汽车发动机总体结构(1)
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汽车发动机总体结构(1)
汽车发动机总体结构(1)
小
结
1. 发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两 个冲程，通常用人力或起动机等带动发动机曲轴运转。
•
2. 在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，
其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动 。
•
3. 在整个循环过程中，进气门wk.baidu.com排气门各开启一次。
• 一个工作循环曲轴旋转720°（2圈）；活塞上、下运动
汽车发动机总体结构(1)
往复活塞式
转子式
汽车发动机总体结构(1)
四冲程、水冷式 发动机
二冲程、风冷式 发动机
汽车发动机总体结构(1)
直列式发动机
V形发动机
汽车发动机总体结构(1)
二、发动机工作原理
1， 发动机能量转换机构的基本组成,运动特点和 基本术语
• 发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的 热能,转变为机械能的过程。经过进气、压缩、作 功、排气，每进行一次称为一个工作循环。
汽车发动机总体结构(1)
2020/11/23
汽车发动机总体结构(1)
第一节 汽车发动机的类型及工作原理
汽车发动机总体结构(1)
一、汽车发动机的类型
• 现代汽车所用发动机,除个别转子式发动机外, 绝大多数是往复活塞式内燃机。其分类如下； 按完成一个工作循环活塞的往复次数不同,分 为四冲程与二冲程发动机；按冷却方式不同,分为 水冷式与风冷式发动机。按气缸数不同,分为单缸 与多缸发动机(其中多缸发动机又可按气缸排列形 式分为直列、V形和对置式发动机) ；按所用燃料 不同,分为汽油机和柴油机(其中汽油机又可分为 化油器式与电喷式发动机) ；按进气是否增压又 可分为增压式与非增压式发动机。 现代汽车大多采用四冲程、多缸(直列或V形 排列) 、水冷式汽油或柴油发动机。
四次（4个行程）。
汽车发动机总体结构(1)
小结
• 4. 发动机着火运转的基本条件是：
a 油：有油，混合气浓度合适。 b 电：能产生足够的火花,点燃可燃混合气。 c 气：气缸有足够压力可燃混合气。 d 点火正时：压缩冲程上止点前点火。
e 配气正时：定时将进、排气门开关。
汽车发动机总体结构(1)
四冲程柴油机工作原理
汽车发动机总体结构(1)
进气行程
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活 塞上腔容积逐渐增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。
• ∴ ε ＝1＋
压缩比（ε）：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 的气体压力和温度也就越高。 一般车用汽油机的压缩比为 7~10之间，柴油机的压缩比
。 为1汽5车~发2动2机之总间体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 1．进气行程：
•
当活塞由曲轴带动, 从
汽车发动机总体结构(1)
4． 曲柄半径 （R）：
•
曲轴连杆轴颈
的中心（即连杆大
头）至曲轴主轴颈
中心的距离,称为
曲柄半径。
（mm） • 显然，S=2R。
曲轴每转一周，活 塞移动两个行程。
汽车发动机总体结构(1)
5． 气缸工作容积 （Vh）：
• 指活塞从上止点到 下止点所让出的空 间容积（L）。
Vh=πD2s/4×106 （L） 式中：D—— 气缸 直径，mm。
上止点向下止点运动。此时
进气门打开，排气门关闭。
活塞上腔容积增大，在真空
吸力的作用下，经过空气滤
清器滤清的清洁空气与汽油
形成混合气，经进气门被吸
入气缸，至活塞运动到下止 点时，进气门关闭，停止进 气，进气行程结束。此时气 缸内的气体压力约为
0.075～0.09MKP
汽车发动机总体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个 工作循环，称为四冲程发动机。
• 曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个 工作循环，称为二冲程发动机。
汽车发动机总体结构(1)
单缸四冲程汽油机基本结构示意图
