1308969683848815493.四行程汽油机工作原理-章菊

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定义 分类 按不同的分类方法 发动机
结
发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。
常用术语
十个基本术语 汽油发动机 四个行程的工作过程
工作原理
（重点）
柴油发动机
区别于汽油机的工作过程
作业：
1.CA488型号汽油机，D=87.5mm， 活塞行程为92mm，压缩比为8.1， 求该发动机的工作容积、排量. 燃烧室容积。
环境指标
1、排放（HC、CO、NQx、PM等） 2、噪声（dB）
汽车排放标准
法规名称 车型 汽油车 欧洲Ⅰ号 柴油车 汽油车 欧洲Ⅱ号 非直喷柴油车 直喷柴油车 汽油车 欧洲Ⅲ号 柴油车 汽油车 欧洲Ⅳ号 柴油车 0.5 0.25 0.3 0.64 1.0 0.1 0.5 0.08 0.56 0.05 0.025 3.16 2.2 1.0 1.0 2.3 0.2 0.15 1.13 0.5 0.7 0.9 0.08 0.10 0.18 CO(g/km) 2.72 HC(g/km) NOx(g/km) HC+NOx(g/km) 0.97 PM(g/km) 0.14
直列发动机-结构简单，空间利用率差； V型发动机-结构相对复杂，空间利用率好，适用于多缸， 如奥迪A6、法拉利360、奔驰S600 ； 水平对置发动机一般安装在整车的中心线上，活塞平均分布 在曲轴两侧，发动机转速得到很大提升，油耗较低，适合运动 型轿车或跑车。
发动机的分 类 8、按气门数目分类
发动机结构基本术语（重点）
7.燃烧室容积(Vc ) 8.气缸总容积(Va )
Va Vh Vc
9. 压缩比：
气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。
Va Vc
10.工作循环：
对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经 过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的 连续过程，称为发动机的一个工作循环。
曲轴转两圈气缸内完成一个工作循环；
二冲 程发 动机
二冲程发动机：活塞移动两个行程
或曲轴转一圈气缸内完成一个工作循环；
发动机的分 3类 、按冷却方式分类
水冷式发动机：以水 为冷却介质
水冷
风冷式发动机：以空气作 为冷却介质。如摩托车
风冷
4、按点火方式分类
压燃式发动机：利用气缸内空气被压缩 后产生的高温，使燃油自燃。如柴油机。
发动机的分 类 6、按气缸数目分类
多缸发动机：3、4、6、8、12缸
排量1升以下的发动机常用3缸(如夏利7100)，1—2.5升一 般为4缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸， 5.5升以上用12缸发动机。
发动机的分 类 7、按气缸排列形式分类
直列式发动机
V型发动机
对置式发动机
四冲程汽油机工作原理
a.进气冲程 b.压缩冲程 c.作功冲程 d.排气冲程
a b c d
1、进气行程
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。
上 止 点 下 止 点
P
进气门开启
活 塞 下 行
排气门关闭
大气压力线
r
示功图
a V
进气终了时气缸内压强为74～93Kpa， 温度上升至353～403K。
二气门发动机：国产发动机大多采用每缸2气门，即一 个进气门，一个排气门； 多气门发动机：国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即 2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率；国外有的公 司开始采用每缸5气门结构，即3个进气门，2个排气门，主要 作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。
发动机产品型号
2、压缩行程
P
进气门关闭 上 止 点
下 止 点
活 塞 上 行
排气门关闭
c
大气压力线
r
示功图
a V
压缩终了时气缸内压强上升至800～2000Kpa， 温度继续上升至600～750K 。
3、作功行程
P
活 塞 下 行
上 止 点 下 止 点
Z
排气门关闭
进气门关闭
c
大气压力线
r
示功图
