单缸四冲程内燃机工作原理..
四冲程柴油机的工作原理
车辆维修试题一、四冲程柴油机的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。
活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
现对照上面的动画了说明它的工作理原。
1. 进气冲程第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。
当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。
2、压缩冲程压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。
当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。
3、燃烧膨胀冲程。
在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。
燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。
所以这一冲程又叫作功或工作冲程。
4、排气冲程排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。
二、柴油机和汽油机工作过程的主要区别是什么汽油机和柴油机它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。
柴油机吸入洁净空气,在活塞快要到达上止点时,向气缸内喷入燃油,燃油被高压高温的空气点燃,膨胀,将活塞推向下至点,而传统汽油机是吸入汽油与空气的混合气体,在活塞快要到达上止点时,用火花塞发火点燃混合气。
如今的电喷汽油机在活塞快要到达上止点时,用电子控制的喷油泵将汽油喷入气缸,但是燃烧还是靠火花塞点燃。
三、什么叫压缩比?压缩比=汽缸总容积/燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标,压缩比越大,其压强越大,温度越高。
柴油机的压缩比为15~18。
从理论上讲,压缩比越大,效率越高。
但因为气缸受材料强度的限制,而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点,所以压缩比不能太大。
内燃机的四个冲程问题
内燃机的四个冲程问题一、内燃机、冲程及工作循环1.内燃机:燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机,内燃机分为汽油机和柴油_____________它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧,从而使燃烧更充分,—热损失更小,热效率较高,内能利用率较大。
2.冲程:活塞在汽缸内住复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做—个冲程。
3^作原理:四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程] 组成的。
四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
(1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸;(2)压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩;(3)做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功;(4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
(如下四个冲程的示意图) 。
、汽油机的工作过程2T4汽油机柴油机四、区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法:区分汽油机和柴油机时,要从构造上区别,有喷油嘴的是柴油机,有火花塞的是汽油机。
判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向,具体情况如表所示:例2:柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是(D )A.吸气、压缩B.压缩、排气C.吸气、压缩、排气D.排气例3:摩托车上的热机工作时提供动力的是( C )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程例4:汽油机工作时必须完成四个冲程,在这四个冲程中( B )A、吸气冲程把内能转化成机械能B、压缩冲程把机械能转化为内能C、做功冲程把机械能转化为内能D上述三种说法均不正确例5:如果四冲程汽油机的活塞在气缸内往复运动四次,则燃气推动活塞做功__1—次,曲轴转动__2 __________ •若飞轮转速为1800转/分,则每秒钟汽油机完成—15—工作循环,燃气推动活塞做功______________ 15__次.解析:飞轮转速为1800转/分=30r/s,所以可以完成15个工作循环,做功15 次;故答案为:1, 2,15,15.。
内燃机的四个冲程问题教学教材
