第一章发动机工作原理PPT课件

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。
ε= Va/Vc
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。
压缩比过大的不良后果
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压缩比过大的不良后果
名称 爆燃
表面 点火
成因
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。
产生的高压会使发动机 机件负荷增加，寿命降 低。
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§5 发动机的编号规则
• 1、 规则来源 GB/T725—1991 2、 内容 （1）命名：发动机产品名称按采用燃料命名 如汽油机、柴油机 （2）组成：由四部分组成 A、首部：产品特征代号 B、中部：缸数、气缸排列形成、缸径 C、后部：结构特征和用途特征 D、尾部：区分符号
作功行程
排气门关闭
上 止
Z
P点
下 止 点
活
c
塞Baidu Nhomakorabea
大气压力线 r
b
a
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
示功图 V
进气门关闭 残余废气
排气行程
排气门打开
P
上Z
止 点
下 止 点
c
大气压力线 r
b
活
V
塞
示功图
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
二、四冲程柴油机的工作原理
温度700~900K压
温度310~340K 温度750~1000K 压力85~95 kPa 压力3~5 MPa
力105~120 kPa
终了：温度 1000~1200K压力
进气门
200~500 kPa 纯 空 气喷油器
排气门
进气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力6~9
气体燃料发动机
水冷发动机
风冷发动机 四冲程发动机 二冲程发动机
增压发动机 非增压发动机
§2 往复活塞式内燃机的基本构造及基本术语
2.1单缸发动机结构示意图
2.2 基本术语
❖ 上止点 ❖ 下止点 ❖ 活塞行程(S)
❖ 压缩比
❖ 气缸工作容积(V h ) ❖ 发动机排量(VL) ❖ 燃烧室容积(Vc ) ❖ 气缸总容积(Va ) ❖ 工作循环 ❖ 工况 ❖ 负荷率
•
燃烧、排气
(二)、二冲程柴油机工作原理
扫气泵
压缩
喷油器
排气
空
气
废
换气
排气门
燃烧
气
思考
二冲程发动机与四 冲程发动机相比， 有何优点？
1. 理论上它的功率应等于四 冲程发动机的二倍。
2. 由于作功频率较大，二冲 程发动机的运转比较均匀 平稳。
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。
• 型号编制举例
• (1) 汽油机
• 1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型
• 4100Q： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用
• 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车 用，第四种变型产品
• CA6102： 表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通 用型，CA表示系列符号
Vh= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm
VL= V h × i
S——活塞行程mm
§3 往复活塞式内燃机工作原理
一、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
单缸四冲程汽油机的工作过程
温度370~440 K， 压力75~90 kPa
进气行程
排气门关闭
喷油泵
MPa
思考
四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 相同之处呢？
共同特点：
1 每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴 转半周。
2 只有作功行程产生动力。
思考
四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 不同呢？
不同点
汽油机
柴油机
汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气
进入气缸的是纯空气
电火花点燃混合气
• 8V100： 表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷 通用型
• TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用， TJ表示系列符号
• CA488： 表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型， CA表示系列符号
• (2) 柴油机
• 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水 冷通用型
第一章 发动机工作原理和总体构造
➢发动机的分类 ➢基本术语 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢二冲程发动机工作原理和总体构造
按活塞运动 方式
按所用燃料
按冷却方式
按一个工作循 环期间活塞往 复行程数 按进气状态
§1 发动机的分类
往复活塞式
旋转活塞式 化油器式发动机
汽油发动机 柴油发动机
直接喷射式发动机发动机
• 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
• 6135Q： 表示六缸，四行程，缸径135mm， 水冷车用
由燃烧室内炽热 表面点燃混合气 产生的另一种不 正常燃烧。
现象
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。
伴有强烈的较沉 闷敲击声。
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。
§4 发动机的总体构造
两 曲柄连杆机构
大
汽
机
油
构 配气机构
机
多
燃油系
一 个
五 进排气系
点 火
大 系
冷却系
系
统 润滑系
起动系
进气门 排气门 推杆
挺柱
正时齿轮
■ 配气机构
■ 曲柄连杆 机构
连杆
活塞 曲轴 飞轮
摇臂 凸轮轴
桑塔纳发动机结构示意图
桑塔纳发动机冷却系示意图
桑塔纳发动机润滑系示意图
高温气体加热柴油燃烧
有点火系
无点火系
无喷油器
有喷油器
三、 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
(一)、二冲程汽油机工作原理
1、结构
压缩混合气 排气孔
点火燃烧
火花塞
进气孔
进气
扫气孔
排气
• 第一行程：活塞由下止点到上止点。
•
压缩、进气
• 第二行程：活塞由上止点到下止点。
进气门开启
上 止
P点
下 止 点
活 塞
大气压力线 r a
示功图：气缸内气体压力随气缸容积或曲 轴转角而变化的关系。
示功图 V
进气门关闭
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
压缩行程
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
示功图 V
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa