汽油机和柴油机工作过程讲解

d、排气行程
进气门关闭
排气门打开
残余废气
排气行程
在燃烧膨胀行程，当 活塞行至下止点前某 一规定曲轴转角时， 排气阀开启，废气即 通过排气门开始排出
活 塞
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
四冲程发动机工作状态
状态 行程
进气行程
温 度(K) 370~440
压力 75~90 kPa
柴油机与汽油机性能的比较
• 1. 柴油机的经济性比汽油机好。 • 2.柴油机和汽油机工作过程中各点的压力和温度都不同。 • 3.柴油机的燃烧过程既有等容加热(燃烧)阶段又有等压加热(燃烧)阶段,
属混合加热循环。而汽油机只有等容加热阶段,属等容加热循环。 • 4.柴油机体积和重量大。 • 5.柴油机制造成本较高。 • 6.柴油机的工作噪音较大,启动困难。
a、进气行程
温度300~370K压 力800~900 kPa
进气门
进气行程
活 塞
柴油机将空气吸入气缸
b、压缩行程
温度800~1000K压 力3~5 MPa
纯空气
在压缩过程终了时，柴油通 过喷油器喷入气缸，在极短 时间内与高温空气行成可燃 混合气
c、作功行程
喷油器
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终了：温800~1000K 压力105~400 kPa
喷油提前角：（柴油机）
柴油是在压缩过程活塞接近上止点前将柴油喷入汽缸，从喷油开始到活 塞到达上止点时的曲轴转角,称为喷油提前角。
一般点火（喷油）提前角为(10°~35°)
2.四冲程汽油机的工作原理
a、进气行程 b、压缩行程 c、作功行程 d、排气行程
a、进气行程
温度370~440 K， 压 力75~90 kPa
谢谢
压燃混合气，膨胀做功
瞬时：温度1800~2200K压 力5~10 MPa
d、排气行程
排气门
温度800~1000K 压力105~400 kPa
在燃烧膨胀行程，当 活塞行至下止点前某 一规定曲轴转角时， 排气阀开启，废气即 通过排气门开始排出
柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程 进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)柴油机工作时各 行程状态参数
320~350
800~1000 2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
800~1000
压力
800~900 kPa
3~5MPa 5~10MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
105~125 kPa
四 冲 程 汽 油 机 示 功 图
c、作功行程
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
进气门关闭
作功行程
瞬时最高：温度
活
2200~2800 K， 压力
塞
3~5MPa
排气门关闭
燃烧膨胀作功行程：在压 缩行程，当活塞向上行至 上止点前某一规定曲柄转 角时，火花塞电极间发出 火花，将被压缩的可燃混 合气点燃，膨胀做功。
四 冲 程 柴 油 机 示 功 图
柴油机与汽油机工作原理比较
与柴油机相同
1. 都有四个行程：进气、压缩、做功、排气。 2.四个过程中，只有做功行程对外输出功，其余三个均消耗功。 3.发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两圈（720°）。 4.第一个循环均需外力带动。
与柴油机不同
1.进气过程：进气过程进入汽缸的是汽油与空气的可燃混合气。 2.压缩过程：汽油机在压缩过程压缩的是混合气。 3.着火方式不同：当压缩接近终了时,火花塞（15—25kV）产生电弧点燃 混合气。
汽油机和柴油机工作过程
2015年3月21日
工作循环
– 工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个工 作循环。即发动机历经了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个 顺序一定的连续工作过程。
– 四行程内燃机：活塞在汽缸内往复四次(四个行程)，完成一个 工作循环。
重要概念 点火提前角：（汽油机）
燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气。从火花塞跳火 时到上止点时的曲轴转角,称为点火提前角。
压缩行程
作功行程 排气行程
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 3~5MPa (瞬时最高) 1500~1700(作功终了) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
2.四冲程柴油机的工作原理
a、进气行程 b、压缩行程 c、作功行程 d、排气行程
进气行程
排气门关闭
进气门开启
汽油机将空气与燃料
活
在气缸外进行混合，
塞
行成可燃混合气后被
吸入气缸
b、压缩行程
进气门关闭
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
温度600~800K， 压力600~1500
活 塞
kPa
活塞由下止点向上止 点运动，当进气工作 过程终了时，进气门 和排气门都处于关闭 状态，此时气缸内的 可燃混合气开始被压 缩。