内燃机的四个冲程问题内燃机的四个冲程问题一、内燃机、冲程及工作循环物进入气缸;(3)做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产(如下四个冲程的示意图)。
二、汽油机的工作过程进气阀开关排气阀开关活塞运动曲轴运动冲程作用能量的转化吸气冲程开关向下半周吸入汽油和空气的混合物——压缩冲程关关向上半周燃料混合物被压缩,温度升高,压强增大机械能→内能做功冲程关关向下半周燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴对外做功内能→机械能排气冲程关开向上半周排除废气——注意一个工作循环中,有两次内能与机械能的转化:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能三、柴油机和汽油机的区别:四、区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法:区分汽油机和柴油机时,要从构造上区别,有喷油嘴的是柴油机,有火花塞的汽油机柴油机构造不同汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料不同汽油柴油吸气冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物柴油机在吸气冲程中只吸入空气点火方式压缩冲程末,火花塞产生电火花点燃燃料,称为点燃式压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃,称为压燃式效率效率低20%一30%效率高30%~45%应用自重轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向,具体情况如表所示:例1:汽油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是将__内____能转化为__机械___能。
例2:柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是( D )A.吸气、压缩B.压缩、排气C.吸气、压缩、排气D.排气例3:摩托车上的热机工作时提供动力的是(C)A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程例4:汽油机工作时必须完成四个冲程,在这四个冲程中( B )A、吸气冲程把内能转化成机械能B、压缩冲程把机械能转化为内能C、做功冲程把机械能转化为内能D、上述三种说法均不正确例5:如果四冲程汽油机的活塞在气缸内往复运动四次,则燃气推动活塞做功__1___次,曲轴转动__2____周.若飞轮转速为1800转/分,则每秒钟汽油机完成___15___个工作循环,燃气推动活塞做功____15__次.解析:飞轮转速为1800转/分=30r/s,所以可以完成15个工作循环,做功15次;故答案为:1,2,15,15.。
叙述四冲程汽油发动机的工作原理
叙述四冲程汽油发动机的工作原理四冲程汽油发动机的工作原理是将空气与汽油以一定比例混合成良好的混合气,在吸气冲程吸入气缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,热能使气体压强增大,高温高压的气体作用与活塞顶部,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,排气阀打开,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出,当活塞运动至最顶部时,排气阀关闭。
四冲程汽油发动机的工作过程包括四个行程:
1.吸气冲程:活塞下降,吸进混合气。
2.压缩冲程:活塞上升,压缩混合气。
3.做功冲程:点火燃烧燃料,活塞下压做功。
4.排气冲程:活塞上升,排除废气。
在吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下移动吸入混合气或空气。
在压缩冲程中,进排气门关闭,活塞向上移动压缩混合气。
在做功冲程中,进排气门关闭,火花塞点燃压缩混合气并开始燃烧,产生的压力推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴转动对外输出动力。
在排气冲程中,排气门打开,活塞向上运动排出燃烧后的废气。
四冲程汽油发动机的工作原理是一个不断循环的过程,每个行程都对应曲轴旋转两周完成一个完整的工作循环。
这种往复活塞式内燃机的工作方式是现代发动机的基本原理之一,广泛应用于汽车、摩托车、发电机组等机械设备中。
内燃机的四个冲程问题
内燃机的四个冲程问题一、内燃机、冲程及工作循环(3)做功冲程:在紧缩冲程终止时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
示用意)。
二、汽油机的工作进程进气阀开关排气阀开关活塞运动曲轴运动冲程作用能量的转化吸气冲程开关向下半周吸入汽油和空气的混合物——压缩冲程关关向上半周燃料混合物被压缩,温度升高,压强增大机械能→内能做功冲程关关向下半周燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴对外做功内能→机械能排气冲程关开向上半周排除废气——注意一个工作循环中,有两次内能与机械能的转化:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能三、柴油机和汽油机的区别:区分汽油机和柴油机时,要从构造上区别,有喷油嘴的是柴油机,有火花塞的是汽油机。
