汽车发动机基本结构与工作原理

排气过程
• 作用： 排出膨胀做功后的废气 • 活塞运动: 从下止点向上止点 • 曲轴转角: 540o~720 o • 气门状态: 进气门关闭、排气门打开 • 终了压力: 105~120 kPa • 终了温度: 600~900 oC
• 综上所述： 发动机每完成一个工作循环时，曲轴转动二周 （720℃），进、排气门各开启一次，活塞完 成四个行程，其中进气、压缩和排气行程是消 耗动力，只有作功行程产生动力。 • 发动机一个工作循环： 每完成一次进气、压缩、作功、排气的过程， 称为一个工作循环。 • 四行程发动机特点 ： 发动机曲轴转二周，活塞往复四个行程完成一 个工作循环。
汽油机与柴油机比较
项 目 混合气形 成 方法 燃烧方式 性能特点 汽 油 机 柴 油 机 缸外混合 缸内混合 点燃式 压燃式 转速高、 重量 转速低、 重量 轻、噪音小、 大、噪音大、 经济性差 经济性好
六、 发动机分类
按热能转变为机械能的方式分 内 燃 机
活塞式内燃机 燃气轮机
往复活塞式
旋转活塞式
四.多缸发动机结构与工作特点
（1）共用一个机体，一根曲轴； （2）曲轴的曲柄分布应该使各缸作功行程均 匀分布在7200曲轴转角内。
4缸机工作循环（工作顺序1-3-4-2）
曲轴转角 / （0） 0～180 180～360 360～540 第一缸 作功 排气 进气 第二缸 排气 进气 压缩 第三缸 压缩 作功 排气 第四缸 进气 压缩 作功
上止点
S 下止点
2R
4.汽缸工作容积（Vh）： 活塞由上止点到下止 点运动扫过的容积。 5.发动机工作容积（排 量V1）： 发动机全部气缸工作 容积之和。
上止点 工 作 容 积 下止点
6.燃烧室容积（Vc）： 活塞在上止点时其上 上止点 方的容积 7.气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时其上 方的全部容积 下止点 Va=Vc+Vh 8.压缩比： 气缸总容积与燃烧室 容积之比 2R ε=Va/Vc
540～720
压缩
作功
进气
排气
五、 四冲程柴油机结构及工作特点
1. 结构特点 没有火花塞 设喷油器
观看视频2 视频\四冲程和二冲程柴油机的工作原理.MPG
2.工作特点
终了压力 行 程 特 点 终了温度℃ kpa Ta =300~400 进气行程 吸入纯空气 pa=80~90 压缩纯空气， Pc=3000~ Tc=750~950 压缩行程 5000 终了喷油。 形成与燃烧 Pz=6000~ Tz =1800~2200 9000 作功行程 混合气， 膨胀 Tb=1000~1200 Pb=200~400 作功 排气行程 排出废气 Pr=105~120 Tr=700~900
压缩过程
• 作用： 压缩混合气，为燃烧 创造条件 • 活塞运动: 从下止点向上止点 • 曲轴转角: 180o~360 o • 气门状态: 进、排气门均关闭 • 终了压力: 800~1400 kPa
做功过程
• 作用： 燃烧高温高压气体膨胀做 功 • 活塞运动: 从上止点向下止点 • 曲轴转角: 360o~540 o • 气门状态: 进气门、排气门均关闭 • 最高压力: 2490 ~3520 kPa • 终了压力: 300~500 kPa • 终了温度: 1200 oC
（7）对置气缸式内燃机：两个或两列气缸分 别排列在同一曲轴的两边呈1800夹角的内 燃机。
（8）斜置式内燃机：气缸中心线与水 平面呈一定角度(不是直角)的内燃机。
按用途分类：有汽车用、机车用、 船用…
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（1）单缸内燃机：只有一个气缸的内燃机。 （ 2 ）多缸内燃机：具有两个或两个以上气 缸的内燃机。 （ 3 ）立式内燃机：气缸布置于曲轴上方且 气缸中心线垂直于水平面的内燃机。 （ 4 ）卧式内燃机：气缸中心线平行于水平 面的内燃机。
（5）直列式内燃机：具 有两个或两个以上直立 气缸，并呈一列布置的 内燃机。 （6）V形内燃机：具有两 个或两列气缸，其中心 线夹角呈V形，并共用一 根曲轴输出功率的内燃 机。
按冲程数分类
内 燃 机
二冲程内燃机
四冲程内燃机
按着火方式分类
内 燃 机
点燃式
压燃式
按燃料种类分
内燃机
气体燃料 发动机 液体燃料 发动机 多种燃料 发动机
液化 石油 气
天 燃 气
沼 气
柴 油 机
汽 油 机
醇 类
柴油
甲醇
按进气状态分类
内 燃 机
非增压
增压
按冷却方式分类
内 燃 机
水冷
风冷
按气缸数及布置分类
汽车发动机基本结构 及工作原理
重点内容： 1.发动机专用术语 2.四冲程汽油机基本结构 3.四冲程发动机工作原理 难点内容： 四冲程发动机工作原理
一、 发动机常用术语
1.上止点： 活塞顶离曲轴中心线 最远的位置 2.下止点： 活塞顶离曲轴中心线 最近的位置 3.活塞行程（ S ）： 上下止点间的距离 S=2R
压缩比
燃烧室 容积 总 容 积
9.四冲程发动机 活塞在上、下止点间 往复移动四个行程（相当 曲轴旋转了两周），完成 进气、压缩、作功、排气 一个工作循环的发动机称 四冲程发动机。
二.四冲程汽油机基本结构
三.四冲程汽油机基本工作原理
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进气过程
• 作用： 吸入新鲜混合气 • 活塞运动: 从上止点向下止点 • 曲轴转角: 0o~180 o • 气门状态: 进气门打开排气门关 闭 • 终了压力: 75~90 kPa • 终了温度: 80~130 oC