汽车汽油发动机结构及工作原理

作 容
• 发动机工作容积（排
积
量V1）：
下止点
发动机全部气缸工作
容积之和。
• 燃烧室容积（图）：
活塞在上止点时其上 方的容积
• 气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时其上 方的全部容积
• 压缩比：
气缸总容积与燃烧室 容积之比
二. 四冲程发动机的工作原理
四冲程发动机的四个冲程主要指： 进气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气 冲程。
2. 简述四冲程发动机的工作原理？ 3. 解释什么叫做发动机的排量？
课程结束 欢迎批评指正
终了压力: 105120 kPa 终了温度: 600900 oC
排气冲程
排气门开 启
活
塞
曲轴转
角:540o-
720 o
接下来我们在来看一下 四个冲程完整的过程
思考：
1 一个工作循环活塞往返几次？ 2次
2 一个工作循环曲轴转几圈？ 2圈
3一个工作循环做功几次？ 1次
发动机结构及原 理3D视频
作业
1. 简述按不同的分类方法我们可以把发动机 分成哪几种？
作用：
吸入混合气
进气门开 启
过程：
活塞在曲轴的带动下由上
止点移至下止点。此时进
气门开启，排气门关闭，
曲轴转动180°。在活塞移
动过程中，汽缸容积逐渐
增大，汽缸内气体压力降
低，汽缸内形成一定的真 终了压
空度，空气和汽油的混合 力: 75气通过进气门被吸入汽缸， 90kPa
并在汽缸内进一步混合形 终了温
冷却方式分类：液体冷却和气体冷却 （图）
按发动机进气形式分为：增压式和非增压式发动机（图）
柴
机压
油
缩
发
天
动
然
机
气
发
动
汽
双
油
燃
发
料
动
发
机ຫໍສະໝຸດ Baidu
动
机
3.四冲程汽油发动机的基本结构
1-火花塞 2-气缸盖 3-凸轮轴 4-机体 5-进气道 6-气缸 7-活塞 8-曲轴 9-曲轴皮带轮 10传动链轮 11-连杆 12-气门 13-凸轮轴正时齿轮
目前的传统发动机都是将燃料的化学能转变 为热能，再由热能转变为机械动力，并通过底 盘的传动系和行驶系驱动汽车行驶
.
.
2. 发动机的分类
按燃料分类：汽油发动机 柴油发动机 压缩天然气发动机 液化石油气发动机 双燃料发动机 （图）
按着火方式分类：压燃式和点燃式 （图）
按工作循环冲程数分类：四冲程和二冲程 （图）
4.单缸四冲程汽油机基本结构
5.发动机常用术语
• 上止点（图）： 活塞顶离曲轴中心线 最远的位置
• 下止点（图）： 活塞顶离曲轴中心线 最近的位置
• 活塞行程（图）： 上下止点间的距离 S=2R
上止点
S
下止点
曲轴 中心 线
2R
• 汽缸工作容积（图）：
上止点
活塞由上止点到下止
工
点运动扫过的容积。
汽车汽油发动机结构及原理
➢ 教学目标与要求 ➢ ➢ 掌握发动机的基本概念及分类 ➢ ➢ 掌握四冲程发动机的结构及工作原理 ➢ ➢ ➢
➢ 教学难点
1. 四冲程汽油发动机的工作原理
一. 发动机的基本概念，分类方法及结 构
1. 发动机基本概念
发动机---是将某一种形式的能量转换为机 械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能 通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转 化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自 发动机。
断升高。
kPa 终了温度:
350-400
oC
压缩冲程
活 塞
排气门关 闭
曲轴转 角:180o -360 o
作用：
燃烧高温高压气体膨胀做功
进气门关 闭
过程：
当活塞接近上止点时，由 火花塞点燃可燃混合气， 混合气燃烧释放出大量的 热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动，并通过 曲柄连杆机构对外输出机
械能。
最高压力: 2490 -3520 kPa 终了压力: 300-500 kPa 终了温度: 1200 oC
火花塞点 火
做功冲程
活 塞
排气门关 闭
曲轴转 角:360o540 o
作用：
进气门关 闭
排出膨胀做功后的废气
过程：
排气门开启，进气门仍然 关闭，活塞从下止点向上 止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时， 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气
成可燃混合气 。
度: 80130 oC
进气冲程
活 塞
排气门关 闭
曲轴转 角:0o180 o
作用：
进气门开 启
压缩混合气，为燃烧创造 条件
过程：
压缩冲程时，进、排气门
同时关闭。活塞从下止点
向上止点运动，曲轴转动
180°。活塞上移时，工作
容积逐渐缩小，缸内混合
终了压力: 800-
气受压缩后压力和温度不 1400