判定四个冲程的关键是看两个气门的关闭情形和活塞的运动方向,具体情形如表所示:汽油机柴油机构造不同汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料不同汽油柴油吸气冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物柴油机在吸气冲程中只吸入空气点火方式压缩冲程末,火花塞产生电火花点燃燃料,称为点燃式压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃,称为压燃式效率效率低20%一30%效率高30%~45%应用自重轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等例1:汽油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是将__内____能转化为__机械___能。
例2:柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是( D )A.吸气、紧缩B.紧缩、排气C.吸气、紧缩、排气D.排气例3:摩托车上的热机工作时提供动力的是( C )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程例4:汽油机工作时必需完成四个冲程,在这四个冲程中( B )A、吸气冲程把内能转化成机械能B、紧缩冲程把机械能转化为内能C、做功冲程把机械能转化为内能D、上述三种说法均不正确例5:若是四冲程汽油机的活塞在气缸内往复运动四次,那么燃气推动活塞做功__1___次,曲轴转动__2____周.假设飞轮转速为1800转/分,那么每秒钟汽油机完成___15___个工作循环,燃气推动活塞做功____15__次.解析:飞轮转速为1800转/分=30r/s,因此能够完成15个工作循环,做功15次;故答案为:1,2,15,15.。
内燃机工作原理
内燃机工作原理内燃机是一种广泛应用于各个领域的动力装置,其工作原理主要是利用可燃气体在气缸内燃烧产生高温高压气体驱动活塞做功。
本文将详细介绍内燃机的工作原理和主要组成部分。
一、内燃机的工作原理内燃机的工作原理基于热力学第一定律和气体状态方程。
在一个封闭的环境中,可燃混合气体(汽油、柴油或天然气等)与空气在气缸内充分混合,然后通过点火装置点燃混合气体。
点火后,可燃气体会燃烧释放出热量,使气缸内的气体温度和压力急剧上升。
高温高压气体驱动活塞向下运动,完成一次工作循环。
内燃机的工作循环可分为四个阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气阶段:活塞向上运动,通过进气门让新鲜空气进入到气缸内。
为了保证燃烧效率,进气时空气应尽量充分混合。
2. 压缩阶段:活塞向下运动,将气缸内的气体压缩。
气体在压缩过程中,温度和压力逐渐增加,形成高压高温气体。
3. 燃烧阶段:在活塞达到下止点时,点火装置产生火花点燃气缸内的混合气体。
可燃气体在火焰的驱动下燃烧,释放出大量热能,使气体的压力迅速上升。
4. 排气阶段:活塞再次向上运动,将燃烧产生的废气推出气缸。
通过排气门将废气排放到大气中。
这四个阶段组成了内燃机的一个工作循环。
内燃机可以根据不同的工作循环形式进行分类,最常见的有四冲程循环和两冲程循环。
二、内燃机的主要组成部分内燃机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、点火系统、燃油供给系统、进气系统和排气系统等组成。
1. 气缸:气缸是容纳活塞上下运动的空间。
内燃机通常采用单缸、多缸或星型多缸结构,根据需要可以选用不同的气缸数目。
2. 活塞:活塞是内燃机中的运动部件,直接受到燃烧气体的推动力。
活塞在气缸内上下运动,通过连杆与曲轴相连,将燃烧产生的能量转化为机械能。
3. 连杆:连杆连接活塞和曲轴,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆需要具备足够的强度和刚度,以承受高频率的往复运动。
4. 曲轴:曲轴是内燃机中的动力输出元件,通过连杆的传动实现活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
内燃机原理
什么是内燃机
• 内燃机(Internal combustion engine)是 一种热机,它将液体或气体燃料与空气混 合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再 转化为机械能。内燃机具有体积小、质量 小、便于移动、热效率高、起动性能好的 特点。
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机是由进气、压缩、作功和排气完成 一个工作循环的,如图所示为单缸四冲程汽油机 工作原理示意图。
3.作功行程
(1)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,在气体压力的作用下,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 出作功,至活塞运动到下止点时,作功行程结 束。 • (2)作功行程,进、排气门均关闭。 在作功过程 中,开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升, 瞬时压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达 2200K~2800K。随着活塞的下移,压力、温度 下降,作功行程终了时,压力约为300kPa~ 500kPa,温度约为1500K~1700K。
4.排气行程
• (1)在作功行程终了时,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。 • (2)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。 排气终了时,由于 燃烧室容积的存在,气缸内还存有少量废气,气 体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气 压。此时,压力约为105kPa~125kPa,温度约 为900K~1200K。 排气行程结束后,进气门再 次开启,又开始了下一个工作循环,如此周而复 始,发动机就自行运转。
• 1)活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点 运动。 • (2)进、排气门均关闭。 • (3)随着活塞上移、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。 在压缩过程中,气体压力 和温度同时升高。压缩终了时,气缸内的 压力约为600~1500kPa,温度约为600K~ 800K,远高于汽油的点燃温度 (约263K) 。
四冲程汽油机工作原理
汽油机与柴油机一、四冲程汽油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,在进气行程被吸入汽缸,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,推动活塞作往复直线运动,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行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个工作循环。
1、进气行程:活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。
此时进气门开启,排气门关闭,曲轴转动180°。
在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。
由于进气系统存在阻力,进气终点汽缸内气体压力小于大气压力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p。
进入汽缸内的可燃混合气的温度,由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340~400K。
2、压缩行程:压缩行程时,进、排气门同时关闭。
活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。
活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高,到达压缩终点时,其压力pc可达800~2000kPa,温度达600~750K。
在示功图上,压缩行程为曲线a~c。
3、做功行程:当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。
燃烧最高压力pZ达3 000~6000kPa,温度TZ达2 200~2800K。
高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。
随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达b点时,其压力降至300~500kPa,温度降至1 200~1500K。
在做功行程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°。
4、排气行程:排气行程时,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°。
机械原理课程设计单缸四冲程内燃机
机械原理课程设计说明书题目:单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)2、1 设计题目及机构示意图 (3)2、2 机构简介 (3)2、3 设计数据…………………………………………………… 4第三部分设计内容及方案分析…………………………………… 63、1 曲柄滑块机构设计及其运动分析…………………………63、1、1 设计曲柄滑块机构……………………………………… 63、1、2 曲柄滑块机构得运动分析……………………………… 73、2 齿轮机构得设计……………………………………………113、2、1 齿轮传动类型得选择……………………………………123、2、2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算…………………133、3 凸轮机构得设计 (13)3、3、1 从动件位移曲线得绘制 (14)3、3、2 凸轮机构基本尺寸得确定………………………………153、3、3 凸轮轮廓曲线得设计 (1)6第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (2)1第一部分绪论1、本课程设计主要内容就是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析,在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2、内燃机就是一种动力机械,它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。
