第一章内燃机原理和总体构造
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+ VH/ Vc
它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的 程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就 越高。汽油机为：7—9，柴油机为18—22
9.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的 热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排 气)称发动机的工作循环。
在C‘点为燃油喷入开始。 第三冲程——作功冲程（燃烧
膨胀冲程）：在起点z气缸 内压力Pz=60~90巴，温度 Tz=1800——2200K，在终点 b气缸内压力下降Pb=3巴， 温度Tb=1000——1200K。 第四冲程——排气冲程：由 b—r压力几乎不变， Tr=700~900K pr=1.05~1.2巴。
五、增压式内燃机工作原理：带增压器
1、目的：增加每循环空气量 2、效果：功率增大30%以上 3、工作原理
六、示功图比较
四冲程内燃机工作循环特征参数比较
参数 形式
特征 点
进气终了a 压力/温度 （巴）/K
压缩终了c 压力/温度 （巴）/K
燃烧终了z 压力/温度 （巴）/K
膨胀终了b 压力/温度 （巴）/K
四、柴油机与汽油机比较：
1、压缩比大，膨胀充分，热利用程度较 好节省燃料。柴油价低，经济性好。
2、柴油机坚固，耐用。 3、无点火系统，故障少。 4、柴油机气缸内压力高，机件刚度和强 度要求高，结构尺寸大。
5、柴油机的喷油泵和喷油器精度高，制 造成本高。
6、柴油机运转时噪声较大。 7、柴油机为压燃，较难启动。
四、柴油机与汽油机比较：
两者不同之处是： 进气冲程 与汽油机不同，进入汽缸的不是可燃
混合气，而是纯空气。 压缩冲程 柴油机与汽油机不同，柴油机压缩的
是纯空气。 作功冲程 柴油机与汽油机的差别很大。活塞在
压缩上止点时，柴油机汽缸内的压强远大于汽 油机汽缸内的压强；柴油机为压然，无火花塞 ，汽油机依靠火花塞点燃。 排气冲程 与汽油机基本相同。
二、四冲程柴油机工作原理（结合示 功图、工作过程示意图）
第一冲程——进气冲程：在起 点r压力Pr=1.05~1.2巴略大于 大气压Po，终点a压力 Pa=0.8~0.9巴,略小于大气压 Po，温度Ta=300——340K
第二冲程——压缩冲程：在终 点c压力Pc=30~50巴，温度 Tc=750——950K（自燃温度 约600K）。
10.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称 为二冲程发动机。
11.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称 为四冲程发动机。
二、分类（往复活塞式内燃机）
1.按所用燃料分：柴油机、汽油机 2.按工作循环的冲程数分：（四、二冲程） 3.按气缸数: 单缸、多缸； 4.按气缸排列方式分：直对置列式立式；直列卧式；V型； 5.按冷却方式分：水冷、风冷 6.按进气方式分：自然吸入式、增压式 7.按点火方式分：压燃、点燃
排气终了r 压力/温度 （巴）/K
ห้องสมุดไป่ตู้
汽油机
0.75~0.9/ 8~14/ 370~400 600~700
30~50/ 2200~ 2700
4/ 1200 ~1500
1.05~1.2/ 800~1000
柴油机
0.8~0.95/ 30~50/ 300~340 750~950
60~90/ 1800~ 2200
(h)活塞到下止点时，进入排气行程
四、柴油机与汽油机比较：
• 四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是： • 1)每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排
气等四个活塞行程，每个行程各占180°曲轴 转角，即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。 • 2)四个活塞行程中，只有一个作功行程，其余 三个是耗功行程。显然，在作功行程曲轴旋转 的角速度要比其他三个行程时大得多，即在一 个工作循环内曲轴的角速度是不均匀的。为了 改善曲轴旋转的不均匀性，可在曲轴上安装转 动惯量较大的飞轮或采用多缸内燃机并使其按 一定的工作顺序依次进行工作。
§１－１内燃机的基本名词定义及分类
