四冲程内燃机
《汽车构造》课程课件——任务三 四冲程内燃机工作原理
• 二冲程柴Βιβλιοθήκη 机工作原理：多缸发动机是在曲轴转角720°内(四冲程发动机) ，各缸都 要象单缸发动机一样完成一个工作循环。为了使发动机运转 平稳，各缸作功间隔角大都均等。如四冲程六缸发动机各缸 作功间隔角为：
Ψ=720°/6=120° 即曲轴每转120°就有一个缸作功，各缸作功行程略有搭接， 这样发动机运转与四缸发动机相比较为平稳。所以发动机缸 数越多，发动机运转越平稳。
任务三
四冲程内燃机工作原理
四冲程汽油机基本结构：
四冲程发动机工作过程
多缸发动机结构特点
单缸发动机工作原理可知，只有作功行程产生动力，其它 三个行程都要消耗动力。为了维持运动，单缸发动机必须有 一个贮备能量较大的飞轮。即使如此，发动机运转仍然是不 平稳的，作功行程快，其它行程慢。因此，现在汽车大多采 用多缸发动机。它是由若干个相同的单缸排列在一个机体上 共用一根曲轴输出动力所组成。现代汽车上用的较多是四缸 、六缸、八缸发动机。
二冲程汽油机工作原理： 第一行程（换气—压缩行程） 第二行程（做功—换气行程）
• 二冲程柴油机结构特点与工作原理
二冲程柴油机结构特点： 二冲程柴油机与二冲程汽油机相比在气缸盖上安装了排气门和燃油泵-
喷嘴，并且安装了废气涡轮增压装置，可使进气口空气加压，使新鲜空气 以高压形式进入气缸，并也进一步使废气排出气缸。
• 四冲程柴油机基本结构与工作原理
概念：
二冲程发动机是指活塞在上、下止点间往复移动两个 行程，完成进气、压缩、做功、排气一个工作循环的发动 机。 二冲程汽油机结构特点与工作原理
二冲程发动机与四冲程发动机相比主要是取消了进气 门和排气门，由活塞圆柱面控制其开闭，并增加了扫气孔 使曲轴箱和气缸向连接。
四冲程柴油机的组成
四冲程柴油机的组成
柴油机，又被称为内燃机，是一种利用液体燃料发动机，它主要是用来驱动汽车及其他机械设备单元。
柴油发动机中用到的是外燃柴油四冲程发动机，它同时也被称为四缸柴油发动机。
四冲程柴油机是由四个运动机构组成，这些机构分别是活塞、曲轴、曲轴轴承和缸盖。
1、活塞：活塞是四冲程柴油机中运动部件中最重要的部件之一，它一般使用铸铁制成。
活塞上一般有几个径路，油箱和活塞中间存在小孔，活塞上面有固定螺栓，当活塞被曲轴拉动时，小孔排出空气或者排出废气，这样就能进行压缩或排气，实现拉动活塞的作用。
2、曲轴：曲轴是四冲程柴油机的运动部件，它由钢材制成，是
完成运动的核心元件，它的作用是把活塞上下运动转化为旋转运动，曲轴是和活塞连接，曲轴轴承及曲轴齿轮联接，使曲轴从上到下转动，使活塞上下运动，从而实现发动机的运动。
3、曲轴轴承：曲轴轴承是柴油机的重要部件，它的作用是把曲
轴的旋转力传递给发动机本体，曲轴轴承是负责传递曲轴的转动力的，一般由优质的轴承钢制成，并且具有良好的抗磨损性能，确保发动机的正常运行。
4、缸盖：缸盖是四冲程柴油机的重要部件，它的作用是连接活
塞和曲轴，同时也起到封装防护的作用，缸盖一般由铝合金或铸铁制作，内表面需要特殊处理来确保密封效果，以避免油汽的渗漏。
以上就是四冲程柴油机的组成，柴油机由以上四个部件组合而成，它可以实现发动机的工作，带来高效的动力。
柴油机不仅仅能够提供
发动机的驱动力，还可以带来节能省油的好处，因此，以上四个部件是四冲程柴油机不可缺少的。
内燃机为什么有二冲程和四冲程
内燃机为什么有二冲程和四冲程？四冲程发动机，即发动机曲轴每旋转两周，经历进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环。
现在汽车上使用的发动机大多数都是往复活塞式四冲程发动机，四冲程比较熟悉，不在赘述，重点了解一下二冲程内燃机。
二冲程发动机，即发动机曲轴转动一周、经历两个冲程即可完成一个工作循环。
摩托车、剪草机、油锯、游艇等机械上搭载。
二冲程发动机最大的优点是动力性好、重量轻、体积小、应用灵活，最大的缺点是尾气污染大，噪音大，环保不达标。
二冲程发动机的优点：（1）二冲程发动机没有进、排气门，没有复杂的配气机构和润滑系统，冷却系统一般都采用风冷，所以在结构上比四冲程发动机更简单，重量比较轻，制造成本低廉，故障率也更低，维修也比较方便。
（2）二冲程发动机曲轴每转一周完成一个工作循环，作功一次。
当曲轴转速相同时，二冲程内燃机单位时间的作功次数是四冲程内燃机的两倍。
理论上二冲程发动机的功率应是四冲程发动机的两倍（但实际上只有1.5~1.7倍），发动机的升功率更高，动力性更好。
（3）由于曲轴每转一周作功一次，因此曲轴旋转的角速度比较均匀，发动机运转比较平稳，对于单缸发动机来说表现的更加明显。
（4）标准的四冲程发动机只能在直立或倾斜角度不大的状态下工作，否则就可能在油料晃动的时候发生故障。
而二冲程发动机可在任何方位上运转，即使是发动机处于倒立状态仍可有正常工作，这个特点对于某些手持移动式小型设备非常重要，比如链锯、除草机等。
发动机使用的灵活性非常强。
二冲程发动机缺点：（1）与四冲程发动机相比较而言，二冲程发动机的运动部件润滑效果较差，零部件工作环境较恶劣，曲轴、活塞等零部件耗损得更快。
所以二冲程发动机比四冲程发动机寿命短，一般只有四冲程发动机寿命的1/3～1/2。
（2）二冲程发动机进气、排气过程只占曲轴转角的130°～150°，进、排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，必然会有一些新鲜混合气随废气流出排气口，废气也不易清除干净。
初中物理内燃机四冲程
初中物理内燃机四冲程
一、内燃机有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气．