b a V
作功中气缸内最高压强可达3～5Mpa， 最高温度可达2200～2800K；作功终 了时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa， 温度下降至1300～1600K。
发动机的分 类
点燃式发动机：利用火花塞发出的电火花强制 点燃燃料，使燃料强行着火燃烧。 如汽油机、煤气机。
5、按可燃混合气形成的方法分类
外部形成混合气的内燃机：燃料和空气 在外先混合然后进入气缸。如汽油机。
发动机的分 类
内部形成混合气的内燃机：燃料在临近 压缩终了时才喷入气缸，在气缸内与空气 混合。如柴油机。
柴油机
发动机的分 类
柴油机
汽油机
汽油机
天然气机
天然气或液化石油气
双燃料
汽油或柴油
发动机的分 类 2、按实现循环的行程数分类
对于往复活塞式发动机，每进行一 次能量转换，均要经过进气、压缩、作 功、排气四个过程。这种周而复始的连 续过程，称为发动机的一个工作循环。
四冲 程发 动机
四冲程发动机：活塞移动四个行程或
2.简述汽油机与柴油机的异同点。
二冲程汽油机工作原理
a.压缩-换气冲程
b.作功-换气冲程
一、车用发动机来自百度文库分类
1、按燃料分类 2、按实现循环的行程数分类 3、按冷却方式分类 4、按点火方式分类 5、按可燃混合气形成的方法分类 6、按进气方式分类 7、按气缸数目分类 8、按气缸排列形式分类 9、按气门数目分类
发动机的分 类
1、按燃料分类
发动机主要性能
1、动力性指标
2、经济性指标 3、强化指标 4、环境指标
发动机主要性能
动力性指标：
1、发机机转速 n (rpm)
2、有效转矩
3、有效功率
Te ( N m)
Pe ( KW )
Te n Pe 9550
发动机主要性能 经济性指标
燃油消耗率（比油耗）g e
强化指标
1、升功率
2、比质量
总结：完成一个工作循环，活塞在上下止点 间往复移动了四个行程，曲轴旋转了两周。
分析和比较汽油机、柴油机的工作异同？
相同点：
每个工作循环曲轴转两周; 每一行程曲轴转半周; 只 有作功行程产生动力。
不同点：
汽油机 汽油与空气缸外混合，进入可燃混 合气 电火花点燃混合气 有点火系 无喷油器 柴油机 进入气缸的是纯空气 高温气体加热柴油燃烧 无点火系 有喷油器
1、内燃机产品命名:
以燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机、 沼气机等。 2、内燃机型号： 由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。
首部 中部 后部 尾部
发动机产品型号
发动机产品型号编制示例
（1）汽油机EQ6100Q：东风公司生产，直列6 缸、四冲程、缸径100mm，水冷，车用汽油机。 （2）汽油机CA492：一汽生产，直列4 缸、四冲 程、缸径92mm，水冷，车用汽油机。 （3）柴油机12V135ZQ：V型、12缸、四冲程、 缸径135mm，水冷，增压，车用柴油机。
内燃机工作原理
主讲：章 菊
汽车工程学院 Tel：621553
发动机基本原理
动态演示
发动机结构基本术语
发动机结构基本术语（重点）
1.上止点 2.下止点
3.活塞行程(S)
上止点与下止点间的 距离。
4.曲柄半径(R) S=2R 5.气缸工作容积 Vh 6.发动机排量 Vl i *Vh
（i为气缸数）
4、排气行程
残余废气
P
上 止 点
下 止 点
进气门关闭
活 塞 上 行
排气门打开
Z
c
大气压力线
r
示功图
b
a
排气终了时气缸内压强下降至105～120Mpa， 温度下降至900～1200K。
V
四冲程汽油机工作原理
（1）进气冲程 活塞被曲轴带动由上止点向下止点移动（曲轴旋转180），气缸内的气压 降低，产生真空吸力。此时进气门开启，排气门关闭，汽油与空气混合气 被吸入气缸。 （2）压缩冲程 随着曲轴转动，活塞由下止点向上止点移动（曲轴旋转180）。与此同时， 进、排气门均关闭，活塞压缩可燃混合气，使其温度和压力同时升高。 （3）作功冲程 当压缩冲程终了活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃混合气。气缸 中燃料燃烧放出热能，压力和温度急剧上升，气体受热膨胀，推动活塞从 上止点移动到下止点（曲轴旋转180），对外作功。在此冲程中进、排气 门均保持关闭。 （4）排气冲程 在曲轴飞轮系统惯性力的作用下，活塞又从下止点向上止点移动（曲轴旋 转180）。此时进气门关闭，排气门开启，燃烧过的废气，被活塞挤出气 缸之外。