拖拉机汽车的发动机
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发动机的定义
一、 发动机及其种类 定义：发动机——凡是把某种形式的能转
变为机械能的机器。
种类：1）内燃机——燃料直接在发动机内 部燃烧的叫内燃机。 2）外然机——燃料在发动机内部 燃烧的叫外燃机。
1） 按燃料不同分：a 柴油机 b 汽油机 c 煤油机 d 煤气机
按行程数分： a 四行程
b 二行程
组成：它由进气门、排 气门、挺杆、推杆、摇 臂、凸轮轴、正时齿轮 等组成
五大系统之－－冷却系
作用：把受热零件的热量散到大气中去，以保 证发动机正常工作。
组成：它由水泵、散热器、风扇、分水管、水 套等组成。
五大系统之－－润滑系
作用：润滑、冷却、清 洗、防腐、密封等。
组成：由机油泵、滤清 器、限压阀、油道等组 成。
压缩比：
ε=Va/Vc
上 止
P点
下 止 点
排气门
关闭
c
大气压力线 r a
示功图 V
四冲程汽油机工作原理：做功行程
进气门关闭
作功终了：温度
1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
上 止
Z
P点
下 止 点
瞬时最高：温度
2200~2800 K， 压 活
力3~5MPa
塞
排气门关闭
c
大气压力线 r
进气 压缩
作功 排气
压缩 作功
540～720 压缩
作功
进气
排气
四缸四行程发动机的曲拐布置
②直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置
发火顺序：1-5-3-6-2-4
按冷却方式分：a 水冷
b 风冷
按发动机缸数分：a 单缸
b 多缸
按气缸排列形式分：a 直列式 b 卧式 c V型
按进气方式分：a 增压式 b 非增压式
二、发动机总体构造
总体构造：两大机构五大系 统
两大机构：曲柄连杆机构、 配气机构
五大系统：冷却系、润滑系、 燃料供给系、点火系、起动系
Vl=Vh×i
燃烧室容积（Vc）：活塞在上止点时，活塞顶上面的空间容
积。
气缸总容积（Va）：活塞在下止点时，活塞顶上面的空间容 积。
压缩比（ε）：
气缸总容积与
燃烧室容积的比值。
ε=Va/Vc
四、四冲程和二冲程发动机的工 作原理
四冲程发动机：活塞往复四个 冲程完成一个循环的发动机。
终了：温度800~1000K 压力105~400 kPa
进气门
纯空气
喷油器
排气门
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
瞬时：温度1800~2200K
喷油泵
压力5~10 MPa
四冲程汽油机与四冲程柴油机的比较
相同点：
每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴转半周， 进气冲程进气门开，排气冲程排气门开，其余两个 冲程进、排气门均关。
五大系统之－－起动系
作用：使静止的发动机起动。 组成：由起动机及附属装置组成。
五大系统之－－点火系
作用：按规定时刻及时 点燃气缸内的混合气。
组成：由蓄电池、分电 器、点火线圈、火花塞 等组成。
一、内燃机的基本术语
工作循环：每完成一次热功转换的工作过程。 上止点：活塞离曲轴回转中心最远处。 下止点：活塞离曲轴回转中心处。
（2）常见曲轴曲拐的布置
对缸数为i的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：720°/i 二行程：360°/i
① 四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置
点火顺序：各缸完成同名行程的次序。1-3-4-2
曲轴转角 （度）
0～180
一缸 作功
二缸 排气
三缸 压缩
四缸 进气
180～360 360～540
排气 进气
四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其余三个冲 程消耗能量。
必须用外力起动。
工作循环基本内容相似，主要机件的运动相同，结 构基本相同。
不同点：
混合气的形成方式不同：汽油机是缸外混合；柴 油机是缸内混合；
着火方式不同：汽油机点燃式；柴油机是压燃式。
三、二冲程汽油机工作原理
二冲程柴油机工作原理
注意：柴油机没有点火系。
两大机构之－－曲柄连杆机构
作用：将燃料燃烧时 产生的热量转变为活 塞往复运动的机械能， 再通过连杆将活塞往 复运动变为曲轴的旋 转运动而对外输出动 力。
组成：由气缸体和曲 轴箱组、活塞连杆组、 曲轴飞轮组组成。
两大机构之－－配气机构
作用： 使可燃混合气及 时来自百度文库充入气缸并及时从 气缸中排出废气。
