性和耐 高温性
内燃机原理和构造(共57张PPT)
为满足更严格的排放法规，内燃机技术需要不断升级 。
多元化动力总成
未来动力总成将呈现多元化趋势，内燃机将与电动机 、燃料电池等共同存在。
提高效率降低排放策略
涡轮增压技术
提高进气压力，增加发动机功 率和扭矩，同时降低油耗和排 放。
轻量化设计
采用高强度材料和先进制造工 艺，减轻发动机重量，提高燃 油经济性。
02
密封材料选择
根据密封部位的工作条件和要求，选择合适的密封材料，如橡胶、塑料
、金属等。
03
密封技术改进
随着技术进步，新型密封材料和结构不断涌现，如高性能橡胶材料、复
合密封结构等，提高了密封效果和耐久性。同时，采用先进的加工工艺
和质量控制手段，确保密封件的精度和质量。
05
性能评价与试验方法
Chapter
应用领域与市场需求
应用领域
内燃机广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电机组等领域，为现代社 会提供了强大的动力支持。
市场需求
随着全球经济的不断发展，对于内燃机的需求也在持续增长。特别是在新兴市场 和发展中国家，由于基础设施建设和工业化进程的加速，对于内燃机的需求尤为 旺盛。同时，市场对于更加高效、环保的内燃机的需求也在不断增加。
缸内直喷技术
提高燃油雾化质量，实现更精 确的燃油喷射控制。
可变气门正时技术
根据发动机工况实时调整气门 开度和气门关闭时间，优化燃 烧过程。
余热回收技术
利用发动机余热为车辆提供辅 助热源，提高能源利用效率。
THANKS
感谢观看
润滑、冷却与密封技术
Chapter
润滑系统组成及作用
润滑系统组成
包括机油泵、机油滤清器、机油 冷却器、油道等。
多元化动力总成
未来动力总成将呈现多元化趋势，内燃机将与电动机 、燃料电池等共同存在。
提高效率降低排放策略
涡轮增压技术
提高进气压力，增加发动机功 率和扭矩，同时降低油耗和排 放。
轻量化设计
采用高强度材料和先进制造工 艺，减轻发动机重量，提高燃 油经济性。
02
密封材料选择
根据密封部位的工作条件和要求，选择合适的密封材料，如橡胶、塑料
、金属等。
03
密封技术改进
随着技术进步，新型密封材料和结构不断涌现，如高性能橡胶材料、复
合密封结构等，提高了密封效果和耐久性。同时，采用先进的加工工艺
和质量控制手段，确保密封件的精度和质量。
05
性能评价与试验方法
Chapter
应用领域与市场需求
应用领域
内燃机广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电机组等领域，为现代社 会提供了强大的动力支持。
市场需求
随着全球经济的不断发展，对于内燃机的需求也在持续增长。特别是在新兴市场 和发展中国家，由于基础设施建设和工业化进程的加速，对于内燃机的需求尤为 旺盛。同时，市场对于更加高效、环保的内燃机的需求也在不断增加。
缸内直喷技术
提高燃油雾化质量，实现更精 确的燃油喷射控制。
可变气门正时技术
根据发动机工况实时调整气门 开度和气门关闭时间，优化燃 烧过程。
余热回收技术
利用发动机余热为车辆提供辅 助热源，提高能源利用效率。
THANKS
感谢观看
润滑、冷却与密封技术
Chapter
润滑系统组成及作用
润滑系统组成
包括机油泵、机油滤清器、机油 冷却器、油道等。
第一章内燃机基本原理与构造介绍.ppt
01:00 / 23
（一）四冲程汽油机基本工作原理
吸气冲程（0~180 CA）
活塞由上止点向下止点运动，
活塞上方气缸容积增大，形成 一定真空，此时排气门关闭，
汽 油 和
进气门打开，可燃混合气由化 空
油器经进气管、进气门吸入气 气
缸，历时一个活塞冲程，曲轴
旋转180°转角。
01:00 / 24
（一）四冲程汽油机基本工作原理
二、内燃机基本概念
外燃机与内燃机比较
外燃机体积大，重量重，热效率低； 内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，
起动性能好;
01:00 / 5
二、内燃机的分类
（1）液体燃料发动机：汽油机（gasoline engine）；
柴油机（diesel engine）。
（2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）；
进、排气门仍关闭。当压缩冲 程接近终了时，火花塞发出电火 花，点燃被压缩的可燃混合气， 放出大量的热能，使气缸内的压 力和温度迅速增加，推动活塞向 下运动，并通过连杆带动曲轴转 动。
01:00 / 26
（一）四冲程汽油机基本工作原理
排气冲程（180~360 CA）
当膨胀接近终了时，排气门
燃
打开，靠废气的压力进行自由排
烧
气（排气门开启时废气压力与大
后
气压力之比大于临界压力比），
的 废
大部分废气自行排出。活塞到达
气
下止点后再向上止点移动，继续
将废气强制排到大气中。
01:00 / 27
（二）四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机每个工作循环也经历吸气、压缩、作功、 排气四个冲程，相应地曲轴旋转了两周。
柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，不可能用气缸外部的化 油器进行雾化，因此不可能采用气缸外部形成可燃混合气的 方法，唯有在高温、高压的气缸内采用高压喷射才能将柴油 在很短的时间内完全雾化。
（一）四冲程汽油机基本工作原理
吸气冲程（0~180 CA）
活塞由上止点向下止点运动，
活塞上方气缸容积增大，形成 一定真空，此时排气门关闭，
汽 油 和
进气门打开，可燃混合气由化 空
油器经进气管、进气门吸入气 气
缸，历时一个活塞冲程，曲轴
旋转180°转角。
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（一）四冲程汽油机基本工作原理
二、内燃机基本概念
外燃机与内燃机比较
外燃机体积大，重量重，热效率低； 内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，
起动性能好;
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二、内燃机的分类
（1）液体燃料发动机：汽油机（gasoline engine）；
柴油机（diesel engine）。
（2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）；
进、排气门仍关闭。当压缩冲 程接近终了时，火花塞发出电火 花，点燃被压缩的可燃混合气， 放出大量的热能，使气缸内的压 力和温度迅速增加，推动活塞向 下运动，并通过连杆带动曲轴转 动。
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（一）四冲程汽油机基本工作原理
排气冲程（180~360 CA）
当膨胀接近终了时，排气门
燃
打开，靠废气的压力进行自由排
烧
气（排气门开启时废气压力与大
后
气压力之比大于临界压力比），
的 废
大部分废气自行排出。活塞到达
气
下止点后再向上止点移动，继续
将废气强制排到大气中。
01:00 / 27
（二）四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机每个工作循环也经历吸气、压缩、作功、 排气四个冲程，相应地曲轴旋转了两周。
柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，不可能用气缸外部的化 油器进行雾化，因此不可能采用气缸外部形成可燃混合气的 方法，唯有在高温、高压的气缸内采用高压喷射才能将柴油 在很短的时间内完全雾化。
内燃机原理全 ppt课件
很明显：
Va = Vh + Vc
8、压缩比ε：气缸总容积与燃烧室容积之比称为 压缩比，以ε表示：
Va
Vc
压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小
的倍数，它对内燃机的性能有重要影响。
二、总体构造
四冲程汽油机 :
主要由下列机构和系统组成：曲柄连 杆机构、配气机构、供给系、点火系、润 滑系、冷却系和起动装置。
内燃机
铁道装备专业
第一章 内燃机的总体构造 与工作原理
第一节 内燃机概述 第二节 内燃机的总体构造 第三节 内燃机的基本工作原理
重点：结构、工作原理 难点：工作原理
第一节 内燃机概述
一、内燃机的定义及其分类
（一）内燃机的定义
内燃机是通过在热功转换空间内部的燃烧过程将 燃料中的化学能转变为热能，并通过一定的机构使之 再转化为机械功的一种热力发动机(简称热机)。 （二）内燃机的分类
和温度也愈高，混合气的燃烧速度以及燃
烧过程的最高温度和压力就愈高；
3.燃烧—膨胀过程 燃烧—膨胀过程是混合气燃烧、膨胀而作功的
过程。当压缩过程活塞到达上止点前，火花塞发 出电火花，将混合气点燃。混合气燃烧时放出大 量的热，气缸内气体的温度和压力骤增(这时进、 排气门都是关闭的)。在气体压力的作用下，活塞 向下止点移动，井通过连杆使曲轴旋转而作功。
由于机油在润滑系中的环流和飞溅．内燃机的运动件就 得到了润滑。 6、冷却系
冷却系的功用是将内燃机受热零件的热量传出，以保持 内燃机正常的工作温度(水温约80--90℃)。
多数内燃机采用水、风复合冷却系，它包括气缸周围和 气缸盖中的水套、散热器(水箱)、水泵和风扇。由于水泵的 作用，冷却水就在水套和散热器间循环流动，而内燃机需要 散出的热量则通过风扇和散热器散入大气中。
内燃机原理与构造课件
动机等。 ? 4、按进气状态分，有非增压式内燃机和增压式内燃机之分。 ? 5、按冷却方式分，有水冷式和风冷式两种。汽车和工程机械用内燃机多数是
水冷式的。 ? 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、 V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机 (图1-1b)、斜 置式内燃机。 ? 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 ? 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
.