1、吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气混合物进入气缸．
2、压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油与空气混合物被压缩，把机械能转化成内能．
3、做功冲程：压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体．高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．把内能转化成机械能．
4、排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸．
5、四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的．
二、内燃机口诀：
内燃机，四冲程：吸、压、做、排要记清，转两圈，做一次功，三个冲程靠惯性．。
内燃机四冲程专题训练
内燃机四冲程专题训练一．选择题（共16小题）1．如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（）A．该冲程是压缩冲程B．该冲程中活塞向上运动C．该冲程是内能转化为机械能的过程D．该冲程是机械能转化为内能的过程2．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（）A．甲冲程是把机械能转化为内能B．乙冲程是排气冲程C．丙冲程是把机械能转化为内能D．丁冲程是吸气冲程3．如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，这个冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程4．如图所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图，工作时，将大量机械能转化为内能的冲程是（）A．B．C． D．5．如图是四冲程内燃机的某一冲程示意图，该冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程6．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（）A．吸气过程 B．压缩过程 C．做功过程 D．排气过程7．汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，图中表示机械能转化为内能的冲程是：（）A．B．C．D．8．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程9．现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中做功冲程是（）A．B．C． D．10．汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，图中表示做功冲程的是（）A．B．C．D．11．如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（）A．压缩冲程，机械能转化为内能B．压缩冲程，内能转化为机械能C．做功冲程，机械能转化为内能D．做功冲程，内能转化为机械能12．图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（）A．B． C．D．13．现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中压缩冲程是（）A．B．C．D．14．如图所示为四冲程内燃机工作过程的示意图，其中将内能转化为机械能的冲程是图中（）A．B．C．D．15．如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示内能转化为机械能的冲程的是（）A．B．C．D．16．以下四冲程汽油机的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气顺序排列正确的是（）A．甲乙丙丁 B．甲丙乙丁 C．甲丁乙丙 D．甲丙丁乙参考答案一．选择题（共16小题）1．C；2．C；3．C；4．B；5．C；6．C；7．A；8．D；9．D；10．C；11．A； 12．C； 13．C； 14．A； 15．B； 16．D；。
内燃机的四个冲程问题
内燃机的四个冲程问题一、内燃机、冲程及工作循环1.内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油_____________它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，—热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。
2.冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做—个冲程。
3^作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程] 组成的。
四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
