发动机工作原理ppt课件

2、四冲程柴油机的工作原理
进气门
纯空气
喷油泵
喷油器
排气门
吸气行程 压缩行程
作功行程
温度300~370K压 力800~900 kPa
温度800~1000K 压力3~5 MPa
终了：温度 800~1000K压力
105~400 kPa
瞬时最高：温度1800~2200K压力5~10 MPa
排气行程
温度800~1000K 压力105~400 kPa
瞬时最高压力： 3~5MPa；
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa。
上 止
Z
P点
下 止 点
c
大气压力 r
b
线
a
示功图
V
进气门关闭
残余 废气
4）排气行程
排气门打开
P
上Z
止 点
下 止 点
c
大气压力线 r
b
活 塞
温度900~1200 K 压力105~125 kPa
a V 示功图
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(轿车为9～11)。 上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。
压缩比过大的不良后果？
压缩比过大的不良后果
名称 爆燃
表面 点火
成因
现象
后果
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。
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压缩混合气 排气孔
点火燃烧
火花塞
扫气孔 进气孔
进气
排气
4、二冲程柴油机工作原理
扫气泵
排气门
废
喷油器
气
空
气
换气
压缩
燃烧
排气
思考
二冲程发动机与四 冲程发动机相比， 有何优点？
1. 理论上它的功率应等于四 冲程发动机的二倍。
2. 由于作功频率较大，二冲 程发动机的运转比较均匀 平稳。
3. 构造简单，质量较小。
4. 易受磨损和经常需要修理 的运动部件数量较少。
5、汽油机工作时各行程状态参数
状态 行程
进气行程
温度(K)
370~440
压力
75~90 kPa
压缩行程
600~800
600~1500 kPa
作功行程
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)
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。
r a
V 示功图
进气门 关闭
2）压缩行程
温度：
600~800K； 压力：
活 塞
600~1500 kPa 压缩比：
ε=Va/Vc
排气门 关闭
上 止
P点
下 止 点
大气压力 线
c
r a
示功图 V
百度文库 进气门关闭
3）作功行程
排气门关闭
活 塞
瞬时最高温度： 2200~2800 K；
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。
三、四冲程发动机的工作原理
1、四冲程汽油机的工作原理
进气行程 压缩行程 作功行程 排气行程
单缸四冲程汽油机的工作过程
温度370~440 K， 压力
75~90 kPa
1）进气行程
排气门 关闭
进气门
活
开启
塞
上
下
止
止
P点
点
大气压力 线
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。
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。
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。
排气行程
900~1200
105~125 kPa
6、柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
进气行程
温度(K)
320~350
压力
800~900 kPa
压缩行程
800~1000
3~5MPa
作功行程
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)
思考
四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 相同和不同之处呢？
共同点：
每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只
有作功行程产生动力。
不同点：
汽油机
柴油机
汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气
进入气缸的是纯空气
电火花点燃混合气
高温气体加热柴油燃烧
有点火系
无点火系
无喷油器
有喷油器
3、二冲程汽油机工作原理
排气行程
800~1000
105~125 kPa
思考题
1、发动机有哪几种类型？ 2、发动机工作循环、气缸工作容积、压缩比等概念。 3、四冲程汽油机工作原理。 4、四冲程柴油机工作原理。 5、发动机基本组成及各部分功用。 6、比较四冲程汽油机与柴油机在总体构造上异同点。 7、二冲程发动机与四冲程发动机工作原理比较。 8、发动机型号及理解。 9、评价发动机的主要性能指标。 10、某汽油机有4个气缸，气缸直径87.5mm，活塞行 程92mm，压缩比为8，试计算其气缸工作容积、燃烧 室容积及发动机排量。
第三章 发动机的工作原理
一、单缸发动机结构示意图
二、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 ) 气缸总容积(Va ) 工作循环
Vh= πD2·S ×10-6/4 （L） D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= V h × i