汽车发动机工作原理和总体构造.pptx

900~1200
105~125 kPa
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§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K压 力800~900 kPa
温度800~1000K压 力3~5 MPa
喷油器
进气门
纯空气
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温800~1000K 压力105~400 kPa
排气门
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3．供给系统
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·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，
二冲程汽油机工作原理
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排气孔
点火燃烧
火花塞
进气孔
进气
扫气孔
排气
二、冲程柴油机工作原理
扫气泵
压缩
喷油器
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排气
空
气
换气
废
排气门
燃烧
气
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思考
1.理论上它的功率应等于四 冲程发动机的二倍。
二冲程发动机 与四冲程发动 机相比，有何 优点？
2.由于作功频率较大，二冲 程发动机的运转比较均 匀平稳。
进气门 排气门 推杆
挺柱
正时齿轮
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配气机构 曲柄连杆机 构
连杆
活塞 曲轴 飞轮
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摇臂
凸轮轴
1．机体与气缸盖
·机体：骨架作用，安装 各个机构和系统，包括 气缸体、油底壳、曲轴 箱
·缸盖：组成燃烧室，布置 各种零部件
2．曲柄连杆机构
·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
kPa
P
c
大气压力线 r a
示功图
V
作功行程
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压力 3~5MPa
下止点 上止点
活塞
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
排气门关闭
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Z P
c 大气压力线 r
示功图
b
a V
进气门关闭
排气行程
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排气门打开
Z P
压缩比过大的不良后果 德州学院
名称 爆燃
成因
现象
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。
火焰以极高的速率 向外传播，形成压 力波，以声速向前 推进。当压力波撞 击燃烧室壁时就发 出尖锐的敲缸声。
后果
还会引起发动机过热，功 率下降，燃油消耗量增加 等一系列不良后果。严重 爆燃时甚至造成气门烧毁 、轴瓦破裂，火花塞绝缘 体击穿等。
下止点（Bottom Dead Center ）
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
工作循环
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工况（P、n） 负荷率（％）
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第一章 汽车发动机工作原理和 总体构造
➢发动机总体构造 ➢基本概念 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢发动机的分类
§1 汽车发动机的类型
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车用内燃机
车用内燃机 车用内燃机 车用内燃机
水冷发动机 风冷发动机
车用内燃机
四冲程发动机
往复活塞式发动机 旋转活塞式发动机
二冲程发动机 汽油发动机 柴油发动机
化油器式发动机 直接喷射式发动机发动机
气体燃料发动机（代用燃料） 单缸发动机
多缸发动机
车用内燃机
单列式发动机 双列式发动机
§2 发动机的基本结构及基本术语
一、发动机基本结 构
发动机是汽车 最主要的总成 之一，动力的 来源。被称为 汽车的“心 脏”。
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二、基本术语
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上止点（Top Dead Center ）
下止点 上止点
活塞
残余废气
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
V 示功图
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四冲程发动机工作状态
状态 行程
进气行程
温度(K) 370~440
压力 75~90 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 3~5MPa (瞬时最高) 1500~1700(作功终了) 300~500 kPa (作功终了)
吸气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
瞬时：温度1800~2200K压 力5~10 MPa
喷油泵
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柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
进气行程
温度(K)柴油机工作时各行程 状态参数
320~350
压力 800~900 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
800~1000
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
单缸四冲程汽油机的工作过程
进气行程 温度370~440 K， 压
力75~90 kPa
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排气门关闭
下止点 上止点
活塞
P
进气门开启
大气压力线 r
a
示功图
V
示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。
压缩行程
进气门关闭
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压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
温度600~800K， 压力600~1500
表面点火
由于燃烧室内炽热表面与 炽热处(如排气门头，火 花塞电极，积炭处)点燃 混合气产生的另一种不正 常燃烧。
伴有强烈的较沉闷 敲击声。
产生的高压会使发动机机 件负荷增加，寿命降低。
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§1.3 四冲程发动机的简单工作原理
§1.3.1 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
3.构造简单，质量较小。
4.易受磨损和经常需要
修理的运动部件数量较少。
§1.4 发动机总体构造
➢机体及曲柄连杆机构 ➢配气机构 ➢燃油供给系 ➢点火系（汽油机） ➢冷却系 ➢润滑系 ➢起动系
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发动机的总体构造
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两大机 构
五大系 统
曲柄连杆机构
配气机构 供给系 点火系 冷却系 润滑系 起动系
ε= Va / Vc
压缩比
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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。
ε= Va/Vc
压缩比过大的不良后果
现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)。 上 海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。 ·ε越大，循环热效率越高。汽油机ε=7～9 柴油机ε=18～22
800~1000
3~5MPa
5~10MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
105~125 kPa
思考
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四冲程汽油机和柴油机的 工作循环有什么异同之处 呢？
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二冲程发动机的工作原理
二冲程发动机 二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理
1、结构 压缩混合气