发动机构造及其工作原理
发动机的结构与原理
发动机的结构与原理发动机是一种将化学能转换为机械能的装置,是现代交通工具和工业机械不可或缺的核心部件。
本文将探讨发动机的结构与原理,帮助读者更好地理解发动机的工作原理和构造。
一、发动机的基本结构1. 缸体:发动机的结构基础是缸体,它通过滚针轴承和活塞连接杆将发动机的往复运动转化为旋转运动。
缸体一般由铸铁或铝合金制成,具有良好的强度和散热性能。
2. 活塞和活塞环:活塞是在缸体内进行往复运动的零件,它与缸体之间通过活塞环密封,以防止气缸压力泄漏。
活塞与曲轴通过连杆相连,将往复运动转换为旋转运动。
3. 曲轴和连杆:曲轴是发动机的主轴,它通过连杆与活塞相连,将往复运动转化为旋转运动。
连杆连接活塞和曲轴,使活塞在缸体内上下运动时能够传递动力。
4. 气门和汽门机构:发动机的进气和排气由气门负责控制,气门机构是控制气门开闭的装置。
气门的开闭通过凸轮轴和摇臂传递,调节气门开启和关闭的时间和程度,以实现进气和排气的控制。
5. 燃烧室和火花塞:燃烧室是燃烧混合气的区域,它位于缸体内部。
火花塞负责产生火花点火,将压缩空气燃油混合物点燃,从而推动活塞向下运动。
6. 冷却系统:发动机工作时会产生大量的热量,为了保持发动机的工作温度,需要使用冷却系统进行散热。
冷却系统一般由水冷和风冷两种方式,通过循环冷却剂将热量带走。
二、发动机的工作原理1. 进气冲程:活塞向下运动,气门打开,进气门逐渐开启。
活塞下降时,汽缸内的压力较低,进气阀打开后,燃油与空气混合进入气缸,形成可燃混合物。
2. 压缩冲程:活塞向上运动,气门关闭,进气道关闭。
活塞上升时,将进气混合物压缩,使之达到更高的压力和温度,增加燃烧效率。
3. 燃烧冲程:在活塞到达顶点时,火花塞产生火花,点燃燃料混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,转化为机械能,推动发动机运转。
4. 排气冲程:活塞再次向上运动,排气门打开,排气气体通过排气门排出气缸,完成循环过程。
三、发动机的类型根据不同的工作原理和燃料使用方式,发动机可以分为以下几种类型:1. 内燃发动机:内燃发动机是利用可燃混合物在气缸内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动的发动机。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述:发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件,它负责将燃料转化为动力,驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述,匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容:1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖:发动机的基本结构,用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆:活塞在缸体内上下运动,通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴:曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动,凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构:气门控制进出气体的流动,气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统:燃油系统负责将燃料输送到燃烧室,点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程:活塞下行,气门开启,汽缸内产生负压,进气门打开,混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程:活塞上行,气门关闭,混合气被压缩,增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程:活塞上行至顶点时,点火系统点燃混合气,产生爆炸,推动活塞下行。
2.4 排气冲程:活塞下行,气门开启,废气从排气门排出,为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复:上述四个冲程循环进行,驱动曲轴旋转,输出动力。
总结:从组成和工作原理来看,发动机是一个复杂的系统,由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件,而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理,我们可以更好地理解其运行机制,为日常维护和故障排除提供指导。
同时,对于汽车创造商和工程师而言,深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
汽车发动机构造与工作原理
汽车发动机构造与工作原理一、汽油机的构造汽油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
