发动机概述
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近年来还有按每气缸中的气门数来分类的，当每气 缸中设有一个进气门和一个排气门的发动机，称 为二气门发动机；每缸中设有两个进气门和两个 排气门的，称为四气门发动机；或者每个气缸中 设有三个进气门和两个排气门的，称为五气门发 动机。
2020/3/30
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汽车工程系
第二节 发动机常用术语
上止点： 活塞顶离曲轴中心线
2020/3/30
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汽车工程系
按工作循环的冲程数分类：凡活塞往复四个单程完成 一个工作循环的称为四冲程发动机，活塞往复两个 单程即完成一个工作循环的称为二冲程发动机。
按气缸数及其排列方式分类：仅有一个气缸的称为单 缸发动机，有两个以上气缸的称为多缸发动机。单 缸有立式与卧式，多缸有直列、V型与对置式。
终了压力: 300~500 kPa
终了温度: 1200 oC
2020/3/30
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汽车工程系
排气过程
作用： 排出膨胀做功后的废气
活塞运动: 从下止点向上止点
曲轴转角: 540o~720 o
气门状态: 进气门关闭、排气门打开
终了压力: 105~120 kPa 终了温度: 600~900 oC
2020/3/30
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汽车工程系
燃烧室容积（Vc）： 活塞在上止点时其上
方的容积
气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时其上
方的全部容积
Va=Vc+Vs 压缩比：
气缸总容积与燃烧室 容积之比
ε=Va/Vc
2020/3/30
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汽车工程系
第三节 发动机的工作原理
四 行 程 汽 油 机 工 作 原 理
2020/3/30
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方法
燃烧方式 点燃式
压燃式
性能特点 转速高、重量 转速低、重量
轻、噪音小、 大、噪音大、
经济性差 经济性好
2020/3/30
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汽车工程系
二冲程汽油机工作原理
1.进气孔 2.排气孔 3.换气孔
2020/3/30
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汽车工程系
第一个行程
活塞运动: 从下止点向上止点
内燃机具有热效率高、体积小、质量小、便于移动以及 起动性能好等优点，因而广泛应用于飞机、船舰以及 汽车、拖拉机、坦克等各种车辆上。但是，内燃机一 般要求使用石油燃料，同时排出的废气中所含有害气 体成分较高。
内燃机根据其将热能转化为机械能的主要构件的形式， 可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按 活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
按冷却方式分类：根据冷却方式不同，发动机可以分 为水冷式和风冷式两种。
2020/3/30
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汽车工程系
此外，发动机还可按进气方式分类。当发动机不装 增压器，空气是靠活塞的抽吸作用进入气缸内的 发动机，称为非增压式发动机（或自然吸入式发 动机）；发动机上装有增压器，空气通过增压器 可以提高进气压力的发动机，称为增压式发动机。
汽车工程系
进气过程
作用： 吸入新鲜混合气
活塞运动: 从上止点向下止点
曲轴转角: 0o~180 o
气门状态: 进气门打开排气门关闭
终了压力: 75~90 kPa 终了温度: 80~130 oC
2020/3/30
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汽车工程系
压缩过程
作用：
压缩混合气，为燃烧创造 条件
活塞运动:
从下止点向上止点
曲轴转角:
第一章 发动机概述
发动机是发出动力的机器，是汽车的心脏， 是汽车的动力装置，是将一种能量转变为机 械能的装置。
目前的传统发动机都是将燃料的化学能转变 为热能，再由热能转变为机械动力，并通过 底盘的传动系和行驶系驱动汽车行驶。
2020/3/30
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汽车工程系
内燃机是热力发动机的一种，其特点是液力或气体燃料 与空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然 后再转变成机械能。
2020/3/30
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汽车工程系
第一节 汽车发动机的类型
汽车用活塞式内燃机可以根据不同的特征分类。 按所用的燃料分类：可分为液体燃料发动机（汽油机、柴油机
