发动机工作原理

第二章 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 VL= V h iVh= D2S 10-6/4 （ L）D 气缸直径 mmS 活塞行程 mm 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 表示。= 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 成因 现 象 后果爆燃由于气体 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 。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。表面点火由于燃 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 。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单缸四冲程汽油机的工作过程进气行程压缩行程作功行程排气行程1）进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度 370440 K， 压力7590 kPa示功图大气压力线PVra上止点 下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。2）压缩行程PVra示功图大气压力线c上止点 下止点进气门关闭排气门关闭活塞温度：600800K； 压力：6001500 kPa压缩比：= Va/Vc3）作功行程bPVra示功图大气压力线cZ上止点 下止点进气门关闭 排气门关闭活塞瞬时最高温度： 22002800 K；瞬时最高压力：35MPa；作功终了：温度15001700 K， 压力 300500 kPa。4）排气行程进气门关闭 排气门打开活塞温度 9001200 K 压力 105125 kPa残余废气大气压力线PVr示功图cZb上止点 下止点a2、四冲程柴油机的工作原理喷油器喷油泵吸气行程 压缩行程 作功行程 排气行程进气门 排气门纯空气温度 300370K压力 800900 kPa温度 8001000K压力 35 MPa瞬时最高：温度 18002200K压力 510 MPa温度 8001000K压力 105400 kPa终了：温度8001000K压力105400 kPa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压缩混合气进气点火燃烧排气扫气孔 进气孔排气孔 火花塞4、二冲程柴油机工作原理换气 燃烧 排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门换气 压缩 燃烧换气 压缩 排气燃烧换气 压缩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 温度 (K) 压 力进 气行程 370440 7590 kPa压缩 行程 600800 6001500 kPa作功行程 22002800(瞬 时 最高 )15001700(作功 终 了 ) 35MPa (瞬 时 最高 )300500 kPa (作功 终 了 )排气行程 9001200 105125 kPa6、柴油机工作时各行程状态参数状 态行程 温度 (K) 压 力进 气行程 320350 800900 kPa压缩 行程 8001000 35MPa作功行程 22002800(瞬 时 最高 )15001700(作功 终 了 ) 35MPa (瞬 时 最高 )300500 kPa (作功 终 了 )排气行程 8001000 105125 kPa1、上止点：2、下止点：3、气缸工作容积：4、压缩比：5、内燃机排量： 6单缸四冲程汽油机工作过程：7单缸二冲程汽油机的工作过程：8四冲程柴油机与四冲程汽油机工作过程比较：9发动机型号如； 1E65