曲柄半径R ：连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的
距离。 活塞行程S：上、下两止点间的距离（mm），S=2R；
冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程；
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。
发动机工作容积（Vl）：发动机所有气缸工作容积之和，也
叫发动机的排量。
b
a
示功图 V
四冲程汽油机工作原理：排气行程
进气门关闭
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
上Z
止
P点
下 止 点
残余废气
排气门打开
c
活 塞
大气压力线 r
b
示功图
V
四冲程柴油机的工作原理
温度800~1000K 压力105~400 kPa
温度300~370K 温度800~1000K 压力800~900 kPa 压力3~5 MPa
四个循环：
进气行程 四冲程汽油机 压缩行程 的工作过程
作功行程
排气行程
四冲程汽油机工作原理：进气行程
进气门开启
温度370~440 K， 压力75~90 kPa
上 止
P点
下 止 点
排气门关闭
活 塞
大气压力线 r
a
示功图 V
四冲程汽油机工作原理：压缩行程
进气门 关闭
活 塞
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
二行程和四行程内燃机比较
1、理论上，二行程的功率是四行程的两倍 2、二行程内燃机 运转平稳 3、二行程内燃机，配气机构简单 4、二行程内燃机 经济性、环保性差
四、多缸四行程内燃机工作原理
作功间隔角：φ=720/i（四冲程）
φ=360/i（二冲程）
四缸、六缸、八缸
三缸、五缸
五大系统之－－燃料系（汽油车）
作用：按需要向气缸内供应已配制好的可燃混 合气，燃烧后排出废气。
组成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、
进排气管、滤清器等组成。
五大系统之－－燃料系（柴油车）
作用：向气缸内 供应纯空气并在 规定时刻向气缸 内喷入柴油，燃 烧后排出废气。
组成：由燃油箱、 喷油泵、喷油器、 进、排气管、滤 清器等组成。
一、 发动机及其种类 定义：发动机——凡是把某种形式的能转
变为机械能的机器。
种类：1）内燃机——燃料直接在发动机内 部燃烧的叫内燃机。 2）外然机——燃料在发动机内部 燃烧的叫外燃机。
1） 按燃料不同分：a 柴油机 b 汽油机 c 煤油机 d 煤气机
按行程数分： a 四行程
b 二行程
组成：它由进气门、排 气门、挺杆、推杆、摇 臂、凸轮轴、正时齿轮 等组成
五大系统之－－冷却系
作用：把受热零件的热量散到大气中去，以保 证发动机正常工作。
组成：它由水泵、散热器、风扇、分水管、水 套等组成。
五大系统之－－润滑系
作用：润滑、冷却、清 洗、防腐、密封等。
组成：由机油泵、滤清 器、限压阀、油道等组 成。
压缩比：
ε=Va/Vc
上 止
P点
下 止 点
排气门
关闭
c
大气压力线 r a
示功图 V
四冲程汽油机工作原理：做功行程
进气门关闭
作功终了：温度
1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
上 止
Z
P点
下 止 点
瞬时最高：温度
2200~2800 K， 压 活
力3~5MPa
塞
排气门关闭
c
大气压力线 r
进气 压缩
作功 排气
压缩 作功
540～720 压缩
作功
进气
排气
四缸四行程发动机的曲拐布置
②直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置
发火顺序：1-5-3-6-2-4
按冷却方式分：a 水冷
b 风冷
按发动机缸数分：a 单缸
b 多缸
按气缸排列形式分：a 直列式 b 卧式 c V型
按进气方式分：a 增压式 b 非增压式
二、发动机总体构造
总体构造：两大机构五大系 统
两大机构：曲柄连杆机构、 配气机构
五大系统：冷却系、润滑系、 燃料供给系、点火系、起动系
Vl=Vh×i
燃烧室容积（Vc）：活塞在上止点时，活塞顶上面的空间容
积。
气缸总容积（Va）：活塞在下止点时，活塞顶上面的空间容 积。
压缩比（ε）：
气缸总容积与
燃烧室容积的比值。
ε=Va/Vc
四、四冲程和二冲程发动机的工 作原理
四冲程发动机：活塞往复四个 冲程完成一个循环的发动机。
终了：温度800~1000K 压力105~400 kPa