(1)吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；(2)压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩；(3)做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功；(4)排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
(如下四个冲程的示意图) 。
、汽油机的工作过程2T4汽油机柴油机四、区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法：区分汽油机和柴油机时，要从构造上区别，有喷油嘴的是柴油机，有火花塞的是汽油机。
判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向，具体情况如表所示：例2:柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（D ）A.吸气、压缩B.压缩、排气C.吸气、压缩、排气D.排气例3:摩托车上的热机工作时提供动力的是（ C ）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程例4:汽油机工作时必须完成四个冲程，在这四个冲程中（ B ）A、吸气冲程把内能转化成机械能B、压缩冲程把机械能转化为内能C、做功冲程把机械能转化为内能D上述三种说法均不正确例5:如果四冲程汽油机的活塞在气缸内往复运动四次，则燃气推动活塞做功__1—次，曲轴转动__2 __________ •若飞轮转速为1800转/分，则每秒钟汽油机完成—15—工作循环，燃气推动活塞做功______________ 15__次.解析：飞轮转速为1800转/分=30r/s，所以可以完成15个工作循环，做功15 次；故答案为：1, 2，15，15.。
简述尼古拉斯奥托在内燃机发明方面的主要成就
尼古拉斯奥托是一位德国工程师，也被誉为内燃机的发明者。
他的主要成就包括以下几个方面：1. 燃烧循环理论奥托是第一个提出燃烧循环理论的人，他基于理想气体的燃烧过程，推导出了循环效率的数学公式。
这一理论对于内燃机的设计和优化起到了至关重要的作用，为后来内燃机的发展奠定了基础。
2. 四冲程内燃机的发明奥托在1876年成功发明了四冲程内燃机，这一发明被公认为内燃机发展史上的重大里程碑。
四冲程内燃机在热效率和动力输出方面都比之前的两冲程内燃机有了显著的提高，成为了汽车、摩托车等交通工具的主要动力来源。
3. 点火系统的改进奥托在内燃机的研发过程中，设计了一种由电火花点燃混合气的点火系统。
这一系统极大地提高了内燃机的燃烧效率和可靠性，为内燃机的推广应用奠定了基础。
4. 内燃机实验室的建立奥托在1872年建立了世界上第一个独立的内燃机实验室，这一实验室成为了全球内燃机研究和创新的重要基地。
在这个实验室中，奥托进行了大量的燃烧实验和内燃机性能测试，为内燃机技术的进步做出了不可磨灭的贡献。
尼古拉斯奥托在内燃机发明方面的主要成就，不仅在于他的理论贡献和创新设计，更在于他对内燃机行业的深刻影响。
他的工作为汽车工业、航空工业和能源产业的发展提供了坚实基础，被认为是现代工业革命的重要推动者之一。
尼古拉斯奥托在内燃机发明方面的主要成就不仅限于以上所述，他的工作还对后来的内燃机技术产生了深远的影响。
通过他的不懈努力和创新性思维，奥托为内燃机领域的发展开辟了新的道路，使得内燃机逐渐成为了现代工业和交通运输领域的主要动力来源。
5. 动力传输技术的改进除了四冲程内燃机的发明以外，奥托还在动力传输技术领域做出了重大贡献。
他设计了能够有效传递内燃机产生的动力的装置，使得内燃机可以应用于更广泛的领域，如工业生产和船舶运输等。
这项技术的创新为内燃机的广泛应用奠定了基础。
6. 内燃机工业的推广奥托不仅仅是一位发明家和工程师，他还是一位成功的企业家。
思维特训(二) 四冲程内燃机
思维特训(二) 四冲程内燃机思维特训(二)四冲程内燃机|典|例|分|析|四冲程内燃机中的计算例2019·内江汽车的发动机工作时，吸入汽缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能。
某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为 2 L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量)，发动机工作时，吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度ρ＝1.44 kg/m3，汽油和空气的质量比为1∶15，汽油的热值q＝4.5×107J/kg。
如果发动机曲轴在1 min内转动3×103转，发动机的效率为40%，那么，在这种情况下：(1)汽车在1 min内做的有用功是多少？(2)汽车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为f＝3×103N，汽车行驶的速度是多少？[答案] (1)发动机转速为3×103r/min，则每分钟完成的工作循环数为1500个，其中吸气冲程1500个，吸入的混合气的体积为1500×2 L，根据空气和汽油的质量比为15∶1可知，汽油的v＝PF＝8.1×104W3×103N＝27 m/s。
|思|维|集|训|1．在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。