1-机油泵； 2-曲轴正时齿轮； 3-凸轮轴正时齿轮； 4-凸轮轴； 6-排气歧管； 7-进气歧管； 8-进气门； 9-排气门； 10-化油器； 11-火花塞； 12-气缸盖； 14-气缸； 15-活塞； 18-活塞销； 21-飞轮； 22-曲轴； 汽车发动机2总4-体油结底构壳(1)
汽车发动机总体结构(1)
6．燃烧室容积 （Vc ）：
•
• 指活塞在上止 点时，活塞上方 的空间叫做燃烧 室，它的容积叫 燃烧室容积（L）。
汽车发动机总体结构(1)
7．发动机排量（VL）：
• 指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 VL = Vh i
汽车发动机总体结构(1)
发动机基本术语
1． 上止点： • 活塞离曲
轴回转中心最 远处，即指活 塞上行到最高 位置，称为上 止点心。
汽车发动机总体结构(1)
2． 下止点：
• 活塞离曲轴 回转中心最近处， 即指活塞下行到 最低位置，称为 下止点。
汽车发动机总体结构(1)
3． 活塞行程（s）：
即上、下止点间的距离 单位（mm）。
8． 气缸总容积 （Va）：
• 当活塞在下止 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
汽车发动机总体结构(1)
9． 压缩比（ε）：
(ε)译音:衣普西龙 • 气缸总容积与燃烧室 容积的比值，即
• ε = Va/Vc
• ∵ va＝vh＋vc
汽车发动机总体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 3．作功行程：
•
压缩行程末，火花塞产生
电火花，点燃气缸内的可燃
混合气，并迅速着火燃烧，
气体产生高温、高压，推动
活塞由上止点向下止点运动，
再通过连杆驱动曲轴旋转向
外输出作功。
汽车发动机总体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 4．排气行程：
• 在作功行程终了时，排气 门被打开，活塞在曲轴的带 动下由下止点向上止点运动。 废气在自身的剩余压力和活 塞的驱赶作用下，自排气门 排出气缸，至活塞运动到上 止点时，排气门关闭，排气 行程结束。
• 2．压缩行程：
•
活塞在曲轴的带动下，从下止
点向上止点运动。进、排气门均关
闭，活塞上腔容积不断减小，混合
气被压缩，至活塞到达上止点时，
压缩行程结束。气体压力和温度同
时升高，混合气进一步混合，形成
可燃混合气。此时，气缸内压力为 600~1500kPa，温度600~800K ， 远高于汽油的点燃温度，因而很容 易点燃。
汽车发动机总体结构(1)
小
结
1. 发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两 个冲程，通常用人力或起动机等带动发动机曲轴运转。
•
2. 在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，
其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动 。
•
3. 在整个循环过程中，进气门wk.baidu.com排气门各开启一次。
• 一个工作循环曲轴旋转720°（2圈）；活塞上、下运动
汽车发动机总体结构(1)
往复活塞式
转子式
汽车发动机总体结构(1)
四冲程、水冷式 发动机
二冲程、风冷式 发动机
汽车发动机总体结构(1)
直列式发动机
V形发动机
汽车发动机总体结构(1)
二、发动机工作原理
1， 发动机能量转换机构的基本组成,运动特点和 基本术语
• 发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的 热能,转变为机械能的过程。经过进气、压缩、作 功、排气，每进行一次称为一个工作循环。
汽车发动机总体结构(1)
2020/11/23
汽车发动机总体结构(1)
第一节 汽车发动机的类型及工作原理
汽车发动机总体结构(1)
一、汽车发动机的类型
• 现代汽车所用发动机,除个别转子式发动机外, 绝大多数是往复活塞式内燃机。其分类如下； 按完成一个工作循环活塞的往复次数不同,分 为四冲程与二冲程发动机；按冷却方式不同,分为 水冷式与风冷式发动机。按气缸数不同,分为单缸 与多缸发动机(其中多缸发动机又可按气缸排列形 式分为直列、V形和对置式发动机) ；按所用燃料 不同,分为汽油机和柴油机(其中汽油机又可分为 化油器式与电喷式发动机) ；按进气是否增压又 可分为增压式与非增压式发动机。 现代汽车大多采用四冲程、多缸(直列或V形 排列) 、水冷式汽油或柴油发动机。
四次（4个行程）。
汽车发动机总体结构(1)
小结
• 4. 发动机着火运转的基本条件是：
a 油：有油，混合气浓度合适。 b 电：能产生足够的火花,点燃可燃混合气。 c 气：气缸有足够压力可燃混合气。 d 点火正时：压缩冲程上止点前点火。
e 配气正时：定时将进、排气门开关。
汽车发动机总体结构(1)
四冲程柴油机工作原理
汽车发动机总体结构(1)
进气行程
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活 塞上腔容积逐渐增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。
• ∴ ε ＝1＋
压缩比（ε）：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 的气体压力和温度也就越高。 一般车用汽油机的压缩比为 7~10之间，柴油机的压缩比
。 为1汽5车~发2动2机之总间体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 1．进气行程：
•
当活塞由曲轴带动, 从
汽车发动机总体结构(1)
4． 曲柄半径 （R）：
•
曲轴连杆轴颈
的中心（即连杆大
头）至曲轴主轴颈
中心的距离,称为
曲柄半径。
（mm） • 显然，S=2R。
曲轴每转一周，活 塞移动两个行程。
汽车发动机总体结构(1)
5． 气缸工作容积 （Vh）：
• 指活塞从上止点到 下止点所让出的空 间容积（L）。
Vh=πD2s/4×106 （L） 式中：D—— 气缸 直径，mm。
上止点向下止点运动。此时
进气门打开，排气门关闭。
活塞上腔容积增大，在真空
吸力的作用下，经过空气滤
清器滤清的清洁空气与汽油
形成混合气，经进气门被吸
入气缸，至活塞运动到下止 点时，进气门关闭，停止进 气，进气行程结束。此时气 缸内的气体压力约为
0.075～0.09MKP
汽车发动机总体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个 工作循环，称为四冲程发动机。
• 曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个 工作循环，称为二冲程发动机。
汽车发动机总体结构(1)
单缸四冲程汽油机基本结构示意图
1-机油泵； 2-曲轴正时齿轮； 3-凸轮轴正时齿轮； 4-凸轮轴； 6-排气歧管； 7-进气歧管； 8-进气门； 9-排气门； 10-化油器； 11-火花塞； 12-气缸盖； 14-气缸； 15-活塞； 18-活塞销； 21-飞轮； 22-曲轴； 汽车发动机2总4-体油结底构壳(1)
汽车发动机总体结构(1)
6．燃烧室容积 （Vc ）：
•
• 指活塞在上止 点时，活塞上方 的空间叫做燃烧 室，它的容积叫 燃烧室容积（L）。
汽车发动机总体结构(1)
7．发动机排量（VL）：
• 指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 VL = Vh i
汽车发动机总体结构(1)
发动机基本术语
1． 上止点： • 活塞离曲
轴回转中心最 远处，即指活 塞上行到最高 位置，称为上 止点心。
汽车发动机总体结构(1)
2． 下止点：
• 活塞离曲轴 回转中心最近处， 即指活塞下行到 最低位置，称为 下止点。
汽车发动机总体结构(1)
3． 活塞行程（s）：
即上、下止点间的距离 单位（mm）。
8． 气缸总容积 （Va）：
• 当活塞在下止 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
汽车发动机总体结构(1)
9． 压缩比（ε）：
(ε)译音:衣普西龙 • 气缸总容积与燃烧室 容积的比值，即
• ε = Va/Vc
• ∵ va＝vh＋vc
汽车发动机总体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 3．作功行程：
•
压缩行程末，火花塞产生
电火花，点燃气缸内的可燃
混合气，并迅速着火燃烧，
气体产生高温、高压，推动
活塞由上止点向下止点运动，
再通过连杆驱动曲轴旋转向
外输出作功。
汽车发动机总体结构(1)
四冲程汽油机工作原理
• 4．排气行程：
• 在作功行程终了时，排气 门被打开，活塞在曲轴的带 动下由下止点向上止点运动。 废气在自身的剩余压力和活 塞的驱赶作用下，自排气门 排出气缸，至活塞运动到上 止点时，排气门关闭，排气 行程结束。
• 2．压缩行程：
•
活塞在曲轴的带动下，从下止
点向上止点运动。进、排气门均关
闭，活塞上腔容积不断减小，混合
气被压缩，至活塞到达上止点时，
压缩行程结束。气体压力和温度同
时升高，混合气进一步混合，形成
可燃混合气。此时，气缸内压力为 600~1500kPa，温度600~800K ， 远高于汽油的点燃温度，因而很容 易点燃。