一、基本名词术语；（见图） 1.上止点：活塞离曲轴回转中
心最远处，通常指活塞上 行到最高位置。 2.下止点：活塞离曲轴回转中 心最近处，通常指活塞下 行到最低位置。 3.活塞行程(S)：上、下止点 间距离（mm）。
4.气缸工作容积：上下止点之间的容积。 Vh=π/4 x d2 S x 10 –6 5.燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的
§１－２四冲程内燃机工作原理
一、四冲程内燃机工作原理：（吸、压、爆、排。） 第一冲程——进气冲程：活塞由上止点——下止点， 进气门开、排气门关。 第二冲程——压缩冲程：活塞由下止点——上止点， 进气门关、排气门关。 第三冲程——作功冲程（燃烧膨胀冲程）：活塞由上 止点——下止点，进气门关、排气门关。 第四冲程——排气冲程：活塞由下止点——上止点， 进气门关、排气门开。
容积叫燃烧室容积(L)， Vc 6.内燃机排量：发动机所有气缸工作容积之和(L)。设发动机的气
缸数为i，则 VH=π/4 x i d2 S x 10 –6 7.气缸总容积：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积
(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 Va = Vh+Vc
8.压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值， ε= Va / Vc = 1
3/1000~ 1200
1.05~1.2/ 700~900
第三冲程——作功冲程（燃烧膨胀冲程）：在起点z气 缸内压力Pz=30~50巴，温度Tz=2200——2700K，在 终点b气缸内压力下降Pb=4巴，温度Tb=1200—— 1500K。
第四冲程——排气冲程：由b—r压力几乎不变， Tr=800~1100K
Pr=1.05~1.2巴。
(g)活塞接近下止点时，排气门打开
三、四冲程汽油机工作原理（结合示功图、 工作过程示意图）
第一冲程——进气冲程：在起点r压力Pr=1.05~1.2巴略 大于大气压Po，终点a压力Pa=0.75~0.9巴略小于大气 压Po，温度Ta=370——400K
第二冲程——压缩冲程：在终点c压力Pc=8~14巴，温度 Tc=600——700K在C`点为火花塞开始点火。
它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的 程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就 越高。汽油机为：7—9，柴油机为18—22
9.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的 热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排 气)称发动机的工作循环。
在C‘点为燃油喷入开始。 第三冲程——作功冲程（燃烧
膨胀冲程）：在起点z气缸 内压力Pz=60~90巴，温度 Tz=1800——2200K，在终点 b气缸内压力下降Pb=3巴， 温度Tb=1000——1200K。 第四冲程——排气冲程：由 b—r压力几乎不变， Tr=700~900K pr=1.05~1.2巴。
五、增压式内燃机工作原理：带增压器
1、目的：增加每循环空气量 2、效果：功率增大30%以上 3、工作原理
六、示功图比较
四冲程内燃机工作循环特征参数比较
参数 形式
特征 点
进气终了a 压力/温度 （巴）/K
压缩终了c 压力/温度 （巴）/K
燃烧终了z 压力/温度 （巴）/K
膨胀终了b 压力/温度 （巴）/K
四、柴油机与汽油机比较：
1、压缩比大，膨胀充分，热利用程度较 好节省燃料。柴油价低，经济性好。
2、柴油机坚固，耐用。 3、无点火系统，故障少。 4、柴油机气缸内压力高，机件刚度和强 度要求高，结构尺寸大。
5、柴油机的喷油泵和喷油器精度高，制 造成本高。
6、柴油机运转时噪声较大。 7、柴油机为压燃，较难启动。
四、柴油机与汽油机比较：
两者不同之处是： 进气冲程 与汽油机不同，进入汽缸的不是可燃
混合气，而是纯空气。 压缩冲程 柴油机与汽油机不同，柴油机压缩的
是纯空气。 作功冲程 柴油机与汽油机的差别很大。活塞在
压缩上止点时，柴油机汽缸内的压强远大于汽 油机汽缸内的压强；柴油机为压然，无火花塞 ，汽油机依靠火花塞点燃。 排气冲程 与汽油机基本相同。
二、四冲程柴油机工作原理（结合示 功图、工作过程示意图）