你认为把它们推动以后()A．汽车和拖拉机仍能行驶B．只有汽车可以继续行驶，拖拉机不能行驶C．只有拖拉机可以继续行驶，汽车不能行驶D．都不能行驶2．2019年全国应用物理竞赛汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成有效燃烧的混合气，这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比)。
空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。
根据发动机的类型等因素，每种发动机的空燃比一般不同。
某汽缸总排量为2.0 L的4缸发动机所需的空燃比为14∶1，混合燃气的密度为 1.35 kg/m3，当发动机曲轴每分钟转2600转时，输出功率为65 kW。
2.机械原理课程设计指导书(四冲程)
机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一． 已知条件： 在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H = （mm ） 活塞直径 D= （mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ） 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l （mm ） 开放提前角：进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数：m=3.5（mm ）； α=20°；a h *=12Z ='2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =36 示功图见P10图2所示。
二．设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸，并绘出机构运动简图（4号图纸）。
（凸轮要计算出装角后才画在该图上） 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点，将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分，然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置（即曲柄旋转一周共分十五个位置）并作出机构各位置时的机构位置图，求出滑快的相对位移。
3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值，并列表表示。
（表一） 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值，并列表表示。
（表二）5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S （φ），速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。
内燃机结构及原理
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程，提高机械效率，减少散热损失，降低燃料消耗率；开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源；减少排气中有害成分，降低噪声和振动，减轻对环境的污染；采用高增压技术，进一步强化内燃机，提高单机功率；研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等；采用微处理机控制内燃机，使之在最佳工况下运转；加强结构强度的研究，以提高工作可靠性和寿命，不断创制新型内燃机
四冲程内燃机（汽油机）
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，雾状汽油和空气的混合物（柴油机为空气）进入气缸内。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩（机械能转化为内能）
做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞（柴油机为喷油嘴）产生电火花，使燃料猛烈燃烧（柴油机为压燃），产生高温高压气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。（内能转化为机械能）
实际上，进气门是在上止点前即开启，以保证活塞下行时进气门有较大的开度，这样可在进气过程开始时减小流动阻力，减少吸气所消耗的功，同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时，由于气流惯性，新鲜充量仍可继续充入气缸，故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启，即在膨胀行程后部分即开始排气，这是为了利用气缸内较高的燃气压力，使废气自动流出气缸，从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些，以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性，使气缸内的残余废气排除得更为干净。
内燃机的每一个工作循环都包括
内燃机的每一个工作循环都包括内燃机的每一个工作循环都包括：进气、压缩、燃烧—膨胀和排气等四个过程。
四冲程内燃机的工作循环是在曲轴旋转两周，即四个行程中完成的；而二冲程内燃机的工作循环则是在曲轴旋转一周，即两个行程中完成的。
