吉林大学发动机原理讲义PPT课件
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发动机工作原理-PPT
32
七、 汽油机与柴油机的相同点与不同点 相同点: 1 .每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴 转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开， 其余两个冲程进、排气门均光。 2.四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其 余三个冲程消耗能量。 3.必须用外力起动。 4.工作循环基本内容相似，主要机件的运动 相同，结构基本相同。
温度
370400K
压缩 冲程
提高燃烧 速度
转半圈
作功 冲程
燃烧作功 转半圈
排气 冲程
排出废气 转半圈
关
关
0.6-1.2Mpa
600700K
关
关
Max 35Mpa
Max18 00-
2200K
关
开
0.105-0.115 900-
MPa
120300K
六、 四冲程柴油机工作原理
每个循环也由进气、压缩、作功、排气四个冲程组 成。但由于柴油的性质与汽油不同，其混合气形成的方 式、着火方式与汽油机也不同。下述不同点：
u＝f（T） 即只要工质的初、终态温度T1,T2确定，不 论经过什么过程，其内能的变化都相等
Δu＝u2-u1=f(T2)-f(T1)
46
二、热力学第一定律
1. 热力过程及其所作的功 工质状态参数的一系列变化过程，叫做热力 过程，可用p－v图表示，其所做的功为（1kg气体）
47
图片
d F ds p A ds p dv
发动机是将其它形式的能量转 变为机械能的机器
5
二、发动机的分类
1. 按使用燃料分：汽油机、柴 油机等。 2. 按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发
动机。 3. 按气门位置分：顶置气门式发动机、侧
置气门式发动机。 4. 按气缸排列分：直列式发动机、v型发动
七、 汽油机与柴油机的相同点与不同点 相同点: 1 .每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴 转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开， 其余两个冲程进、排气门均光。 2.四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其 余三个冲程消耗能量。 3.必须用外力起动。 4.工作循环基本内容相似，主要机件的运动 相同，结构基本相同。
温度
370400K
压缩 冲程
提高燃烧 速度
转半圈
作功 冲程
燃烧作功 转半圈
排气 冲程
排出废气 转半圈
关
关
0.6-1.2Mpa
600700K
关
关
Max 35Mpa
Max18 00-
2200K
关
开
0.105-0.115 900-
MPa
120300K
六、 四冲程柴油机工作原理
每个循环也由进气、压缩、作功、排气四个冲程组 成。但由于柴油的性质与汽油不同，其混合气形成的方 式、着火方式与汽油机也不同。下述不同点：
u＝f（T） 即只要工质的初、终态温度T1,T2确定，不 论经过什么过程，其内能的变化都相等
Δu＝u2-u1=f(T2)-f(T1)
46
二、热力学第一定律
1. 热力过程及其所作的功 工质状态参数的一系列变化过程，叫做热力 过程，可用p－v图表示，其所做的功为（1kg气体）
47
图片
d F ds p A ds p dv
发动机是将其它形式的能量转 变为机械能的机器
5
二、发动机的分类
1. 按使用燃料分：汽油机、柴 油机等。 2. 按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发
动机。 3. 按气门位置分：顶置气门式发动机、侧
置气门式发动机。 4. 按气缸排列分：直列式发动机、v型发动
《发动机培训讲义》课件
《发动机培训讲义》ppt课件
contents
目录
• 发动机概述 • 发动机的组成与工作过程 • 发动机的维护与保养 • 发动机的常见故障与排除方法 • 发动机的发展趋势与未来展望
01
发动机概述
发动机的定义与分类
总结词
发动机是一种将其他形式的能量转换为机械能的装置，广泛应用于汽车、船舶 、飞机等领域。根据不同的分类标准，发动机可以分为多种类型。
发动机的工作过程
压缩
将可燃混合气压缩 ，提高其温度和压 力。
膨胀
利用燃烧产生的能 量推动活塞下行， 使曲轴旋转。
进气
吸入空气，使可燃 混合气进入气缸。
燃烧
点燃可燃混合气， 使其在气缸内燃烧 。
排气
将燃烧后的废气排 出气缸。
发动机的燃烧过程
着火延迟期
速燃期
从点火时刻起到燃气开始燃烧的这段时间 。
燃烧速度最快的阶段，放出大量热量，使 压力迅速上升。
详细描述
根据燃料类型，发动机可以分为汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等；根 据实现转换的方式，发动机可以分为内燃机、外燃机等；根据应用领域，发动 机可以分为汽车发动机、航空发动机、船舶发动机等。
发动机的工作原理
总结词
发动机的工作原理主要是通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动活塞运动，进而带动曲轴转动，产生机械能。
系统堵塞也可能导致功率不足，需要定期清洗和维护。
05
发动机的发展趋势与未来展望
发动机技术的创新与发展
01Байду номын сангаас
02
03
04
燃油喷射技术
采用高压喷射技术，提高燃油 雾化效果，提高燃烧效率。
缸内直喷技术
将喷油嘴置于缸内，实现燃油 与空气的更佳混合，提高燃烧
contents
目录
• 发动机概述 • 发动机的组成与工作过程 • 发动机的维护与保养 • 发动机的常见故障与排除方法 • 发动机的发展趋势与未来展望
01
发动机概述
发动机的定义与分类
总结词
发动机是一种将其他形式的能量转换为机械能的装置，广泛应用于汽车、船舶 、飞机等领域。根据不同的分类标准，发动机可以分为多种类型。
发动机的工作过程
压缩
将可燃混合气压缩 ，提高其温度和压 力。
膨胀
利用燃烧产生的能 量推动活塞下行， 使曲轴旋转。
进气
吸入空气，使可燃 混合气进入气缸。
燃烧
点燃可燃混合气， 使其在气缸内燃烧 。
排气
将燃烧后的废气排 出气缸。
发动机的燃烧过程
着火延迟期
速燃期
从点火时刻起到燃气开始燃烧的这段时间 。
燃烧速度最快的阶段，放出大量热量，使 压力迅速上升。
详细描述