通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料与空气混合,在其气缸内燃烧,释放出得热能就是气缸内产生高温高压得燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出,驱动从动机械工作。
内燃机得工作循环由进气、压缩、燃烧与膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程就是对外做功得过程。
其她过程都就是为更好得实现做功过程而需要得过程。
内燃机的每一个工作循环都包括
内燃机的每一个工作循环都包括内燃机的每一个工作循环都包括:进气、压缩、燃烧—膨胀和排气等四个过程。
四冲程内燃机的工作循环是在曲轴旋转两周,即四个行程中完成的;而二冲程内燃机的工作循环则是在曲轴旋转一周,即两个行程中完成的。
下面介绍四冲程内燃机的工作原理:(一)四冲程汽油机的工作原理研究内燃机的工作循环时,可以利用一种表示汽缸内气体压力p和相当于活塞不同位置时的汽缸容积v之间的变化关系图。
此图能表示一个工作循环中气体在汽缸内所做的功,所以称为示功图。
1、进气过程在进气过程中,活塞从上止点向下止点移动,进气门开启,排气门关闭。
这时活塞上方的汽缸容积增大,于是压力降低到小于大气压力,也就是产生了真空度处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用真空度表示。
若所测设备内的压强低于大气压强,其压力测量需要真空表。
从真空表所读得的数值称真空度。
真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,即:真空度=(大气压强—绝对压强)。
在外界大气压力的作用下,空气经空气滤清器进入化油器,在化油器中与汽油混合而成为可燃混合气,经进气管和进气门进入汽缸。
由于进气系统对气流有阻力,所以进气终了时汽缸内的气体压力低于大气压力po。
进气过程在示功图上以曲线ra表示。
当活塞到达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。
时,进气终了,这时汽缸中的气体压力约为0.074~0.088MPa(当节气门完全开启时),温度为353K~403K。
2、压过过程为使汽缸中的混合气能迅速燃烧以产生较大的压力,从而使发动机发出较大的动力,必须在燃烧前将混合气压缩,使其容积缩小,密度增大,温度升高,即需要有压缩过程。
在进气过程终了后,进、排气门都关闭,曲轴继续旋转,活塞自下止点向上止点移动,将汽缸中的混合气压缩,这时压缩过程。
压缩过程在示功图上以曲线ac表示。
随着气体容积的缩小,它的压力和温度就升高。
四冲程柴油机的工作循环
四冲程柴油机的工作循环四冲程发动机的四个工作循环分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。
最早的四冲程内燃机使用的燃料是煤气。
压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠做功冲程的惯性完成的。
把内能转化成机械能。
一、工作原理的不同不论是二种程发动机还是四冲程发动机,都要经过进(扫)气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程,才能完成一个工作循环。
所不同的是: 1、在四冲程发动机中,曲轴每旋转两圈(720度),活塞往复移动两次,发动机完成一个工作循环,即每四个冲程完成一个工作循环。
而在二冲程发动机中,曲轴每旋转一圈(360度),活塞往复移动一次,发动机完成一个工作循环,即每二个冲程完成一个工作循环。
2、二冲程发动机与四冲程发动机每完成一个工作循环,其进、排气门或进、排、扫气口都只开启和关闭一次,但其开启和关闭的时间周期不同。
二、发动机性能上的特点:1、二冲程发动机曲轴每旋转一圈,就有一个作功冲程。
因此,在转速、进气条件等因素相同的条件下,理论上讲,二冲程发动机所能产生的功率应等于相同工作容积四冲程发动机所产生的功率的两倍。
但因二冲程发动机的废气排出不完全,同时,由于扫气口先于排气口关闭而产生额外排气,所以实际上,二冲程发动机并不能等于四冲程发动机的二倍,而是1.5-1.7倍。
2、由于二冲程发动机的换气,有一部分可燃混合气随废气一同排出,因而燃油和润滑油消耗量都大。
3、由于二冲程发动机的换气时间短促,换气不完善,因而缸内残余废气较多,低速失火率高,燃烧情况差,加上换气过程中部分可燃混合气未参与燃烧就随废气排出去了,因此,排放污染严重,污染物中的HC值远高于四冲程发动机。
4、由于二冲程发动机作功冲程频率大,故工作较平稳。