1.气缸:气缸是发动机最主要的部件之一,通常由铸铁制成。
气缸形状为圆筒状,内壁上有细密的油膜,以减少摩擦损失。
2.活塞:活塞是气缸内上下往复运动的部件,通常由铝合金制成。
活塞在运动过程中与气缸壁形成密闭的工作腔,通过压缩混合气和燃烧产生的高温高压气体将活塞推动向下运动。
3.连杆:连杆是连接活塞和曲轴的部件。
它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。
4.曲轴:曲轴是发动机的一个重要部件,它将连杆的往复运动转换为旋转运动。
曲轴具有复杂的几何形状,通常由高强度合金钢制成。
5.汽门机构:汽门机构负责控制进气门和排气门的开关。
进气门负责将混合气进入燃烧室,排气门负责将燃烧产生的废气排出。
汽门机构通常由凸轮轴、凸轮、气门、弹簧等部件组成。
6.点火系统:点火系统负责产生火花,引燃压缩的混合气。
它包括点火塞、点火线圈、点火控制装置等。
7.供油系统:供油系统负责向发动机提供燃料。
它包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件。
8.冷却系统:冷却系统负责将发动机产生的大量热量散发出去。
它包括散热器、水泵、风扇等。
二、汽油机的工作原理汽油机的工作循环包括四个冲程:进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
1.进气冲程:活塞从上死点往下运动,汽门开启,混合气进入气缸。
2.压缩冲程:活塞向上运动,汽门关闭,气缸内的混合气被压缩。
3.工作冲程:当活塞接近上死点时,点火系统产生火花,点燃混合气。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,将燃烧能量转化为机械能。
4.排气冲程:活塞再次向上运动,排气门开启,将燃烧产生的废气排出气缸。
以上四个冲程完成一次循环,然后继续下一次的工作循环。
这样连续地进行工作,就能产生持续的动力。
总结:汽油机是一种内燃机,通过压缩和点火燃烧混合气将燃料能转化为机械能。
它主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
发动机总体构造及四冲程工作原理
发动机总体构造及四冲程工作原理发动机是现代交通工具中不可或缺的重要部件,它的总体构造和工作原理对于我们理解和使用发动机至关重要。
本文将介绍发动机的总体构造和四冲程工作原理。
发动机的总体构造包括气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、点火系统等部件。
气缸是发动机的主体部分,通常由铸铁或铝合金制成。
活塞则是在气缸内上下运动的零件,它与曲轴通过连杆相连,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机的动力输出部分,它将活塞的运动转化为旋转运动,并通过连杆将动力传递给车轮。
气门则是控制气缸内气体进出的部件,它通过开启和关闭来控制燃油和空气的进出。
点火系统则是引发燃油燃烧的关键部分,它通过点火塞产生火花,引燃燃油和空气混合物。
发动机的工作原理是基于四冲程循环的。
四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
进气冲程是指活塞向下运动,气门打开,燃油和空气混合物进入气缸。
压缩冲程是指活塞向上运动,气门关闭,燃油和空气混合物被压缩。
工作冲程是指点火系统引发火花,燃烧燃油和空气混合物,产生高温高压气体,推动活塞向下运动,驱动曲轴旋转。
排气冲程是指活塞再次向上运动,气门打开,将燃烧后的废气排出气缸。
四冲程工作原理的优点在于能够提高发动机的效率和动力输出。
进气冲程和排气冲程分别负责进气和排气,保证了燃油和空气的充分供应和废气的及时排出。
压缩冲程将燃油和空气混合物压缩,提高了燃烧效率。
工作冲程通过燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,驱动曲轴旋转,实现动力输出。
然而,四冲程工作原理也存在一些不足之处。
首先,由于每个循环中只有一个工作冲程,发动机的输出功率有限。
其次,由于进气和排气冲程需要消耗一定的能量,会导致一定的能量损失。
此外,四冲程发动机的结构相对复杂,需要较多的部件和系统来实现循环过程。
总之,发动机的总体构造和四冲程工作原理是我们理解和使用发动机的基础。
通过了解发动机的构造和工作原理,我们可以更好地理解发动机的工作过程,提高发动机的使用效率和性能。
发动机工作原理和总体构造
发动机工作原理和总体构造发动机是一种将化学能转化为机械能的装置,是现代机械设备和交通工具中最重要的部件之一、发动机的工作原理和总体构造是让发动机能够高效地完成能量转换的核心。
发动机的工作原理:发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温和高压气体,利用气体的膨胀驱动活塞进行往复运动,最终将热能转化为机械能。
通常情况下,发动机的循环过程主要包括四个阶段:吸气、压缩、燃烧和排气。
1.吸气阶段:活塞下行时,气缸内的气门开启,通过缸内压力差将混合气吸入气缸内。
发动机中的一部分能量通过吸气泵提供,另一部分能量则来自高速气流的动能。
2.压缩阶段:活塞上行压缩混合气,将混合气紧密堆积在气缸顶部。