下面介绍四冲程内燃机的工作原理：（一）四冲程汽油机的工作原理研究内燃机的工作循环时，可以利用一种表示汽缸内气体压力p和相当于活塞不同位置时的汽缸容积v之间的变化关系图。
此图能表示一个工作循环中气体在汽缸内所做的功，所以称为示功图。
1、进气过程在进气过程中，活塞从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭。
这时活塞上方的汽缸容积增大，于是压力降低到小于大气压力，也就是产生了真空度处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用真空度表示。
若所测设备内的压强低于大气压强，其压力测量需要真空表。
从真空表所读得的数值称真空度。
真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值，即：真空度=(大气压强—绝对压强）。
在外界大气压力的作用下，空气经空气滤清器进入化油器，在化油器中与汽油混合而成为可燃混合气，经进气管和进气门进入汽缸。
由于进气系统对气流有阻力，所以进气终了时汽缸内的气体压力低于大气压力po。
进气过程在示功图上以曲线ra表示。
当活塞到达下止点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。
时，进气终了，这时汽缸中的气体压力约为0.074~0.088MPa（当节气门完全开启时），温度为353K~403K。
2、压过过程为使汽缸中的混合气能迅速燃烧以产生较大的压力，从而使发动机发出较大的动力，必须在燃烧前将混合气压缩，使其容积缩小，密度增大，温度升高，即需要有压缩过程。
在进气过程终了后，进、排气门都关闭，曲轴继续旋转，活塞自下止点向上止点移动，将汽缸中的混合气压缩，这时压缩过程。
压缩过程在示功图上以曲线ac表示。
随着气体容积的缩小，它的压力和温度就升高。
单缸四冲程柴油机构造及工作原理
单缸四冲程柴油机构造及工作原理
单缸四冲程柴油机是一种常用的内燃机，其构造和工作原理如下： 1. 构造：单缸四冲程柴油机由气缸、活塞、曲轴、连杆、进气
歧管、喷油泵、喷油嘴、气门、排气歧管等部分组成。
2. 工作原理：单缸四冲程柴油机的工作过程分为四个冲程，即
进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
(1) 进气冲程：活塞从上死点向下运动，气门打开，柴油通过喷油嘴进入气缸内，与空气混合形成可燃混合气。
(2) 压缩冲程：进气歧管关闭，活塞向上运动，将混合气压缩至高压状态，同时喷油泵将高压柴油喷入气缸内。
(3) 燃烧冲程：当活塞接近上死点时，喷油嘴喷出的柴油被点火，燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动。
(4) 排气冲程：活塞再次向上运动，将排气歧管打开，废气被排出气缸，准备进入下一个工作循环。
以上就是单缸四冲程柴油机的构造和工作原理。
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四冲程柴油机的工作循环
四冲程柴油机的工作循环四冲程发动机的四个工作循环分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。
最早的四冲程内燃机使用的燃料是煤气。
压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。
高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠做功冲程的惯性完成的。
把内能转化成机械能。
一、工作原理的不同不论是二种程发动机还是四冲程发动机，都要经过进（扫）气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程，才能完成一个工作循环。
所不同的是： 1、在四冲程发动机中，曲轴每旋转两圈（720度），活塞往复移动两次，发动机完成一个工作循环，即每四个冲程完成一个工作循环。
而在二冲程发动机中，曲轴每旋转一圈（360度），活塞往复移动一次，发动机完成一个工作循环，即每二个冲程完成一个工作循环。
2、二冲程发动机与四冲程发动机每完成一个工作循环，其进、排气门或进、排、扫气口都只开启和关闭一次，但其开启和关闭的时间周期不同。
二、发动机性能上的特点：1、二冲程发动机曲轴每旋转一圈，就有一个作功冲程。
因此，在转速、进气条件等因素相同的条件下，理论上讲，二冲程发动机所能产生的功率应等于相同工作容积四冲程发动机所产生的功率的两倍。
但因二冲程发动机的废气排出不完全，同时，由于扫气口先于排气口关闭而产生额外排气，所以实际上，二冲程发动机并不能等于四冲程发动机的二倍，而是1.5-1.7倍。
2、由于二冲程发动机的换气，有一部分可燃混合气随废气一同排出，因而燃油和润滑油消耗量都大。
3、由于二冲程发动机的换气时间短促，换气不完善，因而缸内残余废气较多，低速失火率高，燃烧情况差，加上换气过程中部分可燃混合气未参与燃烧就随废气排出去了，因此，排放污染严重，污染物中的HC值远高于四冲程发动机。
4、由于二冲程发动机作功冲程频率大，故工作较平稳。
5、由于二冲程发动机作功冲程频繁，每转需燃烧一次，因此发动机各零部件受热程度比四冲程发动机高得多，特别是活塞更为严重。
物理柴油机的四个冲程圈数计算
物理柴油机的四个冲程圈数计算
篇一：
一台四冲程内燃机飞轮转速为1800转/分,它在1秒钟完成几个冲程?对外做功几次?曲轴转动几转?
（1）因为飞轮转一圈为两个冲程
所以内燃机1分钟内有1800×2=3600个冲程,即：1秒钟内有3600÷60=60个冲程.