进气门
纯空气
喷油器
排气门
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
瞬时：温度1800~2200K
喷油泵
压力5~10 MPa
四冲程汽油机与四冲程柴油机的比较
相同点：
每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴转半周， 进气冲程进气门开，排气冲程排气门开，其余两个 冲程进、排气门均关。
五大系统之－－起动系
作用：使静止的发动机起动。 组成：由起动机及附属装置组成。
五大系统之－－点火系
作用：按规定时刻及时 点燃气缸内的混合气。
组成：由蓄电池、分电 器、点火线圈、火花塞 等组成。
一、内燃机的基本术语
工作循环：每完成一次热功转换的工作过程。 上止点：活塞离曲轴回转中心最远处。 下止点：活塞离曲轴回转中心处。
（2）常见曲轴曲拐的布置
对缸数为i的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：720°/i 二行程：360°/i
① 四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置
点火顺序：各缸完成同名行程的次序。1-3-4-2
曲轴转角 （度）
0～180
一缸 作功
二缸 排气
三缸 压缩
四缸 进气
180～360 360～540
排气 进气
四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其余三个冲 程消耗能量。
必须用外力起动。
工作循环基本内容相似，主要机件的运动相同，结 构基本相同。
不同点：
混合气的形成方式不同：汽油机是缸外混合；柴 油机是缸内混合；
着火方式不同：汽油机点燃式；柴油机是压燃式。
三、二冲程汽油机工作原理
二冲程柴油机工作原理
注意：柴油机没有点火系。
两大机构之－－曲柄连杆机构
作用：将燃料燃烧时 产生的热量转变为活 塞往复运动的机械能， 再通过连杆将活塞往 复运动变为曲轴的旋 转运动而对外输出动 力。
组成：由气缸体和曲 轴箱组、活塞连杆组、 曲轴飞轮组组成。
两大机构之－－配气机构
作用： 使可燃混合气及 时来自百度文库充入气缸并及时从 气缸中排出废气。
曲柄半径R ：连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的
距离。 活塞行程S：上、下两止点间的距离（mm），S=2R；
冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程；
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。
发动机工作容积（Vl）：发动机所有气缸工作容积之和，也
叫发动机的排量。
b
a
示功图 V
四冲程汽油机工作原理：排气行程
进气门关闭
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
上Z
止
P点
下 止 点
残余废气
排气门打开
c
活 塞
大气压力线 r
b
示功图
V
四冲程柴油机的工作原理
温度800~1000K 压力105~400 kPa
温度300~370K 温度800~1000K 压力800~900 kPa 压力3~5 MPa
四个循环：
进气行程 四冲程汽油机 压缩行程 的工作过程
作功行程
排气行程
四冲程汽油机工作原理：进气行程
进气门开启
温度370~440 K， 压力75~90 kPa
上 止
P点
下 止 点
排气门关闭
活 塞
大气压力线 r
a
示功图 V
四冲程汽油机工作原理：压缩行程
进气门 关闭
活 塞
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
二行程和四行程内燃机比较
1、理论上，二行程的功率是四行程的两倍 2、二行程内燃机 运转平稳 3、二行程内燃机，配气机构简单 4、二行程内燃机 经济性、环保性差
四、多缸四行程内燃机工作原理
作功间隔角：φ=720/i（四冲程）
φ=360/i（二冲程）
四缸、六缸、八缸
三缸、五缸
五大系统之－－燃料系（汽油车）
作用：按需要向气缸内供应已配制好的可燃混 合气，燃烧后排出废气。
组成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、
进排气管、滤清器等组成。
五大系统之－－燃料系（柴油车）
作用：向气缸内 供应纯空气并在 规定时刻向气缸 内喷入柴油，燃 烧后排出废气。
组成：由燃油箱、 喷油泵、喷油器、 进、排气管、滤 清器等组成。