在此过程中,混合气的压力和温度逐渐增加,形成压缩空燃比。
3.燃烧阶段:在活塞上行到达顶点时,发动机的点火系统会引发火花,点燃空燃比。
燃烧的高温高压气体会迅速膨胀,推动活塞向下运动。
4.排气阶段:活塞再次上行,并将燃烧产生的废气从气缸中排出。
这一过程中,排气门会打开,让废气通过排气管排出。
发动机的总体构造:1.活塞与气缸:活塞是发动机中的关键部件,通过向上下运动从而改变气缸内的空间容积。
活塞与气缸之间的螺纹连接确保密封性能,并通过活塞环保持与气缸壁的接触。
2.曲轴与连杆:曲轴与连杆构成了发动机的运动机构。
曲轴负责将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴基座上通过轴承安装了连杆,连杆与活塞销通过销轴销连接。
3.气门与凸轮轴:气门与凸轮轴的设计决定了进气与排气过程。
凸轮轴通过传动装置与曲轴相连,从而通过凸轮的转动来控制气门的开关。
4.燃油系统与点火系统:燃油系统提供燃料供给,点火系统则引发火花点燃混合气。
燃油系统包括燃油泵、喷油嘴和油箱等组件,而点火系统则包括火花塞、点火线圈和点火开关等部分。
5.附件系统:附件系统包括发电机、空调压缩机、水泵和风扇等。
这些附件需要通过曲轴通过传动装置来提供动力,并为发动机提供电力和冷却。
总之,发动机的工作原理是通过燃料的燃烧将热能转化为机械能,从而驱动机械设备和交通工具的运行。
发动机的组成及工作原理
发动机是现代机械设备中至关重要的一部分,它用于转换化学能为机械能的设备。
发动机广泛应用于汽车、飞机、船舶等各个领域。
本文将介绍发动机的组成及其工作原理。
发动机的组成主要包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气阀、进气道、排气道、喷油器等多个部件。
气缸是发动机的基本工作单元,一台发动机通常具有多个气缸。
活塞则是气缸内上下运动的零件,其运动由连杆与曲轴传递。
连杆连接着活塞和曲轴,它将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机的核心部件,它通过转动使得发动机工作。
气阀控制着气缸内气体的进出,进气道负责将气体引入气缸,而排气道则将燃烧后的废气排出。
喷油器通过喷射燃油进入气缸内,以参与燃烧过程。
发动机的工作原理是通过内燃作用实现的。
工作循环通常包括四个基本阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段,进气门打开,活塞向下移动,气缸内形成负压,将外部空气引入。
然后,在压缩阶段,气缸的上升活塞将进气气体压缩,使其温度和压力升高。
接下来,喷油器会喷射燃油到压缩气体中,引发燃烧反应。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下移动,从而完成了发动机的工作。
发动机的工作原理还与燃烧室类型有关。
常见的燃烧室类型包括汽油发动机的点火式燃烧室和柴油发动机的压燃式燃烧室。
点火式燃烧室中,燃料与空气混合后被火花塞点燃;而压燃式燃烧室中,燃油在高温和高压的条件下自燃。
不同类型的燃烧室对应着不同的燃烧方式和燃烧产物。
此外,发动机还有不同的循环类型,如四冲程发动机和两冲程发动机,它们的工作原理和循环过程有所区别。
发动机的性能取决于多个因素,如功率、扭矩、燃油效率等。
提高发动机效率的方法包括提高燃烧效率、减少热损失、优化供气系统和排气系统等。
通过改变压缩比、调整进气量和燃油喷射时机,可以实现发动机性能的调节。
总之,发动机的组成和工作原理是实现能量转换的关键。
了解发动机的组成及其工作原理对于对于日常使用和维护非常重要。
对于汽车、飞机等交通工具的使用者来说,了解发动机的工作原理能够更好地理解其性能和操作要点,提高行驶和驾驶的安全性和效率。
发动机总体结构与工作原理
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。
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。
三、发动机基本术语
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。 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;
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。
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。
发动机总体结构与工作原理
一、发动机的分类
发动机是将其它形式的能量转变为机 械能的机器。
分类: 按使用燃料分:汽油机、柴油机等。
按工作循环分:四冲程发动机、二冲程发动机。
按冷却方式分:水冷式、风冷式
按气门装置位置分:侧置式、顶置式
按气缸排列分:直列式发动机、V型发动机。
按气缸数分:单缸发动机、多缸发动机。
柴油机 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 X4105: 表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代号
结语
谢谢大家!