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）。 按发火方式分类：可分为压燃式发动机与点燃式发动机。 柴油的特性是在同样的条件下其自燃点比汽油的自燃点低， 因此采用压燃式（自燃式）发火。一般可通过喷油泵和喷油 器将柴油直接喷入发动机的气缸内，在气缸内与压缩空气均 匀混合后，在高温下得以自燃，这种发动机称为压燃式发动 机。 汽油的特性是其自燃的温度比柴油的要高，因此常采用点燃 式发火。利用火花塞发出的电火花强制点燃汽油，使其发火 燃烧，这种发动机称为点燃式发动机。
发动机曲轴转二周，活塞往复四个行程完成一个工 作循环。
2020/3/30
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汽车工程系
四行程柴油机工作原理概略表
行程特
点 终了压力 终了温度℃ kpa
进气行程 吸入纯空气 pa=80~90 Ta =300~400
压缩行程
压缩纯空气， 终了喷油。
Pc=3000~ 5000
Tc=750~950
作功行程
返回
汽车工程系
四行程汽油机工作原理
综上所述：
发动机每完成一个工作循环时，曲轴转动二周 （720℃），进、排气门各开启一次，活塞完成四 个行程，其中进气、压缩和排气行程是消耗动力， 只有作功行程产生动力。
发动机一个工作循环：
每完成一次进气、压缩、作功、排气的过程，称为 一个工作循环。
四行程发动机特点 ：
最远的位置 下止点：
活塞顶离曲轴中心线 最近的位置 活塞行程（ S ）：
上下止点间的距离
S=2R
上止点 S
下止点
2R
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汽车工程系
上止点
工
气缸工作容积（Vs）：
作
活塞由上止点到下止点
容 积
运动扫过的容积。
发动机工作容积（排量
下止点
VL）：
发动机全部气缸工作容
积之和。
2020/3/30
180o~360 o
气门状态:
进、排气门均关闭
终了压力: 800~1400 kPa
终了温度: 350~400 oC
2020/3/30
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汽车工程系
作用：
做功过程Байду номын сангаас
燃烧高温高压气体膨胀做功
活塞运动:
从上止点向下止点
曲轴转角:
360o~540 o
气门状态:
进气门、排气门均关闭
最高压力: 2490 ~3520 kPa
形成与燃烧 Pz=6000~
混合气，膨胀
9000
作功 Pb=200~400
Tz =1800~2200 Tb=1000~1200
排气行程 排出废气 Pr=105~120 Tr=700~900
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汽车工程系
汽油机与柴油机比较
项
目汽 油 机 柴 油 机
混 合 气 形 成 缸外混合 缸内混合
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第二节 发动机常用术语
上止点： 活塞顶离曲轴中心线
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按工作循环的冲程数分类：凡活塞往复四个单程完成 一个工作循环的称为四冲程发动机，活塞往复两个 单程即完成一个工作循环的称为二冲程发动机。
按气缸数及其排列方式分类：仅有一个气缸的称为单 缸发动机，有两个以上气缸的称为多缸发动机。单 缸有立式与卧式，多缸有直列、V型与对置式。
终了压力: 300~500 kPa
终了温度: 1200 oC
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排气过程
作用： 排出膨胀做功后的废气
活塞运动: 从下止点向上止点
曲轴转角: 540o~720 o
气门状态: 进气门关闭、排气门打开
终了压力: 105~120 kPa 终了温度: 600~900 oC
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燃烧室容积（Vc）： 活塞在上止点时其上
方的容积
气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时其上
方的全部容积
Va=Vc+Vs 压缩比：
气缸总容积与燃烧室 容积之比
ε=Va/Vc
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第三节 发动机的工作原理
四 行 程 汽 油 机 工 作 原 理
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方法
燃烧方式 点燃式
压燃式
性能特点 转速高、重量 转速低、重量
轻、噪音小、 大、噪音大、
经济性差 经济性好
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二冲程汽油机工作原理
1.进气孔 2.排气孔 3.换气孔
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第一个行程
活塞运动: 从下止点向上止点