5、由于二冲程发动机作功冲程频繁,每转需燃烧一次,因此发动机各零部件受热程度比四冲程发动机高得多,特别是活塞更为严重。
单缸四冲程内燃机工作原理
单缸四冲程内燃机工作原理第一个冲程是吸气冲程。
当活塞向下运动时,曲轴使连杆上的活塞施加向下拉力。
这将使活塞向下运动,从而增大了气缸容积。
由于活塞在这个过程中从汽缸中吸入新鲜空气,所以这个冲程被称为吸气冲程。
紧接着是压缩冲程。
活塞开始向上运动,同时将气缸内的空气压缩。
这样做的目的是提高气体的压力和温度,以便后续的燃烧过程。
第三个冲程是燃烧冲程。
当活塞达到最高点时,喷油器将燃油喷入气缸中。
同时,火花塞发出火花,点燃混合气体,引起燃烧。
燃烧产生的高温高压气体将活塞推向下方,同时驱动曲轴转动。
在这个过程中释放的能量将被用于做功。
最后一个冲程是排气冲程。
当活塞达到最底部时,废气通过排气门排放到环境中。
排气门接着关闭,开始下一个循环。
1.吸气冲程:活塞下行,气缸容积扩大,吸入新鲜空气;2.压缩冲程:活塞上行,气缸内空气被压缩,增加压力和温度;3.燃烧冲程:燃油喷入气缸,混合气体点燃燃烧,驱动活塞向下运动,同时转动曲轴;4.排气冲程:活塞到达最低点,废气通过排气门排出,准备进行下一个工作循环。
需要注意的是,以上这些冲程是连续进行的,形成一个循环,使内燃机能够持续地工作。
1.高效能:通过压缩混合气体来提高热效率;2.燃烧充分:燃料和空气在燃烧室充分混合,确保燃烧的完全性;3.减少排放:通过使用化油器和催化转化器等装置,使废气中的有害物质减少到最低限度;4.平稳运行:由于四个冲程的循环,内燃机的运行相对平稳,减少了冲击和振动。
总结起来,单缸四冲程内燃机的工作原理是通过吸气、压缩、燃烧和排气的连续循环来实现能量转换。
这种设计使得内燃机具有高效率、高燃烧效率、低排放和平稳运行等优点。
四冲程发动机工作原理
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
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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
§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)
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四冲程发动机工作循环示意图
柴 油 机 示 功 图
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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
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废气涡轮增压器工作原理
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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
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内燃机工作原理
一、内燃机的常用术语1、上止点:2、下止点:3、活塞冲程:4、气缸工作容积:5、燃烧室容积:6、气缸总容积:7、压缩比:图4.1-1 单缸内燃机结构简图(a)活塞位于上止点;(b)活塞位于下止点1-排气门;2-进气门;3-喷油器(或火花塞);4-气缸体;5-活塞;6-活塞销;7-连杆;8-曲轴二、内燃机的工作原理(一)单缸四冲程柴油机的工作原理四冲程内燃机是由进气、压缩、做功和排气四个冲程完成一个工作循环。
当排气冲程结束,活塞移到上止点时,曲轴共旋转多少度?。
四冲程内燃机每完成一个工作循环,其中只有一个是做功冲程,其余三个都是做功冲程的辅助冲程,是消耗动力的。
由于曲轴在做功冲程时的转速大于其他三个冲程的转速,因此,单缸内燃机的工作不平稳。
多缸内燃机就可以克服这个弊病,例如,四缸四冲程内燃机的一个工作循环中,每一冲程均有一个气缸为做功冲程,因此,曲轴旋转较均匀,内燃机工作也就较平稳。
四冲程汽油机的工作过程与四冲程柴油机相似,主要不同之处是:(1)混合气形成方式不同:汽油机的汽油和空气在气缸外混合(喷油器根据电控单元的控制指令将适量的汽油喷入进气门前与空气形成可燃混合气,待进气冲程时,再将燃油混合气吸入气缸中),进气冲程进入气缸的是可燃混合气。
而柴油机进气冲程进入气缸的是纯空气,柴油是在做功冲程开始阶段喷入气缸,在气缸内与空气混合。
(2)着火方式不同:汽油机用电火花点燃混合气,而柴油机是用将高压柴油喷入气缸内,靠高温气体加热自行着火燃烧。
所以汽油机有点火系统,而柴油机则无点火系统。
二)单缸二冲程汽油机的工作原理二冲程内燃机的工作过程和四冲程内燃机一样,也是由进气、压缩、做功、排气四个过程完成一个工作循环。
但它的一个工作循环是在曲轴旋转一圈内完成的,也就是说在活塞的二个冲程内完成的,故称为二冲程内燃机[推荐]内燃机的基本构造(一)网站首页》》业界动态》》行业知识>>[推荐]内燃机的基本构造(一)时间:2009-4-6 14:04:20 文章来自于:(中国建筑机械网)内燃机的结构较复杂,一般按其作用的不同,可分为两个机构和若干个系统。
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