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。
发动机构造和原理(最完整的精华版上)
发动机构造和原理(最完整的精华版上)发动机是汽车的心脏,它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。
发动机构造和原理是汽车技术中最基础也是最重要的部分。
本篇文档将为您详细介绍发动机构造和原理,让您对汽车发动机有更深入的了解。
一、发动机构造1. 气缸:气缸是发动机的主要工作部分,它负责燃烧燃料产生动力。
气缸内有一个活塞,活塞在气缸内上下运动,将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。
2. 活塞:活塞是气缸内的一个重要部件,它的主要作用是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。
活塞在气缸内上下运动,通过连杆与曲轴连接,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴:曲轴是发动机的核心部件,它负责将活塞的上下运动转化为旋转运动。
曲轴与活塞通过连杆连接,曲轴的旋转运动通过传动系统传递给车轮,驱动汽车前进。
4. 进气系统:进气系统负责将空气吸入发动机,与燃料混合后燃烧产生动力。
进气系统包括空气滤清器、节气门、进气歧管等部件。
5. 排气系统:排气系统负责将燃烧产生的废气排出发动机。
排气系统包括排气歧管、消声器等部件。
6. 点火系统:点火系统负责点燃混合气体,使其燃烧产生动力。
点火系统包括火花塞、点火线圈等部件。
7. 润滑系统:润滑系统负责润滑发动机各部件,减少磨损。
润滑系统包括机油泵、机油滤清器、机油冷却器等部件。
8. 冷却系统:冷却系统负责冷却发动机,防止过热。
冷却系统包括水泵、散热器、冷却液等部件。
二、发动机工作原理1. 进气阶段:发动机通过进气系统吸入空气,与燃料混合后进入气缸。
2. 压缩阶段:活塞向上运动,将混合气体压缩,使其温度和压力升高。
3. 燃烧阶段:点火系统点燃混合气体,使其燃烧产生高温高压气体。
4. 作功阶段:高温高压气体推动活塞向下运动,通过曲轴转化为旋转运动,驱动汽车前进。
5. 排气阶段:燃烧后的废气通过排气系统排出发动机。
发动机构造和原理(最完整的精华版上)一、发动机构造发动机是汽车的心脏,它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。
发动机工作原理及构造
第四节 发动机的总体构造
三、发动机的基本构造
机体组:包括气缸体、气缸盖及油底壳等。 机体组的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体,且其
本身的许多部分又分别是曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷 却系和润滑系的组成部分 两个机构:曲柄连杆机构、配气机构
利用飞轮贮存和输出能量,完成整个工作循环。 利用燃烧室产生压力推动活塞实现热能及动能的转换。 利用气门与活塞的合理运动的配合,实现工作循环的全过程。
③温室气体: 二氧化碳2等
④起动性能
6 表征发动机在规定的使用条件下,正常持续工作能力的指标。
7、耐久性指标 指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。
五、 发动机特性曲线
发动机的主要性能指标随其调整状况及运行工况 (负荷、转速)变化而 变化的关系曲线称为发动机的特性曲线。
1、速度特性曲线 性能指标随发动机曲 轴转速变化的关系称 为发动机的速度特性 曲线。
②有效热效率: 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有 效热效率,记作 ηe。
3、强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标,一般
包括升功率和强化系数等。
4 用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标,通常用比容积和比质量衡量。
5、环境性能指标 ①排放:有害气体、、、颗粒物
②噪音
五大系统: 供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、 起动系统
2. 气缸体的特点 (1)水冷发动机的气缸体 和上曲轴箱常铸成一体; (2)风冷发动机气缸体与 曲轴箱分别铸造; (3)气缸体上部的圆柱形 空腔称为气缸,下半部为 支承曲轴的曲轴箱,其内 腔为曲轴运动的空间; (4)在气缸体内部铸有许 多加强筋、冷却水套和润 滑油道等。
汽车发动机原理与构造
汽车发动机原理与构造主要分为以下部分:
一、发动机原理
汽车发动机是为汽车提供动力的装置,汽车发动机对汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性有直接影响。
汽油发动机以汽油作为燃料,将化学能转化为热能,而柴油发动机则以柴油为燃料,将化学能转化为热能。
热力发动机的作功过程,就是燃料在气缸内与空气混合燃烧,产生高温高压的燃气膨胀作功的过程。
二、发动机构造
1. 曲柄连杆机构:主要由气缸体、曲轴、连杆、活塞、曲轴轴承等组成。
它将各种能量转变为机械功输出。
这一机构包括凸轮轴、挺柱、推杆等内燃机独有的工作循环系统。
主要功用是把气体活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
2. 配气机构:主要由凸轮轴、进排气门等组成。
它的主要作用是保证发动机在压缩和作功冲程中,将新鲜空气压入汽缸,在排气冲程中排出废气。
3. 汽油机燃料系:汽油机燃料系是负责向气缸内供给燃油的装置,它的主要作用是根据发动机的工作要求供给精确配比的气缸内燃料,并控制燃料的吸入量和喷射量。
4. 润滑系:它的主要作用就是对运动零件表面进行机油,减少磨损,并对零件表面进行冷却和密封,防止污染空气尘埃进入发动机内部。
