发动机基本原理与构造

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发动机的组成及工作原理

发动机的组成及工作原理

发动机的组成及工作原理引言概述:发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件,它负责将燃料转化为动力,驱动车辆运行。

本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述,匡助读者更好地理解发动机的运行机制。

正文内容:1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖:发动机的基本结构,用于容纳活塞、气门和其他关键部件。

1.2 活塞和连杆:活塞在缸体内上下运动,通过连杆将运动转化为旋转运动。

1.3 曲轴和凸轮轴:曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动,凸轮轴控制气门的开闭。

1.4 气门温和门机构:气门控制进出气体的流动,气门机构负责使气门按照规定的时序工作。

1.5 燃油系统和点火系统:燃油系统负责将燃料输送到燃烧室,点火系统提供火花点燃混合气。

2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程:活塞下行,气门开启,汽缸内产生负压,进气门打开,混合气进入燃烧室。

2.2 压缩冲程:活塞上行,气门关闭,混合气被压缩,增加燃烧效率。

2.3 燃烧冲程:活塞上行至顶点时,点火系统点燃混合气,产生爆炸,推动活塞下行。

2.4 排气冲程:活塞下行,气门开启,废气从排气门排出,为下一个工作循环做准备。

2.5 循环重复:上述四个冲程循环进行,驱动曲轴旋转,输出动力。

总结:从组成和工作原理来看,发动机是一个复杂的系统,由多个部件协同工作实现动力输出。

发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件,而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。

通过深入理解发动机的组成和工作原理,我们可以更好地理解其运行机制,为日常维护和故障排除提供指导。

同时,对于汽车创造商和工程师而言,深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。

汽车发动机构造与工作原理

汽车发动机构造与工作原理

汽车发动机构造与工作原理一、汽油机的构造汽油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。

1.气缸:气缸是发动机最主要的部件之一,通常由铸铁制成。

气缸形状为圆筒状,内壁上有细密的油膜,以减少摩擦损失。

2.活塞:活塞是气缸内上下往复运动的部件,通常由铝合金制成。

活塞在运动过程中与气缸壁形成密闭的工作腔,通过压缩混合气和燃烧产生的高温高压气体将活塞推动向下运动。

3.连杆:连杆是连接活塞和曲轴的部件。

它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。

4.曲轴:曲轴是发动机的一个重要部件,它将连杆的往复运动转换为旋转运动。

曲轴具有复杂的几何形状,通常由高强度合金钢制成。

5.汽门机构:汽门机构负责控制进气门和排气门的开关。

进气门负责将混合气进入燃烧室,排气门负责将燃烧产生的废气排出。

汽门机构通常由凸轮轴、凸轮、气门、弹簧等部件组成。

6.点火系统:点火系统负责产生火花,引燃压缩的混合气。

它包括点火塞、点火线圈、点火控制装置等。

7.供油系统:供油系统负责向发动机提供燃料。

它包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件。

8.冷却系统:冷却系统负责将发动机产生的大量热量散发出去。

它包括散热器、水泵、风扇等。

二、汽油机的工作原理汽油机的工作循环包括四个冲程:进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。

1.进气冲程:活塞从上死点往下运动,汽门开启,混合气进入气缸。

2.压缩冲程:活塞向上运动,汽门关闭,气缸内的混合气被压缩。

3.工作冲程:当活塞接近上死点时,点火系统产生火花,点燃混合气。

燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,将燃烧能量转化为机械能。

4.排气冲程:活塞再次向上运动,排气门开启,将燃烧产生的废气排出气缸。

以上四个冲程完成一次循环,然后继续下一次的工作循环。

这样连续地进行工作,就能产生持续的动力。

总结:汽油机是一种内燃机,通过压缩和点火燃烧混合气将燃料能转化为机械能。

它主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。

汽车发动机构造与原理

汽车发动机构造与原理

汽车发动机构造与原理一、发动机的构造:1.缸体和缸盖:发动机的主要部件,用于容纳活塞、气缸、支撑和密封活塞环。

2.活塞和连杆:活塞在缸体内上下运动,通过连杆将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。

3.曲轴箱和曲轴:曲轴箱是用来容纳曲轴的机壳,曲轴则是将连杆的直线运动转化为旋转运动的重要部件。

4.气门和气门机构:气门用于控制燃气进出气缸,气门机构则是控制气门开关的机构,包括凸轮轴、气门弹簧等。

5.进气和排气系统:进气系统用于引入空气和燃料进入气缸,排气系统则用于排出燃烧产生的废气。

6.点火系统:用于引燃混合气体的点火系统,包括火花塞、点火线圈等。

7.冷却系统:用于散热和控制发动机温度的冷却系统,包括水泵、散热器等。

二、发动机的工作原理:发动机的工作原理通常分为四个过程:进气、压缩、燃烧和排气。

1.进气过程:活塞下行时,气缸内形成负压,进气门打开,进气门旁边的节气门控制气缸内空气的进入量。

进气阀门关闭后,位于曲轴箱下方的活塞上行,将进入气缸的空气压缩。

2.压缩过程:活塞上行时,气缸内的空气被压缩,体积减小,压力升高,形成高压、高温的稀薄混合气体。

3.燃烧过程:当活塞接近顶点时,喷油器向气缸内喷射燃料形成可燃混合气体,而后点火系统产生火花点燃混合气体,燃烧产生高温、高压气体,推动活塞向下运动。

4.排气过程:活塞下行时,燃烧残余气体通过排气门排出,气缸内重新充满新鲜的空气,以备下一次循环。

发动机的工作原理可以通过以上四个过程来描述,也可以通过热力循环来分析,如奥托循环、迪塞尔循环等。

总而言之,汽车发动机通过进气、压缩、燃烧和排气等过程将燃料的化学能转化为机械能,从而产生动力,驱动汽车行驶。

不同类型的发动机(如汽油发动机和柴油发动机)有着不同的工作原理和构造,以适应不同的汽车应用需求。

随着科技的进步,发动机的性能和效率不断提高,实现更低的排放和更高的动力输出。

发动机的工作原理和总体构造

发动机的工作原理和总体构造

第一章发动机的工作原理和总体构造§1.1发动机的分类§1.2四冲程发动机工作原理§1.2.1四冲程汽油机工作原理一、现代汽车发动机的构造现代汽车发动机的构造如图1-1,气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。

活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。

为了吸人新鲜气体和排除废气,设有进、排气系统等。

二、基本术语1、工作循环2、上、下止点3、活塞行程4、气缸工作容积5、内燃机排量6、燃烧室容积7、气缸总容积8、压缩比9、工况10、负荷率三、四冲程汽油发动机的工作循环图1-2 为发动机示意图。

四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程和排气行程。

通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压力p 和相应于活塞不同位置的气缸容积V 之间的变化关系, 示功图表示了活塞在不同位置时气缸内压力的变化情况。

其中,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循环中气体在单个气缸内所作的功。

四冲程汽油机的示功图如图1-3 所示。

(1 进气行程(图1-3a化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混合气后吸人气缸。

进气过程中,进气门开启,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压以下,即在气缸内造成真空吸力。

这样,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。

(2 压缩行程(图1-3b为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,故需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,称为压缩行程。

在示功图上,压缩行程用曲线a c表示。

(3 作功行程(图1-3c在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。

发动机原理与构造

发动机原理与构造

发动机原理与构造发动机是现代交通工具的核心动力装置,它负责将燃油燃烧产生的能量转化为机械能,驱动车辆运动。

本文将介绍发动机的原理和构造,旨在帮助读者深入了解发动机的工作原理和各个组成部分的功能。

一、发动机的基本原理发动机是通过热能转化为机械能的装置。

其基本原理是利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动,进而驱动曲轴旋转,实现能量转化。

1. 燃烧室和供油系统发动机的燃烧过程发生在燃烧室内。

燃烧室通常由活塞、气缸和气门组成。

供油系统则用于向燃烧室喷射燃油,并与空气混合形成可燃气体。

2. 点火系统发动机需要一个可靠的点火系统来引燃混合气体。

点火系统通常由火花塞、点火线圈和点火控制单元组成。

3. 气缸和活塞气缸是发动机的主要工作部件,用于形成活塞运动的密闭空间。

活塞则负责将燃烧产生的高温高压气体转化为机械能。

4. 曲轴和连杆曲轴是发动机的动力输出部分,它将活塞的往复运动转化为旋转运动。

连杆则连接曲轴和活塞,将活塞的运动传递给曲轴。

二、发动机的构造发动机的构造根据工作原理和用途的不同,可以分为内燃机和外燃机。

内燃机是将燃烧过程在发动机内部完成的,而外燃机则是将燃烧室与发动机分离的。

1. 内燃机内燃机是一种将燃料在燃烧室内燃烧的发动机。

根据供油方式和点火方式的不同,内燃机又可分为汽油发动机和柴油发动机。

(1)汽油发动机汽油发动机采用汽油喷射系统将燃油直接喷射到气缸内,并通过火花塞点火。

汽油发动机具有结构简单、运行平稳的特点,适用于小型车辆。

(2)柴油发动机柴油发动机采用高压喷射系统将燃油喷射到气缸内,并通过压缩空气实现自燃。

柴油发动机具有高效、经济的特点,适用于大型车辆和重型机械设备。

2. 外燃机外燃机是一种将燃料在发动机外部燃烧的发动机。

最典型的外燃机是蒸汽机,它通过燃烧产生的蒸汽驱动活塞运动,进而实现能量转化。

三、发动机的发展趋势随着科技的进步和环保意识的提高,发动机的发展也朝着更高效、更清洁的方向发展。

发动机构造和原理(最完整的精华版上)

发动机构造和原理(最完整的精华版上)

发动机构造和原理(最完整的精华版上)发动机是汽车的心脏,它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。

发动机构造和原理是汽车技术中最基础也是最重要的部分。

本篇文档将为您详细介绍发动机构造和原理,让您对汽车发动机有更深入的了解。

一、发动机构造1. 气缸:气缸是发动机的主要工作部分,它负责燃烧燃料产生动力。

气缸内有一个活塞,活塞在气缸内上下运动,将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。

2. 活塞:活塞是气缸内的一个重要部件,它的主要作用是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。

活塞在气缸内上下运动,通过连杆与曲轴连接,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。

3. 曲轴:曲轴是发动机的核心部件,它负责将活塞的上下运动转化为旋转运动。

曲轴与活塞通过连杆连接,曲轴的旋转运动通过传动系统传递给车轮,驱动汽车前进。

4. 进气系统:进气系统负责将空气吸入发动机,与燃料混合后燃烧产生动力。

进气系统包括空气滤清器、节气门、进气歧管等部件。

5. 排气系统:排气系统负责将燃烧产生的废气排出发动机。

排气系统包括排气歧管、消声器等部件。

6. 点火系统:点火系统负责点燃混合气体,使其燃烧产生动力。

点火系统包括火花塞、点火线圈等部件。

7. 润滑系统:润滑系统负责润滑发动机各部件,减少磨损。

润滑系统包括机油泵、机油滤清器、机油冷却器等部件。

8. 冷却系统:冷却系统负责冷却发动机,防止过热。

冷却系统包括水泵、散热器、冷却液等部件。

二、发动机工作原理1. 进气阶段:发动机通过进气系统吸入空气,与燃料混合后进入气缸。

2. 压缩阶段:活塞向上运动,将混合气体压缩,使其温度和压力升高。

3. 燃烧阶段:点火系统点燃混合气体,使其燃烧产生高温高压气体。

4. 作功阶段:高温高压气体推动活塞向下运动,通过曲轴转化为旋转运动,驱动汽车前进。

5. 排气阶段:燃烧后的废气通过排气系统排出发动机。

发动机构造和原理(最完整的精华版上)一、发动机构造发动机是汽车的心脏,它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。

发动机工作原理及构造

发动机工作原理及构造

第四节 发动机的总体构造
三、发动机的基本构造
机体组:包括气缸体、气缸盖及油底壳等。 机体组的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体,且其
本身的许多部分又分别是曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷 却系和润滑系的组成部分 两个机构:曲柄连杆机构、配气机构
利用飞轮贮存和输出能量,完成整个工作循环。 利用燃烧室产生压力推动活塞实现热能及动能的转换。 利用气门与活塞的合理运动的配合,实现工作循环的全过程。
③温室气体: 二氧化碳2等
④起动性能
6 表征发动机在规定的使用条件下,正常持续工作能力的指标。
7、耐久性指标 指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。
五、 发动机特性曲线
发动机的主要性能指标随其调整状况及运行工况 (负荷、转速)变化而 变化的关系曲线称为发动机的特性曲线。
1、速度特性曲线 性能指标随发动机曲 轴转速变化的关系称 为发动机的速度特性 曲线。
②有效热效率: 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有 效热效率,记作 ηe。
3、强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标,一般
包括升功率和强化系数等。
4 用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标,通常用比容积和比质量衡量。
5、环境性能指标 ①排放:有害气体、、、颗粒物
②噪音
五大系统: 供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、 起动系统
2. 气缸体的特点 (1)水冷发动机的气缸体 和上曲轴箱常铸成一体; (2)风冷发动机气缸体与 曲轴箱分别铸造; (3)气缸体上部的圆柱形 空腔称为气缸,下半部为 支承曲轴的曲轴箱,其内 腔为曲轴运动的空间; (4)在气缸体内部铸有许 多加强筋、冷却水套和润 滑油道等。

发动机原理及构造

发动机原理及构造

发动机原理及构造
发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置。

它的主要构造部分包括气缸、活塞、曲轴、气门、进气道、喷油器、点火系统等。

发动机的工作原理是循环的,被称为四冲程循环。

这意味着在四个行程内,发动机会完成进气、压缩、燃烧和排气这四个过程。

在进气行程中,发动机通过开启进气门,使气缸内进入大量的空气。

然后,在压缩行程中,活塞向上移动,将空气压缩到气缸顶部。

接下来,在燃烧行程中,喷射器会喷入燃料,并由点火系统点火引燃混合气体。

混合气体的燃烧会产生高温和高压气体,推动活塞向下运动。

最后,在排气行程中,排气门会开启,将燃烧产物排出气缸。

发动机的构造是基于上述原理而设计的。

气缸是发动机的核心部件,用于容纳活塞和产生燃烧室。

气缸上有气门,用于控制气体的进出。

活塞连接着曲轴,一起完成压缩和燃烧过程。

曲轴通过转动将活塞的上下运动转化为旋转运动,最终驱动车辆前进。

进气道和喷油器用于将空气和燃料引入气缸。

点火系统则用于在燃烧行程中点燃燃油混合物。

发动机的构造和工作原理可以根据不同类型的发动机而有所不同,如汽油发动机、柴油发动机和电动发动机等。

不同类型的发动机在燃烧过程、燃料供应和点火方式等方面有所区别,但基本原理和构造仍然遵循相似的规律。

汽车发动机原理与构造

汽车发动机原理与构造

汽车发动机原理与构造主要分为以下部分:
一、发动机原理
汽车发动机是为汽车提供动力的装置,汽车发动机对汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性有直接影响。

汽油发动机以汽油作为燃料,将化学能转化为热能,而柴油发动机则以柴油为燃料,将化学能转化为热能。

热力发动机的作功过程,就是燃料在气缸内与空气混合燃烧,产生高温高压的燃气膨胀作功的过程。

二、发动机构造
1. 曲柄连杆机构:主要由气缸体、曲轴、连杆、活塞、曲轴轴承等组成。

它将各种能量转变为机械功输出。

这一机构包括凸轮轴、挺柱、推杆等内燃机独有的工作循环系统。

主要功用是把气体活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。

2. 配气机构:主要由凸轮轴、进排气门等组成。

它的主要作用是保证发动机在压缩和作功冲程中,将新鲜空气压入汽缸,在排气冲程中排出废气。

3. 汽油机燃料系:汽油机燃料系是负责向气缸内供给燃油的装置,它的主要作用是根据发动机的工作要求供给精确配比的气缸内燃料,并控制燃料的吸入量和喷射量。

4. 润滑系:它的主要作用就是对运动零件表面进行机油,减少磨损,并对零件表面进行冷却和密封,防止污染空气尘埃进入发动机内部。

润滑系由机油泵、机油滤清器、油道、限压阀、油压表等组成。

5. 冷却系:冷却系的功用是利用水作为工作介质,把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。

冷却系由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、水温表和补偿器等组成。

以上就是汽车发动机原理与构造的主要内容,了解和掌握这些知识有助于更深入地理解汽车的工作原理,并为实际驾驶和维修操作提供指导。

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气:发动机的活塞下行时,活塞腔内的气门打开,通过气门进入
汽缸的混合气。

2.压缩:活塞上行时,活塞腔内的气门关闭,活塞将混合气压缩成高
压气体。

3.爆燃:在活塞接近顶死点时,火花塞产生火花,将混合气点燃爆炸,释放出能量。

4.排气:活塞下行时,废气通过排气门排出汽缸,为新的混合气提供
空间。

通过这四个基本过程循环运作,汽车发动机可以持续地产生动力,驱
动汽车运行。

二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系:汽缸是发动机燃烧的主要部分,通常由铁合金或铝合金
制成。

汽缸体内设置有活塞和气门,通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。

2.曲轴与连杆机构:曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置,具有一
定的几何结构,可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。

连杆连接活
塞与曲轴,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。

3.气门机构:气门控制气缸内的进气和排气。

气门通过气门杆与凸轮
轴相连接,由凸轮轴的转动带动气门的开闭。

4.燃油供给系统:燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。

燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸,与空气混合后形成可燃气体。

此外,还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统,保证发动机正常运行。

总之,汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程,不断地将化学能转化为机械能,从而驱动汽车运行。

其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。

这些构造相互配合,共同完成发动机的工作。

发动机工作原理和总体构造

发动机工作原理和总体构造
柴油机燃油消耗率较汽油机低30%左右,且柴油价格低,所以燃油经济性好,而且输出扭矩较大,但冷起 动困难、工作粗暴、工作转速较低(一般4000r/min以下)、制造成本高、维修困难,适用于运输型汽车。
(四)飞轮的作用: 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中,只有一个行程是作功的,其余三个行程是依靠飞轮的惯性
(b)表面点火: 在火花塞点火之前,由于燃烧室内灼热表面(如排气门头部、火花塞电极处、积碳处)点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象,称为表面点火。 表面点火现象:
表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机机件机械负荷增加,寿命降 低。
(c)汽油机压缩比的选择: 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比,以提高发动机功率,改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动,将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套,经过气缸盖6中的冷却水套,热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
(三)发动机基本术语
上止点(T.D.C.):
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点(B.D.C.): 活塞行程 S :
活塞顶离曲轴中心最近处。
(b)压缩行程
(a)爆燃: 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高,在火花塞点火之后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现象,称为爆燃。 爆燃现象:
爆燃时,火焰以极高的速率传播,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速推进,当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果, 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。

发动机构造及工作原理

发动机构造及工作原理
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
3.供给系统
·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, 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件:化油器(汽)、喷油泵和喷油
器 (柴)、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量,kg/h •Pe—有效功率,kW 显然燃油消耗率越低,燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机外特性:
当节气门开度达到最 大时,所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
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
Vs= πD2·S ×10-6/4 (L)
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作(循P环、n) 负荷率(%)
ε= Va / Vc
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。

现代汽车发动机的基本构造及工作原理

现代汽车发动机的基本构造及工作原理

现代汽车发动机的基本构造及工作原理一、内燃机的基本构造内燃机主要包括气缸体、活塞、曲轴、气门、火花塞和燃油系统等关键部件。

1.气缸体:气缸体是发动机的核心部分,它是由铸铁或铝合金制成,内部内径光滑,用于装配活塞和气门。

气缸体通常有单缸、四缸、六缸等不同的型号。

2.活塞:活塞是气缸内上下运动的零件,它由铝合金材料制成。

活塞在缸体内的上下运动产生了压缩气和爆炸力,从而驱动车辆的运动。

3.曲轴:曲轴是活塞运动的集中承受部件,它连接着活塞和传动系统。

曲轴的旋转运动将活塞的上下运动转化为传动系统的旋转动力。

4.气门:气门是控制气缸内进气和排气的关键部件,它位于气缸体上方。

进气气门和排气气门的开闭通过凸轮轴来实现。

5.火花塞:火花塞位于气缸顶部,用于产生火花点燃燃料和空气混合物。

火花塞由导电材料制成,通过高压电流来产生火花点燃混合物,从而引爆燃料。

6.燃油系统:燃油系统是将燃油引入发动机并混合空气的系统。

主要包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等组成。

二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理可以简单分为四个过程:进气、压缩、燃烧和排气。

1.进气:在进气过程中,活塞向下运动,气门打开,进气门打开,燃油和空气通过燃油系统进入汽缸内,形成燃料和空气混合物。

2.压缩:在压缩过程中,活塞向上运动,气门关闭,将燃料和空气混合物压缩成高压状态。

这个过程中,汽缸内的压力和温度会急剧增加。

3.燃烧:在燃烧过程中,火花塞发出火花,点燃燃料和空气混合物,产生爆炸。

爆炸释放的能量推动活塞向下运动,同时产生高温高压气体。

4.排气:在排气过程中,活塞再次向上运动,将废气通过排气门排出汽缸。

这个过程中,废气中的热能和动能都会被释放出来。

以上四个过程将会循环不断地重复,驱动汽车发动机的运转。

同时,还需要发动机的润滑系统、冷却系统和点火系统等支持来保证发动机的正常工作。

总结:现代汽车发动机的基本构造和工作原理主要包括气缸体、活塞、曲轴、气门、火花塞和燃油系统等重要部件。

汽车发动机构造与工作原理

汽车发动机构造与工作原理

汽车发动机构造与工作原理汽车是现代社会中最常见的交通工具之一,而发动机则是汽车的核心部件之一。

本文将介绍汽车发动机的构造和工作原理。

一、汽车发动机的构造1. 活塞和缸体:汽车发动机通常采用多缸设计,其中每个缸体内都装有一个活塞。

活塞上下运动,通过与缸体内形成的密封空间进行往复运动,从而产生压缩和燃烧工作。

2. 曲轴和连杆:曲轴与活塞通过连杆相连,将活塞的往复运动转化为旋转运动。

曲轴是发动机输出动力的关键部件。

3. 气门和气门机构:气门用于调控燃油和空气的进出。

气门机构控制气门的开合,确保正常的进气和排气过程。

常见的气门机构有顶置式和侧置式。

4. 燃油系统:燃油系统包括燃油供给装置、燃油喷射器和燃油滤清器等。

它负责将燃油输送到气缸内,供给燃烧所需。

5. 点火系统:点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制器组成。

它的作用是在气缸内产生火花,引燃混合气体。

6. 冷却系统:冷却系统通过循环冷却液来降低发动机的温度。

常见的冷却方式有水冷和空冷。

二、汽车发动机的工作原理1. 进气过程:活塞下行时,气门开启,燃油和空气混合物通过进气道进入气缸。

之后,气门关闭,活塞上升,压缩进气混合物。

2. 压缩过程:当活塞上升至顶点时,进气混合物被压缩至高压状态。

此时,燃油和空气混合物变得更加稳定,准备点火燃烧。

3. 燃烧过程:点火系统在活塞顶点处产生火花,点燃燃烧室内的混合气体。

燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动,完成一次工作循环。

4. 排气过程:活塞再次上升,将燃烧产生的废气通过排气门排出气缸,完成一次工作循环。

5. 动力输出:多个气缸依次进行工作循环,通过连杆和曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动,最终提供足够的动力驱动汽车行驶。

总结:汽车发动机的构造和工作原理极其复杂,需要各个部件的精确配合和协同工作。

通过进气、压缩、燃烧和排气的过程,汽车发动机能够将化学能转化为机械能,为汽车提供动力。

了解发动机的构造和工作原理,有助于对汽车的性能和维修保养有更深入的理解。

发动机的组成及工作原理

发动机的组成及工作原理

发动机的组成及工作原理发动机是汽车的心脏,是汽车的动力源。

它由多个部件组成,每个部件都有着特定的功能,共同协作来实现发动机的工作原理。

本文将详细介绍发动机的组成及工作原理。

一、发动机的组成1.1 缸体:发动机的主体部分,用来容纳活塞和气缸套。

1.2 活塞:位于气缸内,通过连杆与曲轴相连,实现往复运动。

1.3 曲轴:将活塞的往复运动转换为旋转运动,驱动汽车前进。

二、发动机的工作原理2.1 进气过程:气缸内活塞下行,气门打开,进入混合气体。

2.2 压缩过程:活塞上行,气门关闭,混合气体被压缩。

2.3 燃烧过程:火花塞点燃混合气体,产生爆炸推动活塞向下运动。

三、发动机的冷却系统3.1 散热器:通过水冷或风冷方式,将发动机产生的热量散发出去。

3.2 水泵:循环冷却液,保持发动机温度在适宜范围内。

3.3 散热风扇:在低速行驶时,辅助散热器散发热量。

四、发动机的润滑系统4.1 机油泵:将机油从油底壳抽送到各个润滑点。

4.2 机油滤清器:过滤机油中的杂质,保持机油清洁。

4.3 油底壳:储存机油,保持发动机内部润滑。

五、发动机的点火系统5.1 点火线圈:将12伏电压转换为数千伏高压电流,点燃混合气体。

5.2 火花塞:通过高压电流产生火花,引燃混合气体。

5.3 电子控制单元(ECU):控制点火时机,确保发动机正常运转。

总结:发动机是汽车的核心部件,由多个部件组成,各部件协作完成进气、压缩、燃烧、排气等过程。

同时,冷却系统、润滑系统和点火系统也起着至关重要的作用,确保发动机正常运转。

深入了解发动机的组成及工作原理,有助于我们更好地保养和维护汽车,延长发动机的使用寿命。

汽车发动机工作原理及总体构造分析解析

汽车发动机工作原理及总体构造分析解析

汽车发动机工作原理及总体构造分析解析一、汽车发动机的工作原理1.进气过程:发动机活塞下行时,曲轴带动连杆将活塞拉向下方,活塞下行的同时,在缸盖上的进气门打开。

汽车在行驶过程中引入新鲜空气,并混合燃油进入气缸。

2.压缩过程:当活塞行至上行点时,进气门和排气门都被关闭起来,曲轴继续将活塞往上推动,从而把进气气体压缩到缸内,使其温度和压力急剧上升。

3.燃烧过程:当活塞行至上行点附近时,压缩空气达到燃烧温度时,高压电火花塞产生电火花,使混合物燃烧。

燃烧的剧烈膨胀使汽车发动机带动连杆和曲轴旋转,从而提供动力。

4.排气过程:在燃烧后,废气通过活塞上的排气门排出气缸。

同时,曲轴的旋转使另一个活塞在气缸内进行另一轮的进气、压缩、燃烧和排气过程。

二、汽车发动机的总体构造1.缸体和缸盖:缸体是汽车发动机的最基本部件之一,用于容纳活塞和气缸套。

缸体具有良好的散热性能,并通过螺栓和气缸盖连接。

缸盖上有进气门和排气门,以及点火系统中的火花塞。

2.活塞和连杆:活塞是位于缸体内的一个圆柱体,通过曲轴的旋转带动活塞进行上下运动。

连杆连接活塞和曲轴,在燃烧过程中将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。

3.曲轴和曲轴箱:曲轴是发动机的旋转部件,其主要作用是将活塞运动转换为旋转运动。

曲轴箱是安装曲轴的外壳,内部还装有润滑油。

4.气门机构:气门机构由凸轮轴、气门弹簧和气门组成。

凸轮轴带动气门的开合,控制进气和排气过程。

气门弹簧用于关闭气门。

5.火花塞和点火系统:火花塞是点火系统的重要组成部分,通过产生电火花来点燃混合气体。

点火系统还包括点火线圈和电子控制单元(ECU)。

6.燃油系统:燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部件,用于将燃料供给到汽缸中,达到混合燃油的目的。

7.冷却系统:冷却系统通过冷却液循环,将发动机散热,防止过热。

冷却系统包括散热器、水泵、风扇等部件。

8.润滑系统:润滑系统通过润滑油对发动机各个运动部件进行润滑,减少摩擦和磨损。

发动机的工作原理和总体构造

发动机的工作原理和总体构造

燃料在氧气参与下点燃, 产生爆炸性燃烧,推动 活塞运动。
发动机类型和分类
分类1
根据气缸摆放形式,发动机可 分为V型、直列、对置等类型。
分类2
根据活塞运动方式,发动机可 分为往复式和旋转式等类型。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分类3
根据燃料类型,发动机可分为 汽油、柴油、气体等类型。
发动机总体构造
发动机壳体
用于固定和承载各个发动机部件,起到保护 和隔离的作用。
曲轴和连杆
曲轴将活塞运动转化为旋转运动,连杆连接 活塞和曲轴,传递动力。
缸体和活塞
缸体包含发动机气缸,活塞在气缸内运动, 将燃烧能量转化为机械能。
进气和排气系统
进气系统提供混合气体,排气系统排出废气, 实现循环。
发动机组件包括哪些部分
燃料系统 点火系统 润滑系统 冷却系统
供应燃料和调节燃油混合比,确保燃烧效果。 提供电火花点燃混合气体,引发燃烧过程。 提供润滑油,降低部件摩擦,减少磨损。 通过冷却剂散热,保持发动机温度在正常范围。
发动机的工作原理和总体 构造
发动机是将能量转换为动力的机械装置。它通过燃烧燃料产生高温高压气体, 驱动活塞运动,将热能转化为机械能。
发动机的基本工作原理
1 热力循环
2 能量转换
3 点燃过程
热循环包括吸气、压缩、 做功和排气四个过程, 实现能量的转换。
燃烧燃料和氧气时,能 量转化为高温高压气体, 通过活塞运动转化为机 械能。

发动机基本构造及其原理

发动机基本构造及其原理

发动机基本构造及其原理一.发动机基本工作原理汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。

因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。

1.汽油机汽油发动机(Gasoline Engine),是以汽油作为燃料的发动机。

由于汽油粘性小,蒸发快,可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。

汽油机的特点是转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便。

汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不衰。

汽油发动机的工作原理:一个工作循环包括有四个活塞行程:进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。

(1)进气行程:在这个过程中,发动机的进气门开启,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而使气缸内的压力降到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。

在进气终了时,气缸内的气体压力约为0.075-0.09MPa。

而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。

(2)压缩行程为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机排气,发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。

此时混合气压力会增加到0.6-1.2Mpa,温度可达600-700K。

在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。

所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。

一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便越高,燃烧速度也越快,因而发动机发出的功率越大,经济性越好。

一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo就达到了10.5的高压缩比,因此它的扭矩表现相对不错。

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§1.2.1 机体组 气缸盖
机体组组成:
气缸体
气缸
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气缸垫 油道和水道
曲轴箱 油底壳
§1.2.2 气缸体的布置分类
结构简单、加工 容易,但发动机长度 和高度较大。
缩短了机体的长度和高度, 增加了刚度,减轻了发动机 的重量;形状复杂,加工困 难。六缸以上发动机使用
2020/4/2
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高度小,总体布置方便。 轿车中应用不多
对置气缸式发动机
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2020/4/2
这3种分别为什 么式?
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§1.2.3 整体式气缸体和镶嵌式气缸体
a、整体式气缸体:气缸直接镗在气缸体上。 b、镶嵌式气缸体:气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。
类型 整体式
构造
性能及应用
气缸直接镗在气缸体上
强度和刚度好,能承受大 负荷。成本高。
S——活塞行程mm
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2020/4/2
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§ 2.1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)。
公司各发动机压缩比一览表
发动机型号 TU3AF TU5JP4 CNG –TU5JP4 G
电站、动力厂
活塞式内燃机的分类
按冷却方式 按冲程
按燃料 按缸孔数目
按缸孔排列
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水冷发动机
风冷发动机 四冲程发动机
二冲程发动机
汽油发动机 柴油发动机 气体燃料发动机 多缸发动机 单缸发动机 直列式发动机 对置式发动机 V型发动机
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W型发动机
直接喷射式发动机 化油器式发动机
目录
一、发动机的分类 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本构造 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
单缸四冲程汽油机的工作过程
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进气行程
温度370~440 K, 压 力75~90 kPa
排气门关闭
进气门开启
上 止
P点
下 止 点
活 塞
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
温度600~800K, 压力600~1500 kPa
-
进气门关闭
蒸汽机
汽轮机 热汽机
-
活塞式内燃机
蒸汽机
汽轮机
热汽机
优点
噪声小,平稳,升功率 高
缺点
油耗高、维修成本高
应用范围
马自达
结构简单、维修成本低
噪音、振动大
汽车
动力强劲 适于输送易燃易爆的气体
运营成本高,能量转换效率低 体积庞大、能量转换效率低
火车、轮船 电站
效率高 、噪音低、排放低
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制造成本高、体积大
压缩比:
ε=Va/Vc
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点


c
大气压力线 r a
示功图
V
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作功行程
进气门关闭
瞬时最高:温度 2200~2800 K, 压力 3~5MPa
-
作功终了:温度 1500~1700 K, 压 力300~500 kPa
排气门关闭
上 止
Z
P点
下 止 点
活 塞
c
大气压力线 r
示功图
名称
成因
爆燃
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。
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。
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。
•发动机基本构造
➢机体及曲柄连杆机构 ➢配气机构 ➢燃油供给系 ➢点火系 ➢冷却系 ➢润滑系 ➢起动系
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1、曲柄连杆机构
§ 1.1 功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动
的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动变为曲 轴的旋转运动而对外输出动力。
§ 1.2 组成 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
发动机基本原理与构造
MXY/MOT:张文
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技术中心机加部襄樊现场支持分部
DEPA/DMEC/MXF
目录
一、发动机的类型 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本构造 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
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发动机的类型
内燃机
发动机
外燃机
转子式内燃机
发动机类型 转子式内燃机 活塞式内燃机
铝合金与 铸铁相比 有何优越
性?
导热性好、利于提高压 缩比,适用与高速高强 化汽油机
上置式凸轮轴
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§1.2.5 燃烧室
名称
特点
半球形
结构紧凑、火焰行程段、 燃烧速率高、热损失小、 热效率高
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1、发动机概述
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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2、基本术语
上止点
下止点
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V h )
发动机排量(VL) 燃烧室容积(Vc )
VL= V h × I
气缸总容积(Va )
压缩比(ε) ε= Va / Vc
——气缸直径mm
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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3、四冲程发动机的简单工作原理
§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
镶嵌式
用耐磨优质材料制成气 降低了制造成本,便于修
缸套,再装到一般材料 理和更换气缸套,延长了
制成的气缸体内。
气缸体的使用寿命。
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§1.2.4 气缸盖
功用:密封气缸的上部,与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料:灰铸铁或合金铸铁,铝合金。 工作条件:由于接触温度很高的燃气,所以承受的热负荷很大。
压缩比
10.5
10.5
11
EW10A 11
EW12 10.8
压缩比愈大,在压缩终了时混合气的压力和温度便越高,燃烧速度便越快,
因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。
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但压缩比越大越好吗?
压缩比过大的不良后果:压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情
况,反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。
b
a V
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排气行程
进气门关闭
残余废气
活 塞
-
排气门打开
P
上Z
止 点
下 止 点
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
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V 示功图
目录
一、发动机的分类 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本构造 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
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