（2）因为每四个冲程做功一次
所以1秒钟内做功次数为：60÷4=15次
（3）因为每两个冲程转一圈
所以1秒钟内转动的圈数为：60÷2=30圈
篇二：
对于四冲程内燃机来说，每一个工作循环过程中，活塞有四个冲程，即进气冲程、压缩冲程、膨胀做功冲程和排气排气冲程，曲轴（与飞轮刚性连接，转速一样）旋转两圈，共720°转角，期间活塞只做功一次。
因此，在四冲程内燃机的一个活塞冲程中，曲轴旋转的圈数为：720°÷4=180°。
由此可知，四冲程内燃机一个冲程飞轮转动仅半圈（180°），除了做功冲程做功外，其它冲程均不做功。
内燃机的四个冲程问题(试题学习)
内燃机的四个冲程问题
一、内燃机、冲程及工作循环
1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。
它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。
2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。
四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
（1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；
（2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩；（3）做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功；
（4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
（如下四个冲程的示意图）。
二、汽油机的工作过程
进气阀开关排气阀开关活塞运动曲轴运动冲程作用能量的转化吸气冲程开关向下半周吸入汽油和空气的混合物——
压缩冲程关关向上半周燃料混合物被压缩，温度升高，
压强增大
机械能→内能
做功冲程关关向下半周燃烧产生的高温高压燃气推动活
塞向下运动，通过连杆带动曲轴
对外做功
内能→机械能
排气冲程关开向上半周排除废气——
注意一个工作循环中，有两次内能与机械能的转化：压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转
化为机械能
三、柴油机和汽油机的区别：。
简述四冲程汽油机的工作过程。
简述四冲程汽油机的工作过程。
1. 前言
四冲程汽油机是一种内燃机，广泛应用于汽车、轿车等交通工具上。
其工作原理主要是通过燃油在气缸内燃烧，使活塞运动，最终驱
动车辆行驶。
本文就四冲程汽油机的工作过程做简单说明。
2. 吸气冲程
在四冲程汽油机的第一个冲程中，活塞向下运动，进气门打开，
将混合气进入气缸内，并且将排放管中的废气释放到大气中。
吸入的
混合气包括空气和汽油，是由发动机的燃油系统向气缸供给的。
3. 压缩冲程
在吸气冲程之后，汽缸内的活塞运动向上，使气缸内的空气和汽
油混合物被压缩。
这一过程是由汽缸中的活塞和气缸内传来的摩擦力
驱动的。
最终，静电点火使混合气体发生爆燃，并将被压缩的能量释
放出来，从而驱动活塞向下运动。
4. 燃烧冲程
燃烧冲程是四冲程汽油机的核心工作过程，它发生在混合气体被
点燃后的1/3左右。
在这个过程中，受到压缩的混合气体被点火燃烧，产生能量，驱动活塞向下运动。
5. 排气冲程
一旦活塞向下运动，进入下一个工作循环，排气门就会打开，废气从排气管中排放出来。
这个过程的时间很短，大约在工作循环的后1/3左右，最终活塞回到顶部，为下一个工作循环做好准备。
总之，四冲程汽油机是一种高效、可靠的发动机，其主要工作过程包括吸气、压缩、燃烧和排放四个步骤。
通过这些步骤，能够将燃料转化为能量，从而实现车辆的驱动力。
简述四冲程汽油发动机的工作过程
简述四冲程汽油发动机的工作过程四冲程汽油发动机是一种常见的内燃机，其工作过程可以简述为进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
第一阶段：进气进气阀打开，汽缸内的活塞开始向下运动，形成一个负压区域。
燃油混合气通过进气阀进入汽缸，同时进气阀关闭。
此时，活塞已经到达最低点，进气阀关闭，汽缸内的空气被密封起来。
第二阶段：压缩活塞开始向上运动，将进气混合气压缩。
进气门和排气门都处于关闭状态。
在压缩过程中，燃油混合气被压缩，温度和压力逐渐升高。
当活塞到达最高点时，压缩完成。
第三阶段：燃烧在活塞到达最高点时，点火系统触发火花塞产生火花，引燃燃油混合气。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
在这个过程中，进气门和排气门都是关闭的。
第四阶段：排气活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出。
排气门打开，废气通过排气门排出汽缸，同时进气门关闭。
当活塞到达最高点时，排气门关闭，进气门打开，进入下一个循环。
以上四个阶段循环进行，实现了发动机的工作。
通过这个过程，发动机能够将化学能转化为机械能，驱动车辆行驶。
四冲程汽油发动机具有结构简单、功率高、燃油效率较高等优点，因此被广泛应用于汽车等交通工具中。
需要注意的是，四冲程汽油发动机的工作过程是由各个部件协同完成的，每个部件的运动和操作都是精确计时和配合的。
例如，进气门和排气门的打开和关闭时机需要根据活塞位置和运动状态来确定，以保证燃烧和排气的顺序和效果。
汽油发动机还需要配合其他系统，如供油系统、点火系统、冷却系统等，以确保发动机的正常工作。
供油系统提供燃油混合气，点火系统提供点火能量，冷却系统保持发动机在适宜的温度范围内运行。
四冲程汽油发动机的工作过程是一个复杂而精密的过程，各个部件协同工作，实现燃油的燃烧和能量转换，驱动车辆行驶。
