《汽车发动机构造》PPT课件
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曲柄旋转两圈，活塞上下往复 四个行程完成一个工作循环。
进气行程－压缩行程－作功行 程－排气行程
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16
（四）
单缸四冲程汽油机工作循环 各个行程的工作特点
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17
一）进气行程
特点：
活塞上方气缸容积增 大，产生真空，将空 气与汽油的混合气吸 入气缸；混合气被气 缸壁和上一循环形成 的残留气体加热，提 高了温度，形成了工 作混合气。
化油器式发动机 直接喷射式发动机
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6
气缸数 气缸的排列
发动机的分类
单缸发动机 多缸发动机
单列式发动机
双列式发动机
（双列发动机两列之间的夹角小于180° 的，又称为Ｖ型发动机）
进气系统是否 采用增压方式
增压式 （强制进气）
非增压式 (自然吸气）
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7
汽车发动机构造复杂，但基本结 构由多个单缸机组成。
气缸总容积与燃烧室容积的比值，称为压缩比，用ε表示。 ε ＝Ｖa/Vc=（Ｖc+Vh）/Vc
柴油机为保证柴油自燃的最小压缩比约为12，一般为16-22； 汽油机的压缩比一般为7-11。
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14
发动机基本术语说明如上图所示：
11.工作循环
在气缸进行的每一次将燃料的热能转化为机械能的 一系列连续过程，称为发动机的一个循环。
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3
桑塔纳发动机结构示意图
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4
现代汽车发动机主要采用四冲程往复活塞式内 燃机，具有功率大、热效率高、体积小、质量轻、 操作简单、便于移动、起动性好等优点。
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5
§2.4 发动机的分类
冷却方式分
冲
程
燃
料
水冷发动机 风冷发动机 四冲程发动机 二冲程发动机
汽油发动机 柴油发动机
汽车的总体构造
1）发动机 2）底盘 3）车身 4）电气设备
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1
配气机构
曲柄连杆 机构
燃油供给系
发动机
是将化学能 转变为机械能并输出， 为汽车运行和发电机、空 调、动力转向等其他系
统的工作提供动力 的机器。
润滑系
冷却系
点火系
起动系
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2
第二章 汽车发动机
§２－１
发动机工作原理和总体构造
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10
（二）、基本术语
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11
发动机基本术语说明如上图所示：
1.上止点
活塞在离曲轴回转中心最远处时，与活塞顶最高点相对 应的气缸壁上的某一点（或其一位置），称为上止点。
2.下止点
活塞在离曲轴回转中心最近处时，与活塞顶最高点相对 应的气缸壁上的某一点（或其一位置），称为下止点。
3.活塞冲程 活塞由一个止点向另一个止点运动一次的过程，称为 活塞的一个冲程。
7.燃烧室容积
活塞在上止点时，活塞上方的容积，称为燃烧室容积， 用Vc表示。
8.气缸总容积
活塞在下止点时，活塞上方的容积，称为气 缸总容积，用Va表示。 Ｖa=Vc+Vh
9.发动机排量 多缸发动机所有气缸工作容积的总和即为发动机排量。
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13
发动机基本术语说明如上图所示：
10.压缩比
表示气缸内的气体被压缩的程度，或者说体积缩小的倍数。 压缩比越大，则发动机热功转化的热效率越高。
一、单缸四冲程汽油机基本工作原理
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8
单缸发动机结构示意图
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9
（一）、单缸四冲程汽油机的基本工作原理：
汽缸盖上装有火花塞，并有进、排气道，进、排气门控 制其开闭。气缸盖上还装有喷油器，喷油器喷出的汽油与空 气按一定比例混合进入气缸，被上行的活塞压缩，经火花塞 点火燃烧，气体燃烧产生的热能推动活塞下行，并通过连杆 将力传给曲轴，使曲轴转动，由曲轴将力矩输出。
4.活塞行程
活塞由一个止点向另一个止点移动的距离，称为活塞行程， 用S表示。
5.曲柄半径 曲轴与连杆下端（大头）的连接中心至曲轴回转 中心的距离，称为曲轴半径，用R表示。
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12
发动机基本术语说明如上图所示：
6.气缸工作容积
活塞从上止点到下止点所扫过的容积，称气缸工作容积或气缸
排量，用Ｖh表示。多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发 动机工作容积或发动机排量，用VL表示。
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24
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
3、四冲程柴油机的活塞、曲轴的运动与汽油机相同，
但工作循环有所不同。
3.1、共同点：