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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。
简述四冲程汽油机的工作过程。
简述四冲程汽油机的工作过程。
1. 前言
四冲程汽油机是一种内燃机,广泛应用于汽车、轿车等交通工具上。
其工作原理主要是通过燃油在气缸内燃烧,使活塞运动,最终驱
动车辆行驶。
本文就四冲程汽油机的工作过程做简单说明。
2. 吸气冲程
在四冲程汽油机的第一个冲程中,活塞向下运动,进气门打开,
将混合气进入气缸内,并且将排放管中的废气释放到大气中。
吸入的
混合气包括空气和汽油,是由发动机的燃油系统向气缸供给的。
3. 压缩冲程
在吸气冲程之后,汽缸内的活塞运动向上,使气缸内的空气和汽
油混合物被压缩。
这一过程是由汽缸中的活塞和气缸内传来的摩擦力
驱动的。
最终,静电点火使混合气体发生爆燃,并将被压缩的能量释
放出来,从而驱动活塞向下运动。
4. 燃烧冲程
燃烧冲程是四冲程汽油机的核心工作过程,它发生在混合气体被
点燃后的1/3左右。
在这个过程中,受到压缩的混合气体被点火燃烧,产生能量,驱动活塞向下运动。
5. 排气冲程
一旦活塞向下运动,进入下一个工作循环,排气门就会打开,废气从排气管中排放出来。
这个过程的时间很短,大约在工作循环的后1/3左右,最终活塞回到顶部,为下一个工作循环做好准备。
总之,四冲程汽油机是一种高效、可靠的发动机,其主要工作过程包括吸气、压缩、燃烧和排放四个步骤。
通过这些步骤,能够将燃料转化为能量,从而实现车辆的驱动力。
内燃机的四个冲程 工作过程是什么
内燃机的四个冲程工作过程是什么
内燃机的四个冲程包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
四冲程内燃机是在四个工作冲程内完成一个工作循环的。
内燃机的四个冲程
1.吸气冲程
进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气混合物进入气缸。
2.压缩冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽油与空气混合物被压缩。
把机械能转化成内能。
3.做功冲程
压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠做功冲程的惯性完成的。
把内能转化成机械能。
4.排气冲程
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
内燃机的优点
①内燃机的热能利用率高。
增压柴油机的最高热效率可达46%。
而蒸气机仅有11~16%。
②功率范围广,适应性能好,最小的内燃机功率不到0.73千瓦,最大的内燃机功率可达34000千瓦。
⑤结构紧凑,重量轻,体积小,燃料和水的消耗量也少。
④使用操作便利,起动快。
在正常状况下,一般的柴油机和汽油机能够在3~5秒的时问内起动,并能在短时间内谜到全负荷运转,而且操作比。
简洁平安。
在石油工业中,石油勘探工作都在野外,流淌性大,对于动力设备的选择和要求是:其有足够大的功率、结构紧凑、重量轻、便于搬运和安装、燃料和水的消耗少。
因此内燃机在石油勘探工作中得到广泛的应用。
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2. 压缩过程
柴油机压缩比较大,一般在12~ 22之间 ,压缩终了的空气温度比 柴油的自燃温度(约600K)高出 200~300K。 压缩终了缸内气体压力约为3~ 5MPa,温度约750~950K。 。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
3. 作功过程
工程机械内燃机
第一章 内燃机基本工作原理
1
内容提纲
第一节 概述 第二节 四冲程内燃机工作原理 第三节 二冲程内燃机工作原理
第四节 内燃机的有效性能指标
第五节 内燃机型号编制
2
第二节 四冲程内燃机工作原理
工作循环:内燃机每作一次功完成进气、 压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循 环。 四冲程内燃机:活塞经过四个行程(进 气行程、压缩行程、作功行程和排气行程) 完成一个工作循环的内燃机。
(3)柴油机与相同功率的汽油机相比,其体积较大,质量 也大,且运转时噪声也更大。因柴油机气缸内压力较高, 机体受力大,刚度强度要求高。 (4)柴油机起动较困难。因其借助压缩终了时空气的温度 来使柴油自行着火燃烧。
(5)柴油机功率使用范围广。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
三、汽油机和柴油机的不同点
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第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
1. 进气过程
进入气缸的是纯空气。 进气系统中没有节气门,进气 阻力小,且残余废气温度较低, 故同汽油机相比,进气终了时的 缸内压力略高,约为0.08~ 0.095MPa,温度略低,约300~ 340K。 。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