4
关于排放标准
? 1961年美国开始规定轿车的排气标准， 1970年美国加利福尼亚州决定对载重卡车 用柴油机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮
氧化合物从1973年和1975年起分两个阶段 进行限制，接着在欧洲、日本和我国都相应
制定了汽车排放法规，并且这些法规将越来
越严格。此外，由于从1973年10月开始， 石油输出国大幅度地提高石油价格，从而引
? 6-气缸 7-活塞 8-曲 轴 9-曲轴正时皮带轮 10-传动
? 链轮 11-连杆 12-气 门 13-凸轮轴正时齿 轮
.
11
图1-4 四冲程汽油机基本结构简图
? 1-气缸 2-活塞 3-连 杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门
? 7-进气道 8-火花塞 9-排气门 10-排气道
.
12
表1-1 四冲程汽油机工作过程
内气体压力和温度迅速增加（最高压力达 5Mpa，最高温度达
2800K），气体体积急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点运
动（相当于曲轴转角 360°~540°），通过连杆使曲轴旋转
起各国对发动机燃油经济性的重视。
.
水冷式的。 ? 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、 V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机 (图1-1b)、斜 置式内燃机。 ? 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 ? 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
.
4
关于排放标准
? 1961年美国开始规定轿车的排气标准， 1970年美国加利福尼亚州决定对载重卡车 用柴油机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮
氧化合物从1973年和1975年起分两个阶段 进行限制，接着在欧洲、日本和我国都相应
制定了汽车排放法规，并且这些法规将越来
越严格。此外，由于从1973年10月开始， 石油输出国大幅度地提高石油价格，从而引
? 6-气缸 7-活塞 8-曲 轴 9-曲轴正时皮带轮 10-传动
? 链轮 11-连杆 12-气 门 13-凸轮轴正时齿 轮
.
11
图1-4 四冲程汽油机基本结构简图
? 1-气缸 2-活塞 3-连 杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门
? 7-进气道 8-火花塞 9-排气门 10-排气道
.
12
表1-1 四冲程汽油机工作过程
内气体压力和温度迅速增加（最高压力达 5Mpa，最高温度达
2800K），气体体积急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点运
动（相当于曲轴转角 360°~540°），通过连杆使曲轴旋转
起各国对发动机燃油经济性的重视。
.