3.1.1、每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲 轴转半周。
活 塞
活塞在上止点
时开始进气门 开启
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活塞在上止点
开始排气门关 闭
曲柄转角 0°~180°
18
二）压缩行程
特点：
随着气缸容积的减 小和气流的扰动，压力 和温度升高，气油和空 气间的混合更加完善， 为混合气燃烧做准备。
活塞在下止
点时开始进 气门关闭
活 塞
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活塞在下止
点时开始排 气门关闭
对于往复活塞式发动机，凡是活塞往复四个单程才能完 成一个工作循环的，称为四行程发动机；活塞往复两个单程即 完成一个工作循环的，称为二行程发动机。
发动机的工作循环周而复始，不断将热能转化为 机械能，连续将动力输出。
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15
（三）、单缸四冲程汽油机的工作循环 ：
一）单缸四冲程汽油机的工作过程
二）单缸四冲程汽油机的工作循环 ：
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23
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
二）与汽油机的比较：
1、特点： 汽油机：转速高（最高可达5000~6000r/min）、
质量轻、噪声小、易起动、成本低。 在轿车和中小型载货汽车上广泛应用。 柴油机：压缩比高，热效率较汽油机高，相同排
量的柴油机比汽油机省油30%左右，燃料经济性较好。
2、 柴油机的着火方式为压燃式，没有火花塞。其燃料供给 系与汽油机也有较大区别。
曲柄转角
180°~360°
19
三）作功行程
特点：
压缩行程末期，火花 塞点火，混合气迅速燃 烧，缸内压力急剧升高 ，推动活塞下行，通过 连杆使曲轴旋转，将力 矩输出。
活 塞
进气门关闭
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排气门关闭
曲柄转角 360°~540°
20
四）排气行程
特点：
活塞上行，将燃 烧后的废气压出。
进气门关闭
活 塞
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活塞在下止点时 开始排气门打开
残余废气
曲柄转角 540°~720°
21
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
进气门
纯 空 气喷油器
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
喷油泵
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22
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
一）工作原理：
柴油机在进气行程吸入纯空气，压缩行程中压缩纯空 气，在压缩行程终了时，安装在气缸盖上的喷油器将经喷 油泵加压的高压柴油以雾状喷入气缸内的高温、高压空气 中，柴油与空气迅速混合自燃，推动活塞作功。
进气行程－压缩行程－作功行 程－排气行程
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16
（四）
单缸四冲程汽油机工作循环 各个行程的工作特点
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17
一）进气行程
特点：
活塞上方气缸容积增 大，产生真空，将空 气与汽油的混合气吸 入气缸；混合气被气 缸壁和上一循环形成 的残留气体加热，提 高了温度，形成了工 作混合气。
化油器式发动机 直接喷射式发动机
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6
气缸数 气缸的排列
发动机的分类
单缸发动机 多缸发动机
单列式发动机
双列式发动机
（双列发动机两列之间的夹角小于180° 的，又称为Ｖ型发动机）
进气系统是否 采用增压方式
增压式 （强制进气）
非增压式 (自然吸气）
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7
汽车发动机构造复杂，但基本结 构由多个单缸机组成。
气缸总容积与燃烧室容积的比值，称为压缩比，用ε表示。 ε ＝Ｖa/Vc=（Ｖc+Vh）/Vc
柴油机为保证柴油自燃的最小压缩比约为12，一般为16-22； 汽油机的压缩比一般为7-11。
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14
发动机基本术语说明如上图所示：
11.工作循环
在气缸进行的每一次将燃料的热能转化为机械能的 一系列连续过程，称为发动机的一个循环。
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3
桑塔纳发动机结构示意图
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4
现代汽车发动机主要采用四冲程往复活塞式内 燃机，具有功率大、热效率高、体积小、质量轻、 操作简单、便于移动、起动性好等优点。
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5
§2.4 发动机的分类
冷却方式分
冲
程
燃
料
水冷发动机 风冷发动机 四冲程发动机 二冲程发动机
汽油发动机 柴油发动机
汽车的总体构造
1）发动机 2）底盘 3）车身 4）电气设备
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1
配气机构
曲柄连杆 机构
燃油供给系
发动机
是将化学能 转变为机械能并输出， 为汽车运行和发电机、空 调、动力转向等其他系