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第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
2. 压缩过程
进气门关闭,活塞向上止点移动, 排气门仍保持关闭 。 气缸容积变小,可燃混合气被压 缩,压力与温度随之上升。 汽油加速汽化,在点燃之前全部 汽化完毕。 压缩终了时的缸内压力约为0.8~ 1.4MPa,温度为600~700K。 压缩比不可太大,太大会引起可 燃混合气爆燃,并产生爆震,一般 在6~12之间。
改变节气门开度(量调节) 用喷油量调节(质调节)
功率的调节
着火方式
适合的缸径 加热过程
点燃式
一般不超过100mm 定容加热过程
压燃式
一般为75~1000mm 混合加热过程
压缩比
较低,一般在6~12之间
较高,约12~22
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第二节 四冲程内燃机工作原理
三、汽油机和柴油机的不同点
2. 各自的优缺点
(1)柴油机比汽油机省燃料,使用经济性更好。由于柴油 机压缩比较汽油机大,所以燃气膨胀较为充分,热效率高。 (2)柴油机无点火系统,工作可靠,保养容易,汽油 机辅助电器设备多,维修复杂。
3. 适用范围
柴油机广泛应用于工程机械、重型货 车、机车、船舶等方面,而汽油机则常用 于轻型货车、小客车等。随着柴油机技术 的快速进步,其应用范围也在不断扩大。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
3. 作功过程
压缩至上止点前10º ~15º CA时, 火花塞点火,混合气剧烈燃烧 ,气 缸内的温度、压力急剧上升。 活塞运动到上止点之后,气缸内 气体达到最高燃烧压力,约为3~ 5MPa,最高燃烧温度约为2200~ 2700K。 高温、高压气体推动活塞向下移 动,通过连杆带动曲轴旋转。 排气门开启时,气体压力约为 0.4MPa,温度约为1200~1500K。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
1. 进气过程
活塞由上止点向下止点移动, 进气门开启,排气门关闭。 活塞上方的容积增大,形成一 定的真空度。空气和汽油通过化 油器混合或燃油直接喷射式混合 形成可燃混合气,经进气门被吸 入气缸。 进气终了时的缸内压力约为 0.07~0.09MPa,温度为370K~ 400K左右。 进气门要早开晚关 。
柴油在10~20MPa的高压作用下, 由喷油器喷入燃烧室,并与运动着 的受活塞压缩的空气迅速混合,形 成可燃混合气 。 缸内温度高于柴油的自燃温度, 柴油自行着火燃烧 。 燃气的最高燃烧压力可达6~ 9MPa,最高燃烧温度达1800~ 2200K。 作功终了时气体压力约为 0.3MPa,温度约为1000~1200K。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
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第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机和汽油机的的工作过程 一样,也是由进气、压缩、作功和排气 过程组成。但由于柴油的粘度比汽油大, 不易蒸发,而其自燃温度却比汽油低, 因此柴油机可燃混合气的形成、着火方 式、燃烧过程以及气体温度压力的变化 都和汽油机不同。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
三、汽油机和柴油机的不同点
1. 主要区别
汽油机 燃料 吸入的气体 汽油,辛烷值高 空气和汽油的混合气 柴油机 柴油,十六烷值高 纯空气
燃料供给
用化油器外部混合空气和汽 用喷油泵将燃油以数百个 油或燃油直接在进气管喷射 大气压的压力经喷油器喷 入(内部混合) 式混合(外部混合)
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第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
4. 排气过程
排气终了,缸内残余废气压力约 为0.105~0.12MPa,温度约为 700~900K。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
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第二节 四冲程内燃机工作原理
关于四冲程增压柴油机
安装增压器的目的:增加每循环充入 气缸的空气量,由此可以相应增加每工 作循环柴油供给量,使每工作循环作功 能力增加,从而增加柴油机的输出功率。
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第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油工作原理
4. 排气过程
活塞从下止点向上止点移动,排 气门开启 ,进气门保持关闭。 膨胀后的废气在自身剩余压力和 活塞的推动下,经排气门排出气缸。 排气终了的压力约为0.105~ 0.12MPa,温度约为800~1100K。 排气门要早开晚关 。