内燃机内燃机公开课PPT课件
2024/1/28
16
增压技术在内燃机中应用
01
02
03
增压方式
常见的增压方式有机械增 压、涡轮增压和复合增压 等。
2024/1/28
增压原理
通过提高进气压力，增加 发动机的进气量，从而提 高发动机的功率和扭矩。
增压效果
增压技术可以显著提高发 动机的功率密度和燃油经 济性，但也会增加发动机 的复杂性和成本。
空气供给系统
包括空气滤清器、进气管等， 负责为内燃机提供清洁的空气
03
混合气形成装置
如化油器或电子控制喷油装置 ，用于将空气和燃油按一定比
例混合形成可燃混合气
7
润滑与冷却系统
01
润滑系统
02
冷却系统
包括机油泵、机油滤清器、机油冷却器等，负责为内燃机各部件提供 润滑和冷却，减少磨损和摩擦热
2024/1/28
排放异常
燃油燃烧不充分、点火系统故 障、三元催化器失效等。
异响和振动
曲轴轴承磨损、气门间隙过大 、点火系统故障等。
20
故障诊断方法和步骤
初步检查
观察故障现象，了解故 障发生时的环境和条件
。
2024/1/28
仪器检测
使用故障诊断仪等检测 设备，读取故障码和数
据流。
系统分析
部件检查
根据故障现象和检测结 果，分析可能的原因和
保证发动机内部清洁，延长发动机使用寿命 。
定期检查点火系统
保证点火系统正常工作，提高发动机燃烧效 率。
2024/1/28
定期检查空气滤清器
防止空气滤清器堵塞，保证发动机进气顺畅 。
定期检查排放系统
保证排放系统畅通，减少环境污染。
内燃机最完整flashPPT课件
可靠性、耐久性及维修性
可靠性定义及评价指标
可靠性表示内燃机在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。常用的可靠性评价指 标有平均故障间隔时间(MTBF)、故障率等。
耐久性试验方法及影响因素
耐久性表示内燃机在长期使用过程中的抗磨损和抗疲劳能力。耐久性试验通常包括台架试 验和道路试验，影响因素包括设计、材料、工艺、使用条件等。
维修性设计原则及实施方法
维修性表示内燃机在发生故障后易于进行维修和保养的能力。维修性设计原则包括简化结 构、提高零部件通用性和互换性、采用快速维修技术等。实施方法包括模块化设计、易损 件快速更换等。
CHAPTER 03
汽油机技术特点与发展趋势
汽油机技术特点分析
高效能
轻便
汽油机具有较高的热效率和机械效率，使 得其整体效率较高。
润滑与冷却系统
机油泵
将机油从油底壳中抽出，供给到各润 滑部位。
机油滤清器
过滤机油中的杂质，保证机油清洁。
02
01
03
散热器
通过冷却液循环将热量从内燃机中带 走，实现冷却效果。
节温器
控制冷却液循环路径，实现内燃机在 不同温度下的正常工作。
05
04
水泵
驱动冷却液循环流动。
CHAPTER 02
内燃机性能参数及评价指标
高效燃烧技术
改进燃烧室设计、优化点火系统等手段提高燃烧 效率，减少污染物排放。
余热回收技术
利用内燃机余热进行发电或供暖，提高能源利用 效率。
企业如何应对环保法规挑战
加强技术研发
投入更多资源进行内燃机绿色制造技术的研 发和创新。
强化供应链管理
与供应商合作，确保零部件和材料符合环保 要求。
内燃机原理、结构PPT课件
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
•
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
37
(4)排气行程 • 可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便
进行下一个进气行程。当作功接近终了时，排气门开启，进气门 仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向 上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止 点后，排气门关闭，排气行程结束。实际汽油机的排气行程也是 排气门提前打开，延迟关闭，以便排出更多的废气。由于燃烧室 容积的存在，不可能将废气全部排出气缸。受排气阻力的影响， 排气终止时，气体压力仍高于大气压力，约为0.105～0.115MPa， 温度约为900～1200K。 曲轴继续旋转，活塞从上止点向下止点运 动，又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气、 压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、 下止点往复运动了四个行程，相应地曲轴旋转了两圈。
35
(2) 压缩行程
曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都 关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断 升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。此时气体的压力和温度主 要随压缩比的大小而定，可燃混合气压力可达0.6～1.2MPa，温度可达 600～700K。 压缩比越大，压缩终了时气缸内的压力和温度越高，则 燃烧速度越快，发动机功率也越大。但压缩比太高，容易引起爆燃。 所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情 况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖 锐的敲缸声。会使发动机过热，功率下降，汽油消耗量增加以及机件 损坏。轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机是很有害的，汽油机 的压缩比一般为ε＝6～11。