内燃机具有热效率高、体积小、质量小、便于移动以及 起动性能好等优点，因而广泛应用于飞机、船舰以及 汽车、拖拉机、坦克等各种车辆上。但是，内燃机一 般要求使用石油燃料，同时排出的废气中所含有害气 体成分较高。
内燃机根据其将热能转化为机械能的主要构件的形式， 可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按 活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
按冷却方式分类：根据冷却方式不同，发动机可以分 为水冷式和风冷式两种。
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汽车工程系
此外，发动机还可按进气方式分类。当发动机不装 增压器，空气是靠活塞的抽吸作用进入气缸内的 发动机，称为非增压式发动机（或自然吸入式发 动机）；发动机上装有增压器，空气通过增压器 可以提高进气压力的发动机，称为增压式发动机。
汽车工程系
进气过程
作用： 吸入新鲜混合气
活塞运动: 从上止点向下止点
曲轴转角: 0o~180 o
气门状态: 进气门打开排气门关闭
终了压力: 75~90 kPa 终了温度: 80~130 oC
2020/3/30
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汽车工程系
压缩过程
作用：
压缩混合气，为燃烧创造 条件
活塞运动:
从下止点向上止点
曲轴转角:
第一章 发动机概述
发动机是发出动力的机器，是汽车的心脏， 是汽车的动力装置，是将一种能量转变为机 械能的装置。
目前的传统发动机都是将燃料的化学能转变 为热能，再由热能转变为机械动力，并通过 底盘的传动系和行驶系驱动汽车行驶。
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内燃机是热力发动机的一种，其特点是液力或气体燃料 与空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然 后再转变成机械能。
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汽车工程系
第一节 汽车发动机的类型
汽车用活塞式内燃机可以根据不同的特征分类。 按所用的燃料分类：可分为液体燃料发动机（汽油机、柴油机
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）。 按发火方式分类：可分为压燃式发动机与点燃式发动机。 柴油的特性是在同样的条件下其自燃点比汽油的自燃点低， 因此采用压燃式（自燃式）发火。一般可通过喷油泵和喷油 器将柴油直接喷入发动机的气缸内，在气缸内与压缩空气均 匀混合后，在高温下得以自燃，这种发动机称为压燃式发动 机。 汽油的特性是其自燃的温度比柴油的要高，因此常采用点燃 式发火。利用火花塞发出的电火花强制点燃汽油，使其发火 燃烧，这种发动机称为点燃式发动机。
发动机曲轴转二周，活塞往复四个行程完成一个工 作循环。
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四行程柴油机工作原理概略表
行程特
点 终了压力 终了温度℃ kpa
进气行程 吸入纯空气 pa=80~90 Ta =300~400
压缩行程
压缩纯空气， 终了喷油。
Pc=3000~ 5000
Tc=750~950
作功行程
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四行程汽油机工作原理
综上所述：
发动机每完成一个工作循环时，曲轴转动二周 （720℃），进、排气门各开启一次，活塞完成四 个行程，其中进气、压缩和排气行程是消耗动力， 只有作功行程产生动力。
发动机一个工作循环：
每完成一次进气、压缩、作功、排气的过程，称为 一个工作循环。
四行程发动机特点 ：
最远的位置 下止点：
活塞顶离曲轴中心线 最近的位置 活塞行程（ S ）：
上下止点间的距离
S=2R
上止点 S
下止点
2R
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上止点
工
气缸工作容积（Vs）：
作
活塞由上止点到下止点
容 积
运动扫过的容积。
发动机工作容积（排量
下止点
VL）：
发动机全部气缸工作容
积之和。
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180o~360 o
气门状态:
进、排气门均关闭
终了压力: 800~1400 kPa
终了温度: 350~400 oC
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作用：
做功过程Байду номын сангаас
燃烧高温高压气体膨胀做功
活塞运动:
从上止点向下止点
曲轴转角:
360o~540 o
气门状态:
进气门、排气门均关闭
最高压力: 2490 ~3520 kPa
形成与燃烧 Pz=6000~
混合气，膨胀
9000
作功 Pb=200~400
Tz =1800~2200 Tb=1000~1200
排气行程 排出废气 Pr=105~120 Tr=700~900
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汽油机与柴油机比较
项
目汽 油 机 柴 油 机
混 合 气 形 成 缸外混合 缸内混合