根据燃料类型，发动机可以分为汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等；根 据实现转换的方式，发动机可以分为内燃机、外燃机等；根据应用领域，发动 机可以分为汽车发动机、航空发动机、船舶发动机等。
发动机的工作原理
总结词
发动机的工作原理主要是通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动活塞运动，进而带动曲轴转动，产生机械能。
系统堵塞也可能导致功率不足，需要定期清洗和维护。
05
发动机的发展趋势与未来展望
发动机技术的创新与发展
01Байду номын сангаас
02
03
04
燃油喷射技术
采用高压喷射技术，提高燃油 雾化效果，提高燃烧效率。
缸内直喷技术
将喷油嘴置于缸内，实现燃油 与空气的更佳混合，提高燃烧
发动机基本结构与工作原理ppt
怠速控制系统
怠速控制系统概述
怠速控制系统是发动机控制系统 的重要组成部分，负责控制发动 机在怠速状态下的运转。
怠速控制系统的组成
怠速控制系统通常由怠速电机、 节气门位置传感器、空气流量计 等组成。
怠速控制系统的控制 逻辑
怠速控制系统的控制逻辑是根据 发动机的转速和负荷，通过调节 怠速电机和节气门位置来控制发 动机的进气量，从而保持发动机 的稳定运转。
Байду номын сангаас
进气控制系统
进气控制系统概述
进气控制系统是发动机控制系 统的重要组成部分，负责控制 发动机的进气过程。
进气控制系统的组 成
进气控制系统通常由进气歧管 、节气门、空气滤清器等组成 。
进气控制系统的控 制逻辑
进气控制系统的控制逻辑是根 据发动机的转速和负荷，通过 调节节气门的开度和进气歧管 的长度来控制发动机的进气量 ，从而影响发动机的动力输出 和燃油经济性。
发动机异响故障
故障原因
可能的原因包括发动机内部零件磨损、润滑不良、外部零件松动等。
排除方法
检查发动机内部零件，更换润滑油，紧固外部零件等。
发动机抖动故障
故障原因
可能的原因包括供油系统故障、点火系统故障、机械故障等。
排除方法
检查供油系统和点火系统，检查发动机机械部分等。
THANKS
特点
03
转子发动机具有较高的压缩比和较宽的转速范围，但燃油经济
性较差。
燃气轮机
定义
燃气轮机是一种以燃气为工质的热力发动机，将燃气压力转化为 机械能输出。
工作原理
燃气轮机的工作原理是利用燃气在涡轮中膨胀，推动涡轮旋转， 将热能转化为机械能。
特点
燃气轮机具有较高的热效率和较宽的功率范围，但燃油经济性较 差。
吉林大学内燃机课件第8章
第六章 内燃机的特性
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
内燃机的使用工况与特性 内燃机负荷特性 内燃机速度特性 调速特性 万有特性 内燃机功率标定及大气修正
第一节 内燃机的使用工况与特性
一、内燃机工况 指内燃机实际运行的工作状况。
第一节 内燃机的使用工况与特性
Pe kTtq n
一、柴油机的负荷特性 1、制取条件和方法 2、曲线历程分析： （1） be be=k3/(ηmηit ) 1) ηm 2) ηit n不变，Φc基本不变 中小负荷时， ηit基本不变，Pe增大—gb增大—燃烧占 曲轴转角增大—过量空气系数下降—不完全燃烧 损失增加—ηit下降。
第二节 内燃机负荷特性
4、 be
3.6 k3 6 be 10 e H u itm be k3
( 4)
itm
第 be Pe k 4 n a
c B k4 n a
柴油机
(5)
B k ' 4 gb n (5' )
第一节 内燃机的使用工况与特性
第一节 内燃机的使用工况与特性
性能特性：
性能指标随运行工况变化的特性。如负荷特性和调速特 性。
第一节 内燃机的使用工况与特性
特性曲线：表示特性的曲线。
第一节 内燃机的使用工况与特性
内燃机的性能指标通常用动力性指标、经济性指标表示， 主要参数如下： Pe、Pme、Ttq 用于评价发动机的动力性； B、be 用于 评价发动机的经济性。
第二节 内燃机负荷特性
一、柴油机的负荷特性 1、制取条件和方法 2、曲线历程分析： （1） be be=k3/(ηmηit ) 1) ηm ηm =1-Pmm/pmi= 1-Pmm/(pmi+Pme) n不变，Pmm基本不变 空车Pmm=pmi，Pe=0，ηm =0 Pe增大—pi增大—ηm增大
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
内燃机的使用工况与特性 内燃机负荷特性 内燃机速度特性 调速特性 万有特性 内燃机功率标定及大气修正
第一节 内燃机的使用工况与特性
一、内燃机工况 指内燃机实际运行的工作状况。
第一节 内燃机的使用工况与特性
Pe kTtq n
一、柴油机的负荷特性 1、制取条件和方法 2、曲线历程分析： （1） be be=k3/(ηmηit ) 1) ηm 2) ηit n不变，Φc基本不变 中小负荷时， ηit基本不变，Pe增大—gb增大—燃烧占 曲轴转角增大—过量空气系数下降—不完全燃烧 损失增加—ηit下降。
第二节 内燃机负荷特性
4、 be
3.6 k3 6 be 10 e H u itm be k3
( 4)
itm
第 be Pe k 4 n a
c B k4 n a
柴油机
(5)
B k ' 4 gb n (5' )
第一节 内燃机的使用工况与特性
第一节 内燃机的使用工况与特性
性能特性：
性能指标随运行工况变化的特性。如负荷特性和调速特 性。
第一节 内燃机的使用工况与特性
特性曲线：表示特性的曲线。
第一节 内燃机的使用工况与特性
内燃机的性能指标通常用动力性指标、经济性指标表示， 主要参数如下： Pe、Pme、Ttq 用于评价发动机的动力性； B、be 用于 评价发动机的经济性。
第二节 内燃机负荷特性
一、柴油机的负荷特性 1、制取条件和方法 2、曲线历程分析： （1） be be=k3/(ηmηit ) 1) ηm ηm =1-Pmm/pmi= 1-Pmm/(pmi+Pme) n不变，Pmm基本不变 空车Pmm=pmi，Pe=0，ηm =0 Pe增大—pi增大—ηm增大
发动机工作原理与总体构造讲优秀课件
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
二冲程发动气机工油作机原理课工与件总作体剖构造面讲优图秀
3．工作过程
以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽油机为例： 上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体， 同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气 孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。 下行冲程：活塞接近上止点时，电火花产生点燃 可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下 行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进 气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气 口进入气缸，完成换气过程。
kPa
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
示功图
V
（3）作功行程
（燃烧及膨胀行程）
在压缩上止点前10 －15 ºCA，火花塞 点火，引燃可燃混 合气，形成火焰中 心。 高温高压燃气推动 活塞下行，对外作 功：p=3－5MPa； T=2200－2700K。
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
（3）作功行程
在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器， 并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷 孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油 滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运 动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内 的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着 火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急 剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连 杆推动曲轴旋转做功。
第二章 发动机工作原理与 总体构造
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
第一节、发动机基本术语和类型
知识点：
发动机的基本术语 发动机的总体构造 发动机的分类
二冲程发动气机工油作机原理课工与件总作体剖构造面讲优图秀
3．工作过程
以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽油机为例： 上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体， 同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气 孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。 下行冲程：活塞接近上止点时，电火花产生点燃 可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下 行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进 气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气 口进入气缸，完成换气过程。
kPa
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
示功图
V
（3）作功行程
（燃烧及膨胀行程）
在压缩上止点前10 －15 ºCA，火花塞 点火，引燃可燃混 合气，形成火焰中 心。 高温高压燃气推动 活塞下行，对外作 功：p=3－5MPa； T=2200－2700K。
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（3）作功行程
在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器， 并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷 孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油 滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运 动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内 的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着 火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急 剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连 杆推动曲轴旋转做功。
第二章 发动机工作原理与 总体构造
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
第一节、发动机基本术语和类型
知识点：
发动机的基本术语 发动机的总体构造 发动机的分类
吉林大学发动机原理讲义PPT课件
• 压缩过程、膨胀过程为绝热（等熵），不考虑传热损失；
– 热源加热
• 燃烧过程为瞬时热源加热（定容或定压），不考虑燃烧过程的 时间、燃烧损失；
– 理想工质
• 工质为空气、不考虑成份变化及数量变化；
– 可逆过程
• 循环中无能量的损失只有能量的转换，总熵产为0，可用热力 学的循环来表示。
2021
$1.1 发动机理论循环
刘永长 华中理工出版社
2021
1992
教师信息
• 信息
– 韩永强 13604409792 hanyq@ 471738860
• 讲课缺点
– 内容多（重点不突出）；思维跳跃（容易跑题）；板书乱、语速快
• 拟改正方法
– 每章后给大家电子版讲义；挑重点讲（常识性的，考试的）
• 奖励
– 笔记，不考勤（若强烈要求），不计入成绩（即使强烈要求）
• 典型热力学过程
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环历程（板书）
– 等熵（绝热）压缩：a-c – 工质加热（理想燃烧过程）c(-z‘)-z – 等熵（绝热）膨胀：z-b – 定容放热（理想换气过程）：b-a.
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt为一次量，其余为引申量。
2021
$1.2 压缩过程（a－c）
⑤ 压缩终了的参数及可评价性能
Pc (MPa)
Tc (K)
汽油机
0.8～2.0
600～750
柴油机
3.0～5.0
750～1000
增压柴油机 5.0～8.0
900～1100
压缩终了压力 Pc 可以用于检测气缸泄露情况。用缸压表在要
求转速下测量压缩压力，若低于某一阈值则必须换活塞环或
– 热源加热
• 燃烧过程为瞬时热源加热（定容或定压），不考虑燃烧过程的 时间、燃烧损失；
– 理想工质
• 工质为空气、不考虑成份变化及数量变化；
– 可逆过程
• 循环中无能量的损失只有能量的转换，总熵产为0，可用热力 学的循环来表示。
2021
$1.1 发动机理论循环
刘永长 华中理工出版社
2021
1992
教师信息
• 信息
– 韩永强 13604409792 hanyq@ 471738860
• 讲课缺点
– 内容多（重点不突出）；思维跳跃（容易跑题）；板书乱、语速快
• 拟改正方法
– 每章后给大家电子版讲义；挑重点讲（常识性的，考试的）
• 奖励
– 笔记，不考勤（若强烈要求），不计入成绩（即使强烈要求）
• 典型热力学过程
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环历程（板书）
– 等熵（绝热）压缩：a-c – 工质加热（理想燃烧过程）c(-z‘)-z – 等熵（绝热）膨胀：z-b – 定容放热（理想换气过程）：b-a.
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt为一次量，其余为引申量。
2021
$1.2 压缩过程（a－c）
⑤ 压缩终了的参数及可评价性能
Pc (MPa)
Tc (K)
汽油机
0.8～2.0
600～750
柴油机
3.0～5.0
750～1000
增压柴油机 5.0～8.0
900～1100
压缩终了压力 Pc 可以用于检测气缸泄露情况。用缸压表在要
求转速下测量压缩压力，若低于某一阈值则必须换活塞环或
发动机的原理.ppt
排气道
排气门关
起动电机通电 转动带动曲轴旋 转，活塞从上止 点向下止点移动。
进气门开
2压缩行程 压缩行程 压缩行程时，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， 缸内混合气受压缩后压力和温 度不断升高，到达压缩终点时， 排气门关 其压力pc可达800～2 000kPa， 温度达600～750K。在示功图上， 压缩行程为曲线a～c。
缸体内油道
机油泵位置 机油集滤器
机油泵总成 机油滤清器
7、起动系统 、 起动电 组成：由起动机及其 机齿轮与 附属装置组成。 飞轮离合， 飞轮离合， 驱动曲轴 功能：要使发动机由 转动图。 静止状态过渡到工作状态， 转动图。 必须先用外力转动发动机 的曲轴，使活塞作往复运 动，气缸内的可燃混合气 燃烧膨胀作功，推动活塞 起动机齿轮 向下运动使曲轴旋转。发 动机才能自行运转，工作 曲轴飞轮 循环才能自动进行。因此， 曲轴在外力作用下开始转 动到发动机开始自动地怠 速运转的全过程，称为发 动机的起动。完成起动过 程所需的装置，称为发动 机的起动系。
5、冷却系统 、
组成：水冷式由 水套、水泵、散热器、 风扇、节温器等组成。 风冷式由风扇和散热 片等组成。 功能：冷却系的功用 是将受热零件吸收的 部分热量及时散发出 去，保证发动机在最 适宜的温度状态下工 作。 机油尺
散热器
冷却水泵
节温器总成
发电分布图
6、润滑系统 、 组成：由机油泵、集滤器、 限压阀、油道、机油滤清器等组 缸盖内油道 成。 功能：润滑系的功用是向作 相对运动的零件表面输送定量的 清洁润滑油，以实现液体摩擦， 主油道 减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。 并对零件表面进行清洗和冷却。
发动机的原理.ppt
气门 弹簧
顺序和工作过程 ，定时开启和关
闭进气门和排气 门，使可燃混合
安装附件后的气缸盖
注油孔盖 正时传动链条
机油泵总成
缸盖罩壳体 缸盖罩密封条 缸盖罩总成
飞轮
油底壳总成
3、燃料供
给系统 组成：化
油管（与四个喷嘴连接
）
油器式由汽油
四个喷嘴
箱、汽油泵、 汽油滤清器等
进气形成 的高压力作用
进气门关
经过压缩冲程形成的 高温高压的气体，由火 花塞点火燃烧，燃烧膨 胀形成的高压作用在活 塞顶部推动活塞向下运
机油泵 位置
机油集 滤器
机油泵 总成 机油滤 清器
7、起动系统 组成：由起动机及其
附属装置组成。
功能：要使发动机由 静止状态过渡到工作状态 ，必须先用外力转动发动 机的曲轴，使活塞作往复 运动，气缸内的可燃混合 气燃烧膨胀作功，推动活 塞向下运动使曲轴旋转。 发动机才能自行运转，工 作循环才能自动进行。因 此，曲轴在外力作用下开 始转动到发动机开始自动 地怠速运转的全过程，称 为发动机的起动。完成起 动过程所需的装置，称为 发动机的起动系。
一、【发动机的组成
】 汽油发动机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机 构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系 组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机 构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴 油机是压燃的，不需要点火系。(下面重点介绍汽油机的构成和工 作原理）。
油
气供给系统、
门
燃油供给系统
和电子控制系
统组成。
功能：汽 油机燃料供给
此发动机 为电控燃油 喷射式供给 系统。现在 的发动机大
发动机原理课件完整版：第一章1节
p9
T9
(
T
* 2
)
1
(
T
* 3
)
1
T0
T9
T9
T
* 3
T0
T
* 2
16
三、理想循环-热效率
th
q1 q2 q1
1
q2 q1
1
c p (T 9
c
p
(T
* 3
T0)
T
* 2
)
1
c
pT
0
(
T T
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1)
c
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T
* 2
(
T T
* 3 * 2
1)
32
发动机热力基础
5、热力学第一定律 热量、内能和机械能之间的相互转换和守 恒关系。 dq=du+pdv dq=dh-vdp
p2
q=cp(T2-T1)- vdp p1
2019年9月21日
33
发动机热力基础
6、热力过程
定容过程：W=0 q=Δu=cv(T2-T1) 定压过程： Δu=cv(T2-T1) W=R（T2-T1）
th
1
T0 T2*
1 1 T2*
T0
p
* 2
(
T
* 2
) 1
P 2*
p0
T0
P0
T
* 2
T0
=
－1
th
1
1
－1
2019年9月21日
17
三、理想循环-热效率
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机点火系统
如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，引起 积炭而不能跳火；
PPT文档演模板
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
•☆点火提前角 • 点火提前角是从发出电火花到上止点间的曲轴转角。其数 值应视燃料性质、转速、负荷、过量空气系数等很多因素而定。
PPT文档演模板
•1、点火提前角过大（早）；2、点火提前角过小（晚） •3、点火提前角最佳。
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
•§10.2 传统点火系统组成与工作原理
一 、传统点火系统组成：
（一）、点火线圈
功用：将电源的低电压转变为高压电的升压变压器。
分类： 开磁路点火线圈；
闭磁路点火线圈。
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
1、点火线圈
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
（2）闭磁路点火线圈
闭磁路点火线圈 的铁心是“曰” 字形或“口”字 形，磁路中只设 有一个微小的气 隙，其磁路图 10-7所示 。闭 磁路点火线圈漏 磁少，磁阻小， 变换效率高，可 使点火线圈小型 化。
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
1-金属箔 2-盖板 3-外壳 4-绝缘纸
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
4、点火提前装置
作用： 实现点火提前，必须在压缩行程未到达上质点位 置时，使触点分开。
方法： 1.触点不动，使凸轮相对轴向转一个角度； 2.凸轮不动，使触点相对凸轮转一个角度。
装置： 1.离心式点火提前调节装置； 2.真空式点火提前调节在装置； 3.辛烷值校正器。
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
•☆点火提前角 • 点火提前角是从发出电火花到上止点间的曲轴转角。其数 值应视燃料性质、转速、负荷、过量空气系数等很多因素而定。
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•1、点火提前角过大（早）；2、点火提前角过小（晚） •3、点火提前角最佳。
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
•§10.2 传统点火系统组成与工作原理
一 、传统点火系统组成：
（一）、点火线圈
功用：将电源的低电压转变为高压电的升压变压器。
分类： 开磁路点火线圈；
闭磁路点火线圈。
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
1、点火线圈
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
（2）闭磁路点火线圈
闭磁路点火线圈 的铁心是“曰” 字形或“口”字 形，磁路中只设 有一个微小的气 隙，其磁路图 10-7所示 。闭 磁路点火线圈漏 磁少，磁阻小， 变换效率高，可 使点火线圈小型 化。
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吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
1-金属箔 2-盖板 3-外壳 4-绝缘纸
吉林大学汽车构造第10章讲义发动机 点火系统
4、点火提前装置
作用： 实现点火提前，必须在压缩行程未到达上质点位 置时，使触点分开。
方法： 1.触点不动，使凸轮相对轴向转一个角度； 2.凸轮不动，使触点相对凸轮转一个角度。
装置： 1.离心式点火提前调节装置； 2.真空式点火提前调节在装置； 3.辛烷值校正器。
吉林大学汽车发动机
$1.2 发动机实际循环组成（四行程）-进气、压缩、燃烧、膨胀和排气。
表达方式通常用气缸内工质的压力随气缸容积（或曲轴转角）的变化图形P —V 图或P —Φ图来表示，称为示功图。
(T-S 图不适用，不可逆） 示功图分析（功的走向） $1.2 进气过程（r －a ）①作用：吸入新鲜工质，为加入Q 1作准备；②特点：0P <P a a P -P =∆P 0 克服进气系统阻力， 0T >T a 0T -T =∆T a 缸内残余废气加热； 高温机件加热；汽油机，进气预热。
引起进入的新鲜气体变少，导致充气效率（充量系数）<1。
参数范围及可评价性能进气终点的压力Pa 进气终点的温度Ta ：汽油机 Pa=（0.8～0.90）0P Ta=340～380K 柴油机 Pa=（0.85～0.95）0P 。
Ta=300～340K 增压柴油机 Pa=（0.9～1.0）K P Ta=320～380K 汽车发动机增压压力K P =（1.3～2.8，4.0）0P柴油机无节气门、进气阻力小且无进气加热所以Pa ↑,Ta ↓，充量系数v η↑czb b b i '=A ----工质对活塞做的功；正功。
r r a b r ''=A 1----泵气损失；增压机：正功；非增压机：负功 ①作用： 增大工作过程的温差；增大膨胀比，提高热功转换效率；为燃烧过程创造有利的条件；柴油机，压缩高温是保证混合气形成及着火的必要条件。
②压缩比：c a V V=εCS c c s V V V V V +=+=1范围：汽油机 ε=7～10 柴油机 ε=14～22压缩比＝C ，Q 1＝CQ 2,V <Q 2,m <Q 2.p ――>v t ，η>m t ，η>p t ，η$1.2燃烧过程（C-Z ）$1.2 膨胀过程（Z-B ）③特点：多变过程。
开始，工质壁T T ，工质吸热，n ˊ1＞K ； 某一瞬间T 璧=T 工质，n ˊ1=K ；后期，由于T 璧＜T 工质，n ˊ1＜K 。
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• 提出发动机的性能指标（t、i、e）、工作循环历 程、各种指标的计算方法（一二章）20-25分；
• 介绍燃料特性、燃烧初步、燃烧反应热化学计算， 明确为何分为汽油、柴油两种（三章），10-15；
• 据燃料特性讲授汽油机、柴油机的混合气形成，燃 烧组织方式，相应的结构措施，各个参数对燃烧、 性能的影响规律（四五章）25-30；
刘永长 华中理工出版社
2021
1992
教师信息
• 信息
– 韩永强 13604409792 hanyq@ 471738860
• 讲课缺点
– 内容多（重点不突出）；思维跳跃（容易跑题）；板书乱、语速快
• 拟改正方法
– 每章后给大家电子版讲义；挑重点讲（常识性的，考试的）
• 奖励
– 笔记，不考勤（若强烈要求），不计入成绩（即使强烈要求）
• 综合上述知识讲授发动机实际工作中的特性及各种 运行指标对特性的影响（六章）25-30分；
• 有害物排放与控制简介（前沿技术简介）5-10分。
2021
第一章 发动机的性能指标
• 定义及意义
– 评价发动机优劣的依据（优秀学生干部；超女、亚姐；帅哥VS好发动机）
• 按来源分
– 理论指标：基于理论循环得出的动力性、经济性指标； – 指示指标：基于缸内实际循环得出的动力性、经济性指标； – 有效指标（实用指标）：发动机实际运行中所表现出的各种性能指标。
$1.1 发动机理论循环
• 典型热力学过程
表达形式：P-V 图，T-S 图
状态方程（理想气体）： PV nRT ，P 为压力，V 为体积，n 气体的摩尔量，R 与气体成
份相关的热力学常数，T 温度 可典型能热涉力及过到程的在热P力-V学、过T-S程图为中：的等表熵现、及等特点温（燃烧温度控制：NOx、热负 荷）、定容、定压
• 目标：
– 希望大家能了解更多的发动机基本和前沿知识并成为大家的朋友
2021
发动机基本流程
• 能量转换过程（实际）
燃料化学能
换气
空气
可燃混合气
燃烧
燃料
供油
气体热能
传热损失
高压
气体势能
飞轮机械能
压燃
点燃
传递
有效压缩比
相位 速率
机械损失
膨胀
活塞机械能
配气相位
废气能量损失 2021
排气
讲授主线及分值分布
T-S 图中定容过程曲线的斜率：dT dS T Cv ；定压 过程曲线斜率：dT dS T C p ；因为 Cp Cv 所以定 容曲线陡峭，而定压过程曲线较平缓。
对于
P-V
图等熵过程 PV K
C
即
P2
P1
( V1 V2
)
K
；等
温过程： PV C ，等温斜202率1 小
$1.1 发动机理论循环
• 按评价内容分
– 动力性：Pe Ttq n – 经济性指标：热效率， b，B； – 排放指标：NOx、PM、CO、HC，臭味 – 运行指标：冷起动、噪声、 – 加工工艺：可靠性、耐久性、成本
• 决定因素：工作循环过程（燃烧组织）、后处理
2021
第一章 发动机的性能
• 发动机优劣对比（综合性）
Benz W12 (20/Y)
动力性：理论循环平均压力 pt ：单位汽缸工作容积所做的理论循环功
＝ pt
Wt Vs
Q1 Q2 Vs
(J/ m3 ) [MPa]
Wt
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt，Q1为一次量，其余为二次量。
经济性：循环热效率（ t ）：工质所做的循环功 W（J）与循环加热量 Q1 之比。
• 分类（燃烧过程）
– 定容循环（汽油机）
• 燃烧迅速、上止点（定容：余隙容积）加热。
– 定压循环（大型柴油机）
• 上止点后燃烧、加热缓慢，放热量导致的压力增加 与容积增大引起的压力下降抵消，压力维持不变。
– 混和循环（车用高速柴油机）
• 一部分（预混和燃烧）定容燃烧、一部分（扩散燃 烧）定压。
2021
• 压缩过程、膨胀过程为绝热（等熵），不考虑传热损失；
– 热源加热
• 燃烧过程为瞬时热源加热（定容或定压），不考虑燃烧过程的 时间、燃烧损失；
– 理想工质
• 工质为空气、不考虑成份变化及数量变化；
– 可逆过程
• 循环中无能量的损失只有能量的转换，总熵产为0，可用热力 学的循环来表示。
2021
$1.1 发动机理论循环
• 典型热力学过程
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环历程（板书）
– 等熵（绝热）压缩：a-c – 工质加热（理想燃烧过程）c(-z‘)-z – 等熵（绝热）膨胀：z-b – 定容放热（理想换气过程）：b-a.
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt为一次量，其余为引申量。
Q1 Q1
Q2 Q2
2021
t
Wt Q1
Q1 Q2 Q1
1 Q2 Q1
$1.1 发动机理论循环
• 各因素对性能的影响（必考内容）
解析方法及公式： 基于 a 点相同、Q1相同（特殊情况除外），其余参数不变（若有可能）的 T-S、
P-V 图（尤其是 T-S 图）进行分析，
t
Wt Q1
Q1 Q2 Q1
– 在一定的简化条件下将发动机的实际工作循环 按燃烧过程不同抽象为几种典型的热力学可描 述的过程（P-V、T-S图），用于获得某些的性 能评价指标及各种参数对该指标的影响规律 （效率T-S、功P-V）。
2021
$1.1 发动机理论循环
• 简化条件
– 封闭循环
• 换气过程为定容放热，无物质交换；
– 绝热
发动机原理讲义
2021
参考书目
《发动机原理》
林学东（教材）
《汽车拖拉机发动机》 董敬 机械工业出版社
2001
《汽车构造》（上册） 陈家瑞 机械工业出版社
2001
《工程热力学》
陈贵堂 北京理工出版社
1998
《内燃机学》
周龙保 机械工业出版国农业机械出版社 1988
《内燃机原理》
S195 (20W/Y)
动力性 经济性 排放
使用特性
160kW
197g/kWh（30L/h）
欧V(0.32kg/h) Nox， 2g/kW.h（标定点）
35W（价格）
10kW
250g/kWh（3L/h)
欧-5？(0.15kg/h) 15g/kWh 2.5K
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环的定义（What、How、Why）
1
Q2 Q1
S2
Q2 T dS （定容放热线下方面积） S1
T-S 图 中定 容 过 程 曲线 的 斜 率 ： dT dS T Cv ； 定 压 过 程 曲 线 斜 率 ：
• 介绍燃料特性、燃烧初步、燃烧反应热化学计算， 明确为何分为汽油、柴油两种（三章），10-15；
• 据燃料特性讲授汽油机、柴油机的混合气形成，燃 烧组织方式，相应的结构措施，各个参数对燃烧、 性能的影响规律（四五章）25-30；
刘永长 华中理工出版社
2021
1992
教师信息
• 信息
– 韩永强 13604409792 hanyq@ 471738860
• 讲课缺点
– 内容多（重点不突出）；思维跳跃（容易跑题）；板书乱、语速快
• 拟改正方法
– 每章后给大家电子版讲义；挑重点讲（常识性的，考试的）
• 奖励
– 笔记，不考勤（若强烈要求），不计入成绩（即使强烈要求）
• 综合上述知识讲授发动机实际工作中的特性及各种 运行指标对特性的影响（六章）25-30分；
• 有害物排放与控制简介（前沿技术简介）5-10分。
2021
第一章 发动机的性能指标
• 定义及意义
– 评价发动机优劣的依据（优秀学生干部；超女、亚姐；帅哥VS好发动机）
• 按来源分