对于了解汽车原理和维修保养的人来说，了解发动机的工作过程是十分重要的。
四冲程内燃机名词解释
四冲程内燃机名词解释
答案：活塞连续运行四个冲程（曲轴旋转两转）而完成一个工作循环的内燃机，叫做四冲程内燃机。
分析：内燃机的四个冲程包含：
1.四冲程内燃机：吸气冲程
进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气混合物进入气缸
2.四冲程内燃机：压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油与空气混合物被压缩。
把机械能转化成内能。
3.四冲程内燃机：做功冲程
压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。
高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠做功冲程的惯性完成的。
把内能转化成机械能。
4.四冲程内燃机：排气冲程
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
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四冲程内燃机X X 大学机械原理课程设计说明书四冲程内燃机设计院机械工程学院专业机械工程及自动化班级××机械工程×班学生姓名×××指导老师×××年月日课程设计任务书兹发给×××班学生×××课程设计任务书，内容如下：1．设计题目：四冲程内燃机设计2．应完成的项目：内燃机机构运动简图1张内燃机运动分析与动态静力分析图1张力矩变化曲线图1张进气凸轮设计图1张工作循环图1张计算飞轮转动惯量计算内燃机功率编写设计说明书1份3．参考资料以及说明：机械原理课程设计指导书机械原理教材4．本设计任务书于20××年1月4日发出，应于20××年1月15日前完成，然后进行答辩。
指导教师签发201×年12 月31日课程设计评语：课程设计总评成绩：日指导教师签字：201×年1月15目录摘要............................................................... (1)第一章绪论............................................................... .. (2)1． 1 课程设计名称和要求............................................................... ................... 2 1．2 课程设计任务分析............................................................... ....................... 2 第二章四冲程内燃机设计............................................................... ........................... 4 2．1 机构设计............................................................... ......................................... 4 2．2 运动分析............................................................... ......................................... 7 2．3 动态静力分析............................................................... ................................11 2．4 飞轮转动惯量计算............................................................... ....................... 16 2．5 发动机功率计算............................................................... ........................... 18 2．6 进排气凸轮设计............................................................... ........................... 18 2．7 工作循环分析............................................................... ............................... 19 设计小结............................................................... (21)第一章绪论1．1 课程设计名称和要求 1.课程设计名称：机械原理课程设计，四冲程内燃机设计 2.课程设计要求：要有良好的学风及严格的纪律每位同学都要独立完成自己的设计任务。
图面质量的要求1）图幅、线型、标题栏等均要符合国标。
2）不用徒手画图，图纸上不能写有关的计算公式、计算结果。
说明书要求1）说明书不得涂改2）说明书要有封面、任务书、评语、目录、正文、及参考资料等3）封面、任务书、评语三项打印外，其余统一用A4打印。
所有图纸要叠好，连同说明书一起装在档案袋内。
按规定时间来答辩。
齿轮传动要按照无根切条件考虑。