润滑系由机油泵、机油滤清器、油道、限压阀、油压表等组成。
5. 冷却系:冷却系的功用是利用水作为工作介质,把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。
冷却系由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、水温表和补偿器等组成。
以上就是汽车发动机原理与构造的主要内容,了解和掌握这些知识有助于更深入地理解汽车的工作原理,并为实际驾驶和维修操作提供指导。
汽车发动机的工作原理及总体构造
汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气:发动机的活塞下行时,活塞腔内的气门打开,通过气门进入
汽缸的混合气。
2.压缩:活塞上行时,活塞腔内的气门关闭,活塞将混合气压缩成高
压气体。
3.爆燃:在活塞接近顶死点时,火花塞产生火花,将混合气点燃爆炸,释放出能量。
4.排气:活塞下行时,废气通过排气门排出汽缸,为新的混合气提供
空间。
通过这四个基本过程循环运作,汽车发动机可以持续地产生动力,驱
动汽车运行。
二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系:汽缸是发动机燃烧的主要部分,通常由铁合金或铝合金
制成。
汽缸体内设置有活塞和气门,通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。
2.曲轴与连杆机构:曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置,具有一
定的几何结构,可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。
连杆连接活
塞与曲轴,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
3.气门机构:气门控制气缸内的进气和排气。
气门通过气门杆与凸轮
轴相连接,由凸轮轴的转动带动气门的开闭。
4.燃油供给系统:燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。
燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸,与空气混合后形成可燃气体。
此外,还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统,保证发动机正常运行。
总之,汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程,不断地将化学能转化为机械能,从而驱动汽车运行。
其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。
这些构造相互配合,共同完成发动机的工作。
发动机工作原理和总体构造
(四)飞轮的作用: 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中,只有一个行程是作功的,其余三个行程是依靠飞轮的惯性
(b)表面点火: 在火花塞点火之前,由于燃烧室内灼热表面(如排气门头部、火花塞电极处、积碳处)点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象,称为表面点火。 表面点火现象:
表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机机件机械负荷增加,寿命降 低。
(c)汽油机压缩比的选择: 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比,以提高发动机功率,改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动,将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套,经过气缸盖6中的冷却水套,热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
(三)发动机基本术语
上止点(T.D.C.):
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点(B.D.C.): 活塞行程 S :
活塞顶离曲轴中心最近处。
(b)压缩行程
(a)爆燃: 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高,在火花塞点火之后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现象,称为爆燃。 爆燃现象:
爆燃时,火焰以极高的速率传播,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速推进,当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果, 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
发动机的工作原理和总体构造
发动机的工作原理和总体构造发动机是汽车的核心动力装置,它的工作原理和总体构造对于了解汽车的基本原理和结构非常重要。
1.空气进气:发动机通过进气道吸入空气。
空气经过空气过滤器过滤后,进入气缸内。
2.燃料供给:同时,发动机通过喷油系统将燃料喷入气缸内,与空气混合形成可燃气体。
3.压缩:气缸活塞往上运动,将可燃气体压缩,使其体积缩小,压力增加。
4.点火:火花塞产生火花引燃可燃气体。
5.燃烧:可燃气体在火花的作用下燃烧,释放出大量的热能。
6.排气:排气门打开,废气通过排气管排出。
7.运动:燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,将热能转化为机械能。
8.循环:活塞运动将气缸中的废气排出,为下一次燃烧提供空间。
发动机的总体构造:1.活塞和活塞环:活塞是发动机的核心组件之一,它在气缸内往复运动,将燃气能转化为机械能。