第一冲程——进气冲程：在起 点r压力Pr=1.05~1.2巴略大于 大气压Po，终点a压力 Pa=0.8~0.9巴,略小于大气压 Po，温度Ta=300——340K
第二冲程——压缩冲程：在终 点c压力Pc=30~50巴，温度 Tc=750——950K（自燃温度 约600K）。
10.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称 为二冲程发动机。
11.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称 为四冲程发动机。
二、分类（往复活塞式内燃机）
1.按所用燃料分：柴油机、汽油机 2.按工作循环的冲程数分：（四、二冲程） 3.按气缸数: 单缸、多缸； 4.按气缸排列方式分：直对置列式立式；直列卧式；V型； 5.按冷却方式分：水冷、风冷 6.按进气方式分：自然吸入式、增压式 7.按点火方式分：压燃、点燃
排气终了r 压力/温度 （巴）/K
ห้องสมุดไป่ตู้
汽油机
0.75~0.9/ 8~14/ 370~400 600~700
30~50/ 2200~ 2700
4/ 1200 ~1500
1.05~1.2/ 800~1000
柴油机
0.8~0.95/ 30~50/ 300~340 750~950
60~90/ 1800~ 2200
(h)活塞到下止点时，进入排气行程
四、柴油机与汽油机比较：
• 四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是： • 1)每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排
气等四个活塞行程，每个行程各占180°曲轴 转角，即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。 • 2)四个活塞行程中，只有一个作功行程，其余 三个是耗功行程。显然，在作功行程曲轴旋转 的角速度要比其他三个行程时大得多，即在一 个工作循环内曲轴的角速度是不均匀的。为了 改善曲轴旋转的不均匀性，可在曲轴上安装转 动惯量较大的飞轮或采用多缸内燃机并使其按 一定的工作顺序依次进行工作。
§１－１内燃机的基本名词定义及分类
一、基本名词术语；（见图） 1.上止点：活塞离曲轴回转中
心最远处，通常指活塞上 行到最高位置。 2.下止点：活塞离曲轴回转中 心最近处，通常指活塞下 行到最低位置。 3.活塞行程(S)：上、下止点 间距离（mm）。
4.气缸工作容积：上下止点之间的容积。 Vh=π/4 x d2 S x 10 –6 5.燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的
§１－２四冲程内燃机工作原理
一、四冲程内燃机工作原理：（吸、压、爆、排。） 第一冲程——进气冲程：活塞由上止点——下止点， 进气门开、排气门关。 第二冲程——压缩冲程：活塞由下止点——上止点， 进气门关、排气门关。 第三冲程——作功冲程（燃烧膨胀冲程）：活塞由上 止点——下止点，进气门关、排气门关。 第四冲程——排气冲程：活塞由下止点——上止点， 进气门关、排气门开。
容积叫燃烧室容积(L)， Vc 6.内燃机排量：发动机所有气缸工作容积之和(L)。设发动机的气
缸数为i，则 VH=π/4 x i d2 S x 10 –6 7.气缸总容积：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积
(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 Va = Vh+Vc
8.压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值， ε= Va / Vc = 1
3/1000~ 1200
1.05~1.2/ 700~900
第三冲程——作功冲程（燃烧膨胀冲程）：在起点z气 缸内压力Pz=30~50巴，温度Tz=2200——2700K，在 终点b气缸内压力下降Pb=4巴，温度Tb=1200—— 1500K。
第四冲程——排气冲程：由b—r压力几乎不变， Tr=800~1100K
Pr=1.05~1.2巴。
(g)活塞接近下止点时，排气门打开
三、四冲程汽油机工作原理（结合示功图、 工作过程示意图）
第一冲程——进气冲程：在起点r压力Pr=1.05~1.2巴略 大于大气压Po，终点a压力Pa=0.75~0.9巴略小于大气 压Po，温度Ta=370——400K
第二冲程——压缩冲程：在终点c压力Pc=8~14巴，温度 Tc=600——700K在C`点为火花塞开始点火。