(采用变位齿轮) 课程设计任务分析 1. 机构设计根据行程速比系数K及已知尺寸确定机构的主要尺寸，并绘制机构运动简图1张。
2. 运动分析图解求出连杆机构的位置、速度与加速度，绘制滑块的位移、速度与加速度曲线，完成运动分析图。
3. 动态静力分析通过计算和图解，求出机构中各运动副的约束反力及应加于曲柄OA 的平衡力矩Mb，完成动态静力分析图。
运动分析与动态静力分析画在一张图中。
4. 计算并画出力矩变化曲线图1张。
5. 计算飞轮转动惯量JF。
6. 计算发动机功率。
7. 用图解法设计进、排气凸轮，完成进气凸轮设计图1张。
2 8. 绘制内燃机的工作循环图1张。
9. 完成设计说明书。
3 第二章四冲程内燃机设计2．1 机构设计 1.确定初始数据活塞行程H(mm) = 300 活塞直径D(mm) = 190 推杆偏距e(mm) = 50 行程速比系数K = 连杆质心位置lAC/LAB = 曲柄重Q1(N) = 160 连杆重Q2(N) = 130 滑块重Q3(N) = 200 连杆通过质心轴c2的转动惯性半径?c ?c2= 曲柄转速n1(rpm) = 610 发动机许用速度不均匀系数[δ] = 进气凸轮推程h1 = 9 进气凸偏距e1 = 6 进气凸偏基圆直径d01min = 50 进气门开放提前角-10°排气凸轮推程h2 = 10 排气凸偏距e2 = 8 排气凸偏基圆直径d02min = 50 排气门开放提前角-32°速度、加速度、动态静力分析中对应点A1 齿轮参数m= mm??20 ?h?a?1c?? z2?z’2?14 z3?z’3?72z1?36 2. 计算连杆及曲柄的长度1）图解法求连杆和曲柄的长度设曲柄长度为r、连杆的长度为l，活塞行程H 已知数据知e= 50H = 300K= ?OB??l?r OB??l?r 根据K值求极位夹角：??180?K?1，已知K值为，算得θ=°K?1 4 如图2-1所示，借助SolidWorks软件画出一条与活塞推程H相等距离的水平线B?B?，在B?点处作一点垂线，以B?点为起点作一条线与垂线相交形成一个三角形，并使两条线的夹角等于°。
再做一条水平线与B?B?的距离为活塞偏置距e=50，以三角形斜边的中点为圆心，斜边距离的一半为半径作圆，O为圆与水平线相交的点，连接OB?、OB?，则OB??l?r，OB??l?r 图2-1 图解法确定连杆和曲柄的长度此可得曲柄r和连杆l r?OB??OB?2? l?OB??OB?2? 2）编程计算、校核设计原理：如图2-2所示，设曲柄长度为r、连杆的长度为l，活塞行程H ?OB??l?r OB??l?r ???180?K?1K?1 H2sin? 22?? 可求R?CBI? OE?(OC)?(CE) 5 = = (OC)2?(CD?DE)2R2?(Rcos??e)2OB??l?r?(OF)2?e2????????????????(1) OF?OE?H2OEOE?sin?1OCR ??sin?1????? 联立、式求解，可求出连杆的长度l及曲柄的长度r。
利用Labview编程软件制作程序如图2-3，所示具体结果如图2-4所示?OB??l?r?2Rsin?2???????????????????(2) 图2-3 Labview程序图2-4 Labview程序前面板 3. 绘制内燃机的机构运动简图。
初始数据可知齿轮的参数如表2-1所示表2-1齿轮参数齿数Z1 36 模数m 分度圆直径变位系数126 49 252 基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径分度圆上的齿厚公法线长-Z2、Z’2 14 Z3、Z’3 72 - 6利用SolidWorks软件画出机构简图如图2-5所示图2-5 机构简图运动分析1、速度分析在CAD中新建一个零件图，在任意处以曲柄长度r画一个圆，圆心为O，以圆心为起点，r为长度画一条直线，与圆O交于点A，再画一条无限长度竖直线，以A为起点画线与竖直线相交于点B，长度为l，一个简易的机构运动简图就完成了。
在简图上定出当OA与AB共线和垂直的四个点，并以上共线点在圆上阵列出12个点，此时圆上共有15个点。
如图2-6所示。
7 图2-6 运动简图图解法求速度作出速度方程式如下：VB?V A?VBA 方向：? ?OA ?AB大小：？?1lOA ？??? 图2-7 速度矢量三角形如图2-7所示，在SolidWorks中任取一点p作为速度极点。
从点p出发做代表V A的矢量pa(?OA且pA?V A/?v)，再分别过点a和p做代表VBA的方向线ab，代表VB的方向线pb(竖直方向），两者相交于点B，在线段ab上截出一点C，使得lac/lab=，c点即为连杆的质心点，连接pc，则pc的长度即为Vc2的大小。
赋予速度矢量三角形一些约束，则速度矢量三角形可跟着机构运动简图的运动而变化，(?v?1:100)则VBA??vab，VB??vpb，Vc2??vpc 连杆的角速度则为Vab?vab ?lAB?1AB?2?在运动分析图中将曲柄移动一个点，记录一组数据，数据如表2-2所示(S为连杆上端点与活塞推程最高点的距离)。
8表2-2 各点速度位置A0 A1 A2 A2’ A3 A4 A5 A6 A6’ A7 A8 A9 A9’ A10 A11 S 0 300V AB(m/s)Vc2(m/s) VB(m/s) 00 - - - - - - ω2根据速度表格中的数据绘出S的曲线如图2-8所示，绘出VB的曲线图如图2-9所示。
图2-8 S曲线图图2-9 VB曲线图2、加速度分析列出加速度的方程式9 ?aB?aA?a?a??nBA?tBA 方向：? A?O B?A ?AB 2大小：？?12lOA ?2lAB ？在SolidWorks中任取一点p’作为加速度极点。
从点p’出发作代表aA的矢量p’a’；再过点a’和p’，作代表aBA和代表aBA 的矢量a’b’；然后再作代表aB的矢量p’b’。