活塞环则用于密封活塞与气缸壁之间的空隙,防止燃气泄露。
2.气缸和气缸盖:气缸是活塞的运动轨道,气缸盖则用于密封气缸顶部,同时安装火花塞和进气门、排气门等。
3.曲轴连杆机构:曲轴通过连杆与活塞相连,将活塞的往复运动转化为旋转运动,输出动力。
4.缸体:包括气缸和气缸盖,承载发动机的主要部件。
5.气门机构:用于控制进气门和排气门的开闭,以控制气缸内燃烧过程和气体进出。
6.燃油系统:包括燃油箱、燃油泵、喷油器等,用于供给燃料到气缸内与空气混合。
7.点火系统:包括点火线圈、火花塞等,用于产生火花点燃可燃气体。
8.冷却系统:包括水泵、散热器等,用于保持发动机工作温度,防止过热。
9.润滑系统:包括油泵、机油滤清器等,用于提供润滑油,减少活塞与气缸摩擦,防止磨损。
以上是发动机的工作原理和总体构造的基本介绍。
虽然发动机的工作原理和构造非常复杂,但通过了解其基本原理和结构,可以更好地理解汽车的工作过程。
发动机构造及工作原理
·组成:活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用:将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
3.供给系统
·组成:燃油供给系统和进、排气系统组成 ·作用:将燃油系统和空气及时地供给气缸, 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件:化油器(汽)、喷油泵和喷油
器 (柴)、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量,kg/h •Pe—有效功率,kW 显然燃油消耗率越低,燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机外特性:
当节气门开度达到最 大时,所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比ε
Vs= πD2·S ×10-6/4 (L)
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作(循P环、n) 负荷率(%)
ε= Va / Vc
压缩比
定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
现代汽车发动机的基本构造及工作原理
现代汽车发动机的基本构造及工作原理一、内燃机的基本构造内燃机主要包括气缸体、活塞、曲轴、气门、火花塞和燃油系统等关键部件。
1.气缸体:气缸体是发动机的核心部分,它是由铸铁或铝合金制成,内部内径光滑,用于装配活塞和气门。
气缸体通常有单缸、四缸、六缸等不同的型号。
2.活塞:活塞是气缸内上下运动的零件,它由铝合金材料制成。
活塞在缸体内的上下运动产生了压缩气和爆炸力,从而驱动车辆的运动。
3.曲轴:曲轴是活塞运动的集中承受部件,它连接着活塞和传动系统。
曲轴的旋转运动将活塞的上下运动转化为传动系统的旋转动力。
4.气门:气门是控制气缸内进气和排气的关键部件,它位于气缸体上方。
进气气门和排气气门的开闭通过凸轮轴来实现。
5.火花塞:火花塞位于气缸顶部,用于产生火花点燃燃料和空气混合物。
火花塞由导电材料制成,通过高压电流来产生火花点燃混合物,从而引爆燃料。
6.燃油系统:燃油系统是将燃油引入发动机并混合空气的系统。
主要包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等组成。
二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理可以简单分为四个过程:进气、压缩、燃烧和排气。
1.进气:在进气过程中,活塞向下运动,气门打开,进气门打开,燃油和空气通过燃油系统进入汽缸内,形成燃料和空气混合物。
2.压缩:在压缩过程中,活塞向上运动,气门关闭,将燃料和空气混合物压缩成高压状态。
这个过程中,汽缸内的压力和温度会急剧增加。
3.燃烧:在燃烧过程中,火花塞发出火花,点燃燃料和空气混合物,产生爆炸。
爆炸释放的能量推动活塞向下运动,同时产生高温高压气体。
4.排气:在排气过程中,活塞再次向上运动,将废气通过排气门排出汽缸。
这个过程中,废气中的热能和动能都会被释放出来。
以上四个过程将会循环不断地重复,驱动汽车发动机的运转。
同时,还需要发动机的润滑系统、冷却系统和点火系统等支持来保证发动机的正常工作。
总结:现代汽车发动机的基本构造和工作原理主要包括气缸体、活塞、曲轴、气门、火花塞和燃油系统等重要部件。
汽车发动机构造与工作原理
汽车发动机构造与工作原理汽车是现代社会中最常见的交通工具之一,而发动机则是汽车的核心部件之一。
本文将介绍汽车发动机的构造和工作原理。
一、汽车发动机的构造1. 活塞和缸体:汽车发动机通常采用多缸设计,其中每个缸体内都装有一个活塞。
活塞上下运动,通过与缸体内形成的密封空间进行往复运动,从而产生压缩和燃烧工作。
2. 曲轴和连杆:曲轴与活塞通过连杆相连,将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴是发动机输出动力的关键部件。
3. 气门和气门机构:气门用于调控燃油和空气的进出。
气门机构控制气门的开合,确保正常的进气和排气过程。
常见的气门机构有顶置式和侧置式。
4. 燃油系统:燃油系统包括燃油供给装置、燃油喷射器和燃油滤清器等。
它负责将燃油输送到气缸内,供给燃烧所需。
5. 点火系统:点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制器组成。
它的作用是在气缸内产生火花,引燃混合气体。
6. 冷却系统:冷却系统通过循环冷却液来降低发动机的温度。
常见的冷却方式有水冷和空冷。
二、汽车发动机的工作原理1. 进气过程:活塞下行时,气门开启,燃油和空气混合物通过进气道进入气缸。
之后,气门关闭,活塞上升,压缩进气混合物。
2. 压缩过程:当活塞上升至顶点时,进气混合物被压缩至高压状态。
此时,燃油和空气混合物变得更加稳定,准备点火燃烧。
