第二章 发动机总体构造与工作原理

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为了便于内燃机的生产管理和使用,国家标准(GB725-82) 《内燃机产品名称和型号编制规则》中对内燃机的名称和型号 作了统一规定。 1. 内燃机的名称和型号 内燃机名称均按所使用的主要燃料命名,例如汽油机、柴油机、 煤气机等。 内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 内燃机型号由以下四部分组成: 首部:为产品系列符号和换代标志符号,由制造厂根据需要自 选相应字母表示,但需主管部门核准。 中部:由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号 等组成。 后部:结构特征和用途特征符号,以字母表示。 尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时,由 制造厂选用适当符号表示。
发动机构造演示
3 燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度
的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机 燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并 燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
现代燃料供给系
4 冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发 动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、 水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
10、起动系统
1、 起动系统
点火开关
脱离 机构
蓄电池
起动机
驱动 齿轮
发动机由静止状态转入工作状态的全过程称之为起动过程。 起动机要有足够的力矩来克服发动机内部机件的阻力。起动机作为机械动 力源,通过电机轴上的齿轮与发动机曲轴后端的飞轮外缘齿圈相啮合,通 电后带动飞轮和曲轴转动。发动机起动后,起动机必须立即与飞轮齿圈分 离,为此,在起动机上设有脱开机构。起动机的电源来自蓄电池。
2.四个行程中,只有作功行程产生动力, 其它三个行程是为作功行程做准备工作的辅助 行程,虽然作功行程是主要行程,但其它三个 行程也不可缺少。
第二章 发动机总体构造与工作原理
➢发动机的总体构造 ➢发动机的常用术语与发动机的分类 ➢四冲程发动机工作原理
王元刚
第二章 发动机工作原理
教学目的与要求
1 .了解发动机重要部分结构; 2.掌握活塞行程、气缸工作容积、压缩比等基本概念; 3.理解四冲程汽油机工作原理,重点掌握各个行程的工 作特点; 4.能配图讲述四冲程汽油发动机工作原理及基本特征。
11.二冲程发动机:活塞往复两个行程完成一个工作 循环的称为二冲程发动机。
12.四冲程发动机:活塞往复四个行程完成一个工作 循环的称为四冲程发动机。
1.上止点 2.下止点 3.活塞行程 4.曲柄半径 5.气缸工作容积 6.发动机排量 7.燃烧室容积 8.气缸总容积 9.压缩比
2.2.2发动机分类
预习内容
四冲程柴油发动机工作原理 二冲程发动机工作原理 多缸四冲程发动机的工作顺序
四冲程柴油发动机的工作原理
四冲程柴油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
温度300-370K 压力0.0785~ 0.0932MPa
进气门
四冲程柴油机的工作原理
温度800-1000K
压力0.105-
一、四冲程汽油机的 工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
单缸四冲程汽油机的工作过程
温度370~400 K, 压力0.07~0.09MPa
进气行程
排气门关闭
活 塞 进气门开启
进气行程喷射
王元刚
进气门关闭
压缩行程
排气门关闭
活 塞
温度600~700K, 压力0.6~1.5 MPa
●转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小, 重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。
●三角转子把汽缸分成三个独立空间,三个空间各自先后完成进气、压缩、做 功和排气,三角转子自转一周,发动机点火做功三次。
●还存在气密性、润滑和磨损等一系列技术难题。
第三节 四冲程发动机的工作原理
内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下:
型号编制举例
1) 汽油机 1E65F: 表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型 4100Q: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用 4100Q-4: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产 品
CA6102: 表示六缸,四行程,缸径102mm,水冷通用型,CA表示系列 符号
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、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动
第二章 发动机工作原理
第一节 发动机的总构成体
发动机工作条件?