1-内燃机的工作原理和总体构造PPT课件
6
§1-2 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程内燃机工作循环
四冲程内燃机——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。
四冲程内燃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：四冲程内燃机工作原理）
2021/3/12
7
动画：四冲程内燃机工作原理
2021/3/12
15
五、四冲程内燃机示功图
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
2021/3/12
16
柴 油 机 示 功 图
2021/3/12
17
§ 1-3 二冲程内燃机工作原理
• 二冲程内燃机工作过程
2.方式
1）机械增压（输出的动力驱动机械增压器） 2）废气涡轮增压（废气作为动力，驱动废气涡轮增压器） 注：1。一般增压压力为：0.16kPa~0.2kPa
2。有较大的气门重叠角（利用压缩空气扫除废气） 3。对压缩空气进行冷却（提高进气密度）
2021/3/12
14
废 气 涡 轮 增 压 器 工 作 原 理
2）下止点（BDC）
3）曲柄半径（mm)：R
4）活塞行程（mm)：S=2R
5）气缸工作容积(L) ： Vh
(D——气缸直径）
4
D2S
6）燃烧室容积（余隙容积）(L)：Vc 7）气缸最大容积（L）：Vt 8）内燃机排量(L)：VL= Vh•i 9）压缩比：= Vt / Vc
2021/3/12
4
三、内燃机的分类
2.压缩过程（进气门关闭至TDC）
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– 实验1：发动机总体布置、曲柄连杆机构、机体、 缸盖、配气机构等
– 实验2：I号喷油泵拆装 – 实验3：231化油器拆装 – 实验4：发动机冷却系、润滑系、起动系 – 实验5：发动机电气系统演示 • 开课对象：汽车专业本科生
2021/3/9
授课：XXX
1
§ 1.1 内燃机的基本名词及一般分类
一、内燃机简介
授课：XXX
4
三、内燃机的分类
1）燃料：柴油机、汽油机、燃气机 2）冲程数：二冲程、四冲程 3）气缸数：单缸机、多缸机 4）气缸排列方式：直列立式、直列卧式、V型等 5）冷却方式：水冷、风冷 6）进气方式：增压式、非增压式（自然吸气式） 7）着火方式：压燃式、点燃式 8）用途：固定式、移动式
2021/3/9
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
2021/3/9
授课：XXX
11
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
• 排气提前角：30~80°CA • 排气迟后角：10~35°CA
授课：XXX
5
2021/3/9
授课：XXX
6
§1-2 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程内燃机工作循环
四冲程内燃机——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。
四冲程内燃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：四冲程内燃机工作原理）
《汽车构造》上册 课 程 教学 大 纲
• 本课程作用和任务：
– 本课程是汽车设计与应用专业学生的一门专业 基础课。重点讲述中、小功率汽车发动机基本 工作原理、各部件、系统的功能及结构。为学 习后继课程汽车设计、汽车发动机测试、汽车 维修等打下必要的实践及理论基础。
• 使用教材：《汽车构造》上册 • 计划学时：30，其中：实验：10学时
– 扫气过程：大量扫气空气进入气缸，将废气从气缸驱 出的过程。
2021/3/9
授课：XXX
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一、二冲程柴油机 工作过程（扫气泵扫扫气）
气孔—气门直流换气方式，用于中低速柴油机
二、二冲程汽油机工作过程（曲轴箱扫气）
气孔—气孔横流换气方式，用于小型汽油机（摩托 车用二冲程汽油机
2021/3/9
授课：XXX
6.气门叠开期，气门重叠角
2021/3/9
授课：XXX
12
三、四冲程汽油机工作过程
同样由上述五个工作过程 组成，主要差别在于：
1.进气过程：吸入充
量为可燃混合气
2.压缩过程： 3.燃烧过程：点燃式，
预混合燃烧过程，分 为三个阶段
1)着火延迟期1-2 2)明显燃烧期2-3 3)后燃期3-
4.膨胀过程 5.排气过程
柴 油 机 示 功 图
2021/3/9
授课：XXX
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§ 1-3 二冲程内燃机工作原理
• 二冲程内燃机工作过程
二冲程内燃机——活塞上、下共二个行程， 曲轴旋转一周（360），完成一个工作循环的内 燃机。仍由下述五个过程组成，即