3. 燃烧过程:点火系统在活塞顶点处产生火花,点燃燃烧室内的混合气体。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动,完成一次工作循环。
4. 排气过程:活塞再次上升,将燃烧产生的废气通过排气门排出气缸,完成一次工作循环。
5. 动力输出:多个气缸依次进行工作循环,通过连杆和曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动,最终提供足够的动力驱动汽车行驶。
总结:汽车发动机的构造和工作原理极其复杂,需要各个部件的精确配合和协同工作。
通过进气、压缩、燃烧和排气的过程,汽车发动机能够将化学能转化为机械能,为汽车提供动力。
了解发动机的构造和工作原理,有助于对汽车的性能和维修保养有更深入的理解。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理发动机是汽车的心脏,是汽车的动力源。
它由多个部件组成,每个部件都有着特定的功能,共同协作来实现发动机的工作原理。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理。
一、发动机的组成1.1 缸体:发动机的主体部分,用来容纳活塞和气缸套。
1.2 活塞:位于气缸内,通过连杆与曲轴相连,实现往复运动。
1.3 曲轴:将活塞的往复运动转换为旋转运动,驱动汽车前进。
二、发动机的工作原理2.1 进气过程:气缸内活塞下行,气门打开,进入混合气体。
2.2 压缩过程:活塞上行,气门关闭,混合气体被压缩。
2.3 燃烧过程:火花塞点燃混合气体,产生爆炸推动活塞向下运动。
三、发动机的冷却系统3.1 散热器:通过水冷或风冷方式,将发动机产生的热量散发出去。
3.2 水泵:循环冷却液,保持发动机温度在适宜范围内。
3.3 散热风扇:在低速行驶时,辅助散热器散发热量。
四、发动机的润滑系统4.1 机油泵:将机油从油底壳抽送到各个润滑点。
4.2 机油滤清器:过滤机油中的杂质,保持机油清洁。
4.3 油底壳:储存机油,保持发动机内部润滑。
五、发动机的点火系统5.1 点火线圈:将12伏电压转换为数千伏高压电流,点燃混合气体。
5.2 火花塞:通过高压电流产生火花,引燃混合气体。
5.3 电子控制单元(ECU):控制点火时机,确保发动机正常运转。
总结:发动机是汽车的核心部件,由多个部件组成,各部件协作完成进气、压缩、燃烧、排气等过程。
同时,冷却系统、润滑系统和点火系统也起着至关重要的作用,确保发动机正常运转。
深入了解发动机的组成及工作原理,有助于我们更好地保养和维护汽车,延长发动机的使用寿命。
汽车发动机工作原理及总体构造分析解析
汽车发动机工作原理及总体构造分析解析一、汽车发动机的工作原理1.进气过程:发动机活塞下行时,曲轴带动连杆将活塞拉向下方,活塞下行的同时,在缸盖上的进气门打开。
汽车在行驶过程中引入新鲜空气,并混合燃油进入气缸。
2.压缩过程:当活塞行至上行点时,进气门和排气门都被关闭起来,曲轴继续将活塞往上推动,从而把进气气体压缩到缸内,使其温度和压力急剧上升。
3.燃烧过程:当活塞行至上行点附近时,压缩空气达到燃烧温度时,高压电火花塞产生电火花,使混合物燃烧。
燃烧的剧烈膨胀使汽车发动机带动连杆和曲轴旋转,从而提供动力。
4.排气过程:在燃烧后,废气通过活塞上的排气门排出气缸。
同时,曲轴的旋转使另一个活塞在气缸内进行另一轮的进气、压缩、燃烧和排气过程。
二、汽车发动机的总体构造1.缸体和缸盖:缸体是汽车发动机的最基本部件之一,用于容纳活塞和气缸套。
缸体具有良好的散热性能,并通过螺栓和气缸盖连接。
缸盖上有进气门和排气门,以及点火系统中的火花塞。
2.活塞和连杆:活塞是位于缸体内的一个圆柱体,通过曲轴的旋转带动活塞进行上下运动。
连杆连接活塞和曲轴,在燃烧过程中将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
3.曲轴和曲轴箱:曲轴是发动机的旋转部件,其主要作用是将活塞运动转换为旋转运动。
曲轴箱是安装曲轴的外壳,内部还装有润滑油。
4.气门机构:气门机构由凸轮轴、气门弹簧和气门组成。
凸轮轴带动气门的开合,控制进气和排气过程。
气门弹簧用于关闭气门。
5.火花塞和点火系统:火花塞是点火系统的重要组成部分,通过产生电火花来点燃混合气体。
点火系统还包括点火线圈和电子控制单元(ECU)。
6.燃油系统:燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部件,用于将燃料供给到汽缸中,达到混合燃油的目的。
7.冷却系统:冷却系统通过冷却液循环,将发动机散热,防止过热。
冷却系统包括散热器、水泵、风扇等部件。
8.润滑系统:润滑系统通过润滑油对发动机各个运动部件进行润滑,减少摩擦和磨损。
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一、动力性指标
动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发 动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为 评价发动机动力性好坏的指标。
1.有效转矩
发动机对外输出的转矩称为有效转矩,记作 Te,单位为 N· m 。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出 的有效功。
7.气缸总容积
气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积,记作Va。 Va=Vh+ VC 。
8.压缩比
气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比ε.压缩比的大小 表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内的气体被压缩 的程度ε =Va/ VC = (Vh+ VC )/ VC=1+ Vh/VC . 一般汽油机的压缩比是7~10,柴油机的压缩比是15~25.