统的工作提供动力 的机器。
润滑系
冷却系
点火系
起动系
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2
第二章 汽车发动机
§２－１
发动机工作原理和总体构造
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10
（二）、基本术语
精选ppt
11
发动机基本术语说明如上图所示：
1.上止点
活塞在离曲轴回转中心最远处时，与活塞顶最高点相对 应的气缸壁上的某一点（或其一位置），称为上止点。
2.下止点
活塞在离曲轴回转中心最近处时，与活塞顶最高点相对 应的气缸壁上的某一点（或其一位置），称为下止点。
3.活塞冲程 活塞由一个止点向另一个止点运动一次的过程，称为 活塞的一个冲程。
7.燃烧室容积
活塞在上止点时，活塞上方的容积，称为燃烧室容积， 用Vc表示。
8.气缸总容积
活塞在下止点时，活塞上方的容积，称为气 缸总容积，用Va表示。 Ｖa=Vc+Vh
9.发动机排量 多缸发动机所有气缸工作容积的总和即为发动机排量。
精选ppt
13
发动机基本术语说明如上图所示：
10.压缩比
表示气缸内的气体被压缩的程度，或者说体积缩小的倍数。 压缩比越大，则发动机热功转化的热效率越高。
一、单缸四冲程汽油机基本工作原理
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8
单缸发动机结构示意图
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9
（一）、单缸四冲程汽油机的基本工作原理：
汽缸盖上装有火花塞，并有进、排气道，进、排气门控 制其开闭。气缸盖上还装有喷油器，喷油器喷出的汽油与空 气按一定比例混合进入气缸，被上行的活塞压缩，经火花塞 点火燃烧，气体燃烧产生的热能推动活塞下行，并通过连杆 将力传给曲轴，使曲轴转动，由曲轴将力矩输出。
4.活塞行程
活塞由一个止点向另一个止点移动的距离，称为活塞行程， 用S表示。
5.曲柄半径 曲轴与连杆下端（大头）的连接中心至曲轴回转 中心的距离，称为曲轴半径，用R表示。
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12
发动机基本术语说明如上图所示：
6.气缸工作容积
活塞从上止点到下止点所扫过的容积，称气缸工作容积或气缸
排量，用Ｖh表示。多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发 动机工作容积或发动机排量，用VL表示。
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24
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
3、四冲程柴油机的活塞、曲轴的运动与汽油机相同，
但工作循环有所不同。
3.1、共同点：
3.1.1、每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲 轴转半周。
活 塞
活塞在上止点
时开始进气门 开启
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活塞在上止点
开始排气门关 闭
曲柄转角 0°~180°
18
二）压缩行程
特点：
随着气缸容积的减 小和气流的扰动，压力 和温度升高，气油和空 气间的混合更加完善， 为混合气燃烧做准备。
活塞在下止
点时开始进 气门关闭
活 塞
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活塞在下止
点时开始排 气门关闭
对于往复活塞式发动机，凡是活塞往复四个单程才能完 成一个工作循环的，称为四行程发动机；活塞往复两个单程即 完成一个工作循环的，称为二行程发动机。
发动机的工作循环周而复始，不断将热能转化为 机械能，连续将动力输出。
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（三）、单缸四冲程汽油机的工作循环 ：
一）单缸四冲程汽油机的工作过程
二）单缸四冲程汽油机的工作循环 ：
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二、单缸四冲程柴油机的工作原理
二）与汽油机的比较：
1、特点： 汽油机：转速高（最高可达5000~6000r/min）、
质量轻、噪声小、易起动、成本低。 在轿车和中小型载货汽车上广泛应用。 柴油机：压缩比高，热效率较汽油机高，相同排
量的柴油机比汽油机省油30%左右，燃料经济性较好。
2、 柴油机的着火方式为压燃式，没有火花塞。其燃料供给 系与汽油机也有较大区别。
曲柄转角
180°~360°
19
三）作功行程
特点：
压缩行程末期，火花 塞点火，混合气迅速燃 烧，缸内压力急剧升高 ，推动活塞下行，通过 连杆使曲轴旋转，将力 矩输出。
活 塞
进气门关闭
精选ppt
排气门关闭
曲柄转角 360°~540°
20
四）排气行程
特点：
活塞上行，将燃 烧后的废气压出。
进气门关闭
活 塞
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活塞在下止点时 开始排气门打开
残余废气
曲柄转角 540°~720°
21
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
进气门
纯 空 气喷油器
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
喷油泵
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22
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
一）工作原理：
柴油机在进气行程吸入纯空气，压缩行程中压缩纯空 气，在压缩行程终了时，安装在气缸盖上的喷油器将经喷 油泵加压的高压柴油以雾状喷入气缸内的高温、高压空气 中，柴油与空气迅速混合自燃，推动活塞作功。