– 进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过 程。但进气、排气过程同时进行，俗称为换气过程
2021/3/9
授课：XXX
7
动画：四冲程内燃机工作原理
2021/3/9
授课：XXX
8
四冲程内燃机工作循环示意图
2021/3/9
授课：XXX
9
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
2021/3/9
授课：XXX
10
二、四冲程柴油机工作过程
3.燃烧过程：（燃油喷
入至燃烧结束），分为 四个阶段
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二 冲 程 柴 油 机 工 作 原 理 示 意 图
2021/3/9
授课：XXX
20ห้องสมุดไป่ตู้
2021/3/9
授课：XXX
21
二 冲 程 内 燃 机 示 功 图
2021/3/9
授课：XXX
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§1-4 内燃机性能指标
• 动力性能指标：功率、转矩、转速等 • 经济性能指标：油耗（燃油耗、机油耗等） • 使用性能指标：起动性、可靠性等
1、概念 是将燃料在其燃烧室中燃烧所产生的热能直接转 化为机械能的一种动力机械
2、分类
内燃机（柴油机、汽油机等）
热力发动机
（热机）
外燃机（蒸汽机）
旋转式(燃气轮机)
内燃机
旋转活塞式
活塞式
往复活塞式
2021/3/9
授课：XXX
2
单缸汽油机构造简图
2021/3/9
授课：XXX
3
二、内燃机的基本名词定义
2021/3/9
授课：XXX
14
废 气 涡 轮 增 压 器 工 作 原 理
2021/3/9
授课：XXX
15
五、四冲程内燃机示功图
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
2021/3/9
授课：XXX
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2021/3/9
授课：XXX
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四、增压柴油机工作原理
1.目的
通过增加每工作循环的空气量，相应增加每工作循环供油 量，提高发动机的功率输出。
2.方式
1）机械增压（输出的动力驱动机械增压器） 2）废气涡轮增压（废气作为动力，驱动废气涡轮增压器） 注：1。一般增压压力为：0.16kPa~0.2kPa
2。有较大的气门重叠角（利用压缩空气扫除废气） 3。对压缩空气进行冷却（提高进气密度）
1）上止点（TDC）
2）下止点（BDC）
3）曲柄半径（mm)：R
4）活塞行程（mm)：S=2R
5）气缸工作容积(L) ： Vh
(D——气缸直径）
4
D2S
6）燃烧室容积（余隙容积）(L)：Vc 7）气缸最大容积（L）：Vt 8）内燃机排量(L)：VL= Vh•i 9）压缩比：= Vt / Vc
2021/3/9
– 内燃机指示指标：指气缸内的气体对活塞作功后所获得的性能参数。 – 内燃机有效指标：从内燃机输出轴上所获得的性能参数。
• 机械损失：指示指标与有效指标之差。包括运动件的摩擦损失、 驱动附属设备（配气机构、喷油泵、机油泵、扫气泵、风扇）
– 实验2：I号喷油泵拆装 – 实验3：231化油器拆装 – 实验4：发动机冷却系、润滑系、起动系 – 实验5：发动机电气系统演示 • 开课对象：汽车专业本科生
2021/3/9
授课：XXX
1
§ 1.1 内燃机的基本名词及一般分类
一、内燃机简介
授课：XXX
4
三、内燃机的分类
1）燃料：柴油机、汽油机、燃气机 2）冲程数：二冲程、四冲程 3）气缸数：单缸机、多缸机 4）气缸排列方式：直列立式、直列卧式、V型等 5）冷却方式：水冷、风冷 6）进气方式：增压式、非增压式（自然吸气式） 7）着火方式：压燃式、点燃式 8）用途：固定式、移动式
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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
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授课：XXX
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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
• 排气提前角：30~80°CA • 排气迟后角：10~35°CA
授课：XXX
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2021/3/9
授课：XXX
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§1-2 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程内燃机工作循环
四冲程内燃机——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。
四冲程内燃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：四冲程内燃机工作原理）
《汽车构造》上册 课 程 教学 大 纲
• 本课程作用和任务：