机体组
现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸衬 垫、气缸盖罩、主轴承盖以及油底壳等组成,镶气缸 套的发动机,机体组还包括干式或湿式气缸套。
机体的构造与气缸排列形式、气缸结构形式和曲 轴箱结构形式有关。 气缸排列形式有3种:直列式、V型和水平对置式。
为了提高气缸的耐磨性和延长气缸的使用寿命而有 不同的气缸结构形式和表面处理方法。气缸结构形 式也有3种,即无气缸套式、干气缸套式和湿气缸 套式。
活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点;活塞顶离曲轴回转中 心最近处为下止点。在上、下止点处,活塞的运动速度为零。
3.活塞行程
上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然,曲轴每回转一周,活塞移动两个 活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内条件下,正常持续工作能力。
七、耐久性指标
主要零件磨损到不能继续正常使用的极限时间。
八、工艺性指标
评价发动机制造性工艺和维修工艺性的好坏。
九、内燃机速度特性速度特性
第三节 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过 它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。是实现发动机工 作循环,完成能量转换的主要零部件。 曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受高温、高压、 高速和化学腐蚀作用。 曲柄杆机构可以分成三组: 机体组、活塞连杆组、曲 轴飞轮组。
发动机的分类
活塞运动 往复活塞式发动机 点火方式 强制点火式(点燃式) 发动机 压燃式发动机 单缸发动机 气缸数量 四冲程发动机 汽油发动机 柴油发动机 气体燃料发动机 多缸发动机 L型(直列式/单列式)发动机 V型(双列式)发动机 P型(水平对置式)发动机
旋转活塞式发动机
二冲程发动机 工作循环
所用燃料
干气缸套式机体是在一般灰铸铁机体的气缸套座 孔内压入或装入干式气缸套式气缸套不与冷却液 接触。干式气缸套的外圆表面和气缸套座孔内表 面均须精加工,以保证必要的形位精度和便于拆 装。
湿气缸套式机体,其气缸套外壁与冷却液直接接触。用合 金铸铁制造的湿式气缸套的壁厚一般为5~8mm。湿式气 缸套下部用1~3道耐热耐油的橡胶密封圈进行密封,防止 冷却液泄漏。湿式气缸套上部的密封是利用气缸套装入机 体后,气缸套顶面高出机体顶面0.05~0.15mm。
2.有效功率
发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,记作 pe 单位为 KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 十五分钟功率、一小时功率、十二小时功率、二十四小时 持续功率 3.发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速,用 n 表示, 单位为 r/min 。
4.平均有效压力
单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力,记作 pme,单位为 MPa 。显然,平均有效压力越大,发动机 的作功能力越强。
二、经济性指标
发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。
三、强化指标
强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指 标,一般包括升功率和强化系数等。
四、紧凑性指标
紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标, 通常用比容积和比质量衡量。
五、环境指标
环境指标用来评价发动机排气品质和噪声水平(75dB (A))。
4.气缸工作容积
上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积,记 作Vh。Vh=πD2*S/4*106 (L)
5.内燃机排量
内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量,记作VL 。 VL=iVh (L)。
6.燃烧室容积
活塞位于上止点时,活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的 空间称为燃烧室,其容积称为燃烧室容积,也叫压缩容积,记 作VC 。
气缸排列
化油器式发动机
冷却方式 风冷发动机 水冷发动机 混合气形成 直接喷射式发动机 非增压(自然吸气) 式发动机 增压式发动机
进气状态
发动机的基本术语
1. 工作循环
活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个 工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程,内燃机 才能持续地作功。
2.上、下止点
发动机类型
将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置称为热力发动机, 也称热机。 热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧的热能转化为机 械能的热机为内燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。 外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机等。内燃机具有结构紧 凑、体积小、质量轻和容易起动等优点。因此,活塞式内燃机 广泛用作汽车动力。
汽车发动机专业基础知识
目录
第一节 概述 第二节 发动机的性能指标及特性 第三节 曲柄连杆机构 第四节 配气机构 第五节 汽油机供给系的组成及燃料 第六节 进排气系统与排气净化装置 第七节 汽油机点火系 第八节 发动机冷却系 第九节 发动机润滑系 第十节 发动机起动系 第十一节 发动机性能参数介绍
第一节 概述
1
4
6
3
5 2
四冲程汽油机工作原理
1.进气行程 2.压缩行程 3.作功行程 4.排气行程
T:370~400K 600~750K 2200—2800K P:0.075~0.09MPa 0.8~1.5MPa 3.0~6.5MPa
900~1200K 0.105~0.115Mpa
第二节 发动机性能指标及特性