– 理论指标：基于理论循环得出的动力性、经济性指标； – 指示指标：基于缸内实际循环得出的动力性、经济性指标； – 有效指标（实用指标）：发动机实际运行中所表现出的各种性能指标。
$1.1 发动机理论循环
• 典型热力学过程
表达形式：P-V 图，T-S 图
状态方程（理想气体）： PV nRT ，P 为压力，V 为体积，n 气体的摩尔量，R 与气体成
份相关的热力学常数，T 温度 可典型能热涉力及过到程的在热P力-V学、过T-S程图为中：的等表熵现、及等特点温（燃烧温度控制：NOx、热负 荷）、定容、定压
• 目标：
– 希望大家能了解更多的发动机基本和前沿知识并成为大家的朋友
2021
发动机基本流程
• 能量转换过程（实际）
燃料化学能
换气
空气
可燃混合气
燃烧
燃料
供油
气体热能
传热损失
高压
气体势能
飞轮机械能
压燃
点燃
传递
有效压缩比
相位 速率
机械损失
膨胀
活塞机械能
配气相位
废气能量损失 2021
排气
讲授主线及分值分布
T-S 图中定容过程曲线的斜率：dT dS T Cv ；定压 过程曲线斜率：dT dS T C p ；因为 Cp Cv 所以定 容曲线陡峭，而定压过程曲线较平缓。
对于
P-V
图等熵过程 PV K
C
即
P2
P1
( V1 V2
)
K
；等
温过程： PV C ，等温斜202率1 小
$1.1 发动机理论循环
• 按评价内容分
– 动力性：Pe Ttq n – 经济性指标：热效率， b，B； – 排放指标：NOx、PM、CO、HC，臭味 – 运行指标：冷起动、噪声、 – 加工工艺：可靠性、耐久性、成本
• 决定因素：工作循环过程（燃烧组织）、后处理
2021
第一章 发动机的性能
• 发动机优劣对比（综合性）
Benz W12 (20/Y)
动力性：理论循环平均压力 pt ：单位汽缸工作容积所做的理论循环功
＝ pt
Wt Vs
Q1 Q2 Vs
(J/ m3 ) [MPa]
Wt
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt，Q1为一次量，其余为二次量。
经济性：循环热效率（ t ）：工质所做的循环功 W（J）与循环加热量 Q1 之比。
• 分类（燃烧过程）
– 定容循环（汽油机）
• 燃烧迅速、上止点（定容：余隙容积）加热。
– 定压循环（大型柴油机）
• 上止点后燃烧、加热缓慢，放热量导致的压力增加 与容积增大引起的压力下降抵消，压力维持不变。
– 混和循环（车用高速柴油机）
• 一部分（预混和燃烧）定容燃烧、一部分（扩散燃 烧）定压。
2021
• 压缩过程、膨胀过程为绝热（等熵），不考虑传热损失；
– 热源加热
• 燃烧过程为瞬时热源加热（定容或定压），不考虑燃烧过程的 时间、燃烧损失；
– 理想工质
• 工质为空气、不考虑成份变化及数量变化；
– 可逆过程
• 循环中无能量的损失只有能量的转换，总熵产为0，可用热力 学的循环来表示。
2021
$1.1 发动机理论循环
• 典型热力学过程
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环历程（板书）
– 等熵（绝热）压缩：a-c – 工质加热（理想燃烧过程）c(-z‘)-z – 等熵（绝热）膨胀：z-b – 定容放热（理想换气过程）：b-a.
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt为一次量，其余为引申量。
Q1 Q1
Q2 Q2
2021
t
Wt Q1
Q1 Q2 Q1
1 Q2 Q1
$1.1 发动机理论循环
• 各因素对性能的影响（必考内容）
解析方法及公式： 基于 a 点相同、Q1相同（特殊情况除外），其余参数不变（若有可能）的 T-S、
P-V 图（尤其是 T-S 图）进行分析，
t
Wt Q1
Q1 Q2 Q1
– 在一定的简化条件下将发动机的实际工作循环 按燃烧过程不同抽象为几种典型的热力学可描 述的过程（P-V、T-S图），用于获得某些的性 能评价指标及各种参数对该指标的影响规律 （效率T-S、功P-V）。
2021
$1.1 发动机理论循环
• 简化条件
– 封闭循环
• 换气过程为定容放热，无物质交换；
– 绝热
发动机原理讲义
2021
参考书目
《发动机原理》
林学东（教材）
《汽车拖拉机发动机》 董敬 机械工业出版社
2001
《汽车构造》（上册） 陈家瑞 机械工业出版社
2001
《工程热力学》
陈贵堂 北京理工出版社
1998
《内燃机学》
周龙保 机械工业出版国农业机械出版社 1988
《内燃机原理》
S195 (20W/Y)
动力性 经济性 排放
使用特性
160kW
197g/kWh（30L/h）
欧V(0.32kg/h) Nox， 2g/kW.h（标定点）
35W（价格）
10kW
250g/kWh（3L/h)
欧-5？(0.15kg/h) 15g/kWh 2.5K
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环的定义（What、How、Why）
1
Q2 Q1
S2
Q2 T dS （定容放热线下方面积） S1
T-S 图 中定 容 过 程 曲线 的 斜 率 ： dT dS T Cv ； 定 压 过 程 曲 线 斜 率 ：