– 本课程是汽车设计与应用专业学生的一门专业 基础课。重点讲述中、小功率汽车发动机基本 工作原理、各部件、系统的功能及结构。为学 习后继课程汽车设计、汽车发动机测试、汽车 维修等打下必要的实践及理论基础。
• 使用教材：《汽车构造》上册 • 计划学时：30，其中：实验：10学时
– 扫气过程：大量扫气空气进入气缸，将废气从气缸驱 出的过程。
2021/3/9
授课：XXX
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一、二冲程柴油机 工作过程（扫气泵扫扫气）
气孔—气门直流换气方式，用于中低速柴油机
二、二冲程汽油机工作过程（曲轴箱扫气）
气孔—气孔横流换气方式，用于小型汽油机（摩托 车用二冲程汽油机
2021/3/9
授课：XXX
6.气门叠开期，气门重叠角
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三、四冲程汽油机工作过程
同样由上述五个工作过程 组成，主要差别在于：
1.进气过程：吸入充
量为可燃混合气
2.压缩过程： 3.燃烧过程：点燃式，
预混合燃烧过程，分 为三个阶段
1)着火延迟期1-2 2)明显燃烧期2-3 3)后燃期3-
4.膨胀过程 5.排气过程
柴 油 机 示 功 图
2021/3/9
授课：XXX
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§ 1-3 二冲程内燃机工作原理
• 二冲程内燃机工作过程
二冲程内燃机——活塞上、下共二个行程， 曲轴旋转一周（360），完成一个工作循环的内 燃机。仍由下述五个过程组成，即
– 进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过 程。但进气、排气过程同时进行，俗称为换气过程
2021/3/9
授课：XXX
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动画：四冲程内燃机工作原理
2021/3/9
授课：XXX
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四冲程内燃机工作循环示意图
2021/3/9
授课：XXX
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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
2021/3/9
授课：XXX
10
二、四冲程柴油机工作过程
3.燃烧过程：（燃油喷
入至燃烧结束），分为 四个阶段
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二 冲 程 柴 油 机 工 作 原 理 示 意 图
2021/3/9
授课：XXX
20ห้องสมุดไป่ตู้
2021/3/9
授课：XXX
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二 冲 程 内 燃 机 示 功 图
2021/3/9
授课：XXX
22
§1-4 内燃机性能指标
• 动力性能指标：功率、转矩、转速等 • 经济性能指标：油耗（燃油耗、机油耗等） • 使用性能指标：起动性、可靠性等
1、概念 是将燃料在其燃烧室中燃烧所产生的热能直接转 化为机械能的一种动力机械
2、分类
内燃机（柴油机、汽油机等）
热力发动机
（热机）
外燃机（蒸汽机）
旋转式(燃气轮机)
内燃机
旋转活塞式
活塞式
往复活塞式
2021/3/9
授课：XXX
2
单缸汽油机构造简图
2021/3/9
授课：XXX
3
二、内燃机的基本名词定义
2021/3/9
授课：XXX
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废 气 涡 轮 增 压 器 工 作 原 理
2021/3/9
授课：XXX
15
五、四冲程内燃机示功图
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
2021/3/9
授课：XXX
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2021/3/9
授课：XXX
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四、增压柴油机工作原理
1.目的
通过增加每工作循环的空气量，相应增加每工作循环供油 量，提高发动机的功率输出。
2.方式
1）机械增压（输出的动力驱动机械增压器） 2）废气涡轮增压（废气作为动力，驱动废气涡轮增压器） 注：1。一般增压压力为：0.16kPa~0.2kPa
2。有较大的气门重叠角（利用压缩空气扫除废气） 3。对压缩空气进行冷却（提高进气密度）
1）上止点（TDC）
2）下止点（BDC）
3）曲柄半径（mm)：R
4）活塞行程（mm)：S=2R
5）气缸工作容积(L) ： Vh
(D——气缸直径）
4
D2S
6）燃烧室容积（余隙容积）(L)：Vc 7）气缸最大容积（L）：Vt 8）内燃机排量(L)：VL= Vh•i 9）压缩比：= Vt / Vc
2021/3/9
– 内燃机指示指标：指气缸内的气体对活塞作功后所获得的性能参数。 – 内燃机有效指标：从内燃机输出轴上所获得的性能参数。
• 机械损失：指示指标与有效指标之差。包括运动件的摩擦损失、 驱动附属设备（配气机构、喷油泵、机油泵、扫气泵、风扇）