点火

最佳燃烧
燃油
发动机演示
2.1发动机的总体构造 2.1发动机的总体构造
2.1发动机的总体构造
22.1.1发发动动机机的的总总体体构构造造
2.1发动机的总体构造
2.1发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆 配气机构
五大系统
8.气缸总容积(Ⅴa):活塞在下止点时, 活塞上方的容积称为气缸总容积(L)。 它等于气缸工作容积与燃烧室容积之 和,即Ⅴa =Ⅴh +ⅤC
9.压缩比(ε):
气缸总容积与燃烧室容积的比值,即ε =Ⅴa /ⅤC
物理意义:表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气燃 烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。
柴油机εc:14~22 汽油机εc:6~9(轿车有的达到9~11) 10.发动机的工作循环: 每完成一次热功转换的工作过程。
四冲程汽油机的工作原理
四冲程源自文库喷汽油机工作循环
小结
发动机术语:压缩比、发动机工作循环 汽油发动机工作原理:四冲程汽油机,每个工作循 环包括进气行程、压缩行程、作功行程、排气行 程四个行程.每个行程的温度、压力参数.
作业
1. 解释词语:发动机排量、压缩比、四冲程发动 机 2. 配图述四冲程汽油发动机工作原理
压力0.105-
温度600-700K压
0.115MPa
力0.6-1.5MPa
火 花 塞 终了:温度
混合汽
1300~1600k压 力0.3-0.5MPa
排气门
瞬时:温度22002800K压力3-5MPa
吸气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
纵上所述,四冲程汽油发动机经过进气、压 缩、燃烧作功、排气四个行程,完成一个 工作循环。这期间活塞在上下止点间往复 移动了四个行程,相应地曲轴旋转两圈 (720º),进排气门各打开一次,发动机有一 次作功。 至此,发动机完成一个工作循环, 接着又开始了下一个新工作循环。
压缩行程喷射
爆燃:由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远
处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。
后果:轻微爆燃,发动机功率有所升高;但过度,则会使发动机过 热,功率下降,经济性变差,零件寿命下降等。
现象:发生爆燃时,有尖锐的金属敲击声传出。
进气门关闭
作功行程
排气门关闭
瞬时最高:温度 活 2200~2800 K, 塞
曲 柄 连 杆 机 构
曲轴的装配
2 配气机构
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气 门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气 过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气 门驱动组组成。
配气机构
配气机构
引擎的基本構造
第二章 发动机工作原理
第二节 发动机的常用术语与分类
发动机工作过程演示
排气门
气缸体 (Cylinder Block)
火花塞
活塞 (Piston)
进气门
连杆
水套
曲轴
第二节发动机的常用术语与分类
2.2.1基本术语
1.上止点:活塞离曲轴最远处,活塞的最 高位置。
2.下止点:活塞离曲轴最近处,活塞的最 低位置。
压力3~5MPa
作功终了:温度 1300~1600 K, 压 力0.3~0.5 MPa
进气门关闭
排气行程
排气门打开
活 塞
残余废气
温度900~1200 K 压力 0.105~0.115 MPa
温度370~400 K 压力 0.07~0.09MPa
进气门
四冲程汽油机的工作原理 温度900-1200K
通常可按下列特征进行分类:点火方式、冲程数、缸数及排列、冷却、工作方式。
点燃式发动机
点火方式
压燃式发动机
●汽油自燃温度高,采用火花塞强制点火,汽油发动机为点燃式发动机。 ●柴油自然温度低,采用高压缩比压燃,柴油发动机为压燃式发动机。
2.2.2 发动机分类
冲程数
二冲程发动机
四冲程发动机
曲轴旋转一周完成一个工作循环。 由于换气不彻底,经济性较差,但 结构简单,因此在摩托车上广泛使 用。
温度750-1000K 压力3-5 MPa
0.125MPa 喷 油 器 终了:温度
纯空气
1200~1500k压 力0.2-0.4MPa
排气门
吸气行程
瞬时:温度20002500K压力6-9 MPa
压缩行程
作功行程
排气行程

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?
共同特点:
1.每个工作循环曲轴转两转(720°)每一行 程曲轴转半转(180°),进气行程是进气门开启, 排气行程是排气门开启,其余两个行程进、排 气门均关闭。
3.活塞行程(S):上、下两止点间的距离 (mm)。S=2R。
4.曲柄半径(R):连杆与曲轴连接中心至 曲轴旋转中心的距离。
5.气缸工作容积(Ⅴh):活塞从上止点到 下止点所让出的空间容积。
6.发动机排量(ⅤL):发动机所有气缸工 作容积之和(L)。 VL= Vh×气缸数。
7.燃烧室容积(ⅤC):活塞在上止点时,活 塞上方的容积。汽缸盖和活塞顶平面 之间的空间部分叫燃烧室。
6 起动系统
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴, 使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲 轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用 下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起 动过程所需的装置,称为发动机的起动系。
8V100: 表示八缸,四行程、缸径100mm,V型,水冷通用型 TJ376Q: 表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号 CA488: 表示四缸,四行程,缸径88mm,水冷通用型,CA表示系列符 号
(2) 柴油机 195: 表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型 165F: 表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型 495Q: 表示四缸,四行程,缸径95mm,水冷车用 6135Q: 表示六缸,四行程,缸径135mm,水冷车用 X4105: 表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代 号
7 点火系统
在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸 盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火 花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和 火花塞等组成。
发动机的基本构成
发动机演示
8 内燃机产品的名称及型号编制规则
点火系 起动系 供给系 润滑系 冷却系
2.1发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆 配气机构
五大系统
点火系 起动系 供给系 润滑系 冷却系
两大机构
曲柄连杆 配气机构
五大系统
点火系 起动系 供给系 润滑系 冷却系
2.1发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆 配气机构
五大系统
点火系 起动系 供给系 润滑系 冷却系
曲轴旋转二周完成一个工作循环。 四冲程发动机有独立的进气和排气 冲程,换气彻底,在汽车上广泛使 用,并已逐渐用于摩托车。
2.2.2 发动机分类
缸数及排列
直列四缸发动机
V形六缸发动机
水平对置发动机
气缸排列方式
2.2.2 发动机分类
工作方式
转子式发动机
活塞式发动机
●转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和 排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同 。
强制循环式水冷却系示意图 1-百叶窗;2-散热器;3-散热器盖;4-风扇;5-小循环水管;6-水泵;7-节温器; 8-出水管;9-水套;10-水温表和传感器;11-水套放水开关;12-散热器放水开 关
桑塔纳发动机冷却系示意图
5 润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现 液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润 滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
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