发动机工作原理23842

1、第一章发动机的工作原理及总体构造第一节发动机的作川和组成一、发动机的作用：是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。二、发动机的纽成：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系 统（汽油发动机采用）、起动系统等部分组成。（如图1.1）时螂h钮化噩鼠寵蛍二肪枫帧務 緇铝址:離洽琳启酣觀等0tos ；加h飞觸讥im曙b b給iw林刚城緬 馳廝陆驟缶苟幌 迭躺l邂i气宙觇臟铀瞬氐嗨幌翔歆皆新出建r昨 耿系:番勒、发电仏瞅联、点熾i、分电钛炖翳 翎務魏出册'酣乩粽、酬黔m om. m im 舫解第二节发动机的分类1、根据所川燃料不同，发动机可以分为汽油机、柴汕机和气体燃料

2、发动机。以汽汕或柴汕为燃料的发 动机分别称为汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其它气体燃料的发动机称为气体燃料发动机。2、按照冷却方式的不同，发动机可以分为水冷发动机和风冷发动机两种。利用水或冷却液作为冷却介 质进行冷却的称为水冷发动机，利用空气作为冷却介质进行冷却的称为风冷发动机。3、按照完成一个工作循环所需的行程数不同，内燃机可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转 两圈(720° ),活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把 曲轴转一圈(360° ),活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内

3、燃机。 汽车发动机广泛使用四行程内燃机。4、按照进气状态不同，活塞式内燃机可分为增压和非増压两种，若进气是在接近大气状态下进行的, 则为非增压式或自然吸气式内燃机；若利用增压器将进气压力增高，进气密度增人，则为增压式内燃机。 增压可以提高内燃机功率。汽汕机常采用口然吸气式；柴汕机为了提高功率有采用增压式的。第三节发动机的型号与编制发动机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下表：(如图1.2)型号编制示例如下：(1) 1e65f一表示单缸、四冲程、缸径65mm、风冷、通用型。(2) 4100q表示四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、车用。(3) 192t表示四缸、四冲程、缸径95mm、水冷、拖

4、拉机用。第四节发动机的常用术语1、上止点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到绘高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心放远的 极限位置，称为上止点。2、下止点活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转屮心最近的 极限位置，称为下止点。3、活塞行程活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般川s表示， 对应一个活塞行程，illi轴旋转180°4、曲柄半径曲轴旋转屮心到曲柄销中心z间的距离称为曲柄半径，-般用r衣示。通常活塞行程为曲柄半径的两 倍，即s =2r。5、气缸工作容积活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的

5、容积，称为气缸工作容积。一般用vh表示：式中：d气缸直径，单位nrni；s 活塞行程，单位俪；6、气缸总容积活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用va衣示，显而易见，气缸总 容枳就是气缸工作容枳和燃烧室容枳z和，即va=vc+vho7、发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用化表示：vl=vhi式中：vh-气缸工作容积；i 一气缸数目。8、压缩比是发动机中一个非常雨要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩询的容积与气体压缩 后的容积z比值，即气缸总容积与燃烧室容积z比称为压缩比。一般用£表示。式中：va 气缸总容积；vh -

6、气缸工作容积；vc -燃烧室容积；通常汽油机的压缩比为610,柴油机的压缩比较高，一般为1622。9、工作循坏每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个。第五节发动机的工作原理一、四行程汽油发动机工作原理发动机工作须经过进气，把可燃混合气（或新鲜空气）引入气缸；然后将进入气缸的可燃混合气压缩， 压缩接近终点时点燃可燃混合气；可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出燃烧 后的废气。进气、压缩、作功、排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断 地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。1、进气行程活塞在曲轴

7、带动卜从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。随着活塞下移，气缸内容 积增大，压力减小，在气缸内形成一定的真空度，空气和汽汕混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内 进一步形成可燃混合气。2、压缩行程：进气结束终了，曲轴继续旋转，带动活塞从下止点向上止点运动，这时进、排气门均关闭，气缸内成 为封闭容枳，随着活塞移动，气缸容枳不断减小，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到 达上止点时压缩行程结束。3、做功行程；做功行程包括燃烧过程和膨胀过程,在这一行程中,进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩 行程接近上止点（即点火提前角）位置时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，点燃可

8、燃混合气，火焰迅 速传遍整个燃烧室，同时放出人量的热能。燃烧气体的体枳急剧膨胀，温度和压力急剧升高，放高压力可 达3.06.5mpa,最高温度可达22002800k,高温高压气体膨胀，推动活塞从1：止点向下止点移动，通过 连杆使illi轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机木身继续运转外，其余用于对外做功。随着活塞向下 运动，气缸内容积増加，气体床力和温度逐渐降低，当活塞运动到下止点时，做功行程结束，气体压力降 低到0. 350. 5mpa,气体温度降低到12001500k。4、排气行程：可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下一个进气行程。排气行程开始 时，排气门开启，

9、进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点向上止点运动时，此时废气在自身生 剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸z外。活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。受排气阻力的影响,排气终止时，气体压力仍高于大气压力,约为0.1050. 12mpa,温度约为900 llookoilli轴继续旋转，活塞从上止点向下止点运动，又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过 进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程，相 应地曲轴旋转了两圈。实际汽汕机的进气过程中，进气门打开。在排气行程中，是排气门早于下止点开启，迟于上止点关闭。 进气门早开晚关

10、的目的是为了增加进入气缸的混合气量，排气门早开晩关的目的是为了减少气缸内的 残余废气量。减少残余废气量，会相应增加进气量。二. 四行程柴油机的工作原理四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程一样，每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四 个行程，但由于柴汕机使用的燃料是柴汕，柴汕与汽汕有较人的差别，柴汕粘度人，不易蒸发，自燃温度 低，故可燃混合气的形成，着火方式，燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽汕机不同.四冲程柴汕机工 作原理如下：1、进气冲程 与汽汕机相比，进入柴油机汽缸的不是可燃混合气而是纯空气。进气行程结束时，气体 压力为80 -90kpa,温度为310-350ko2、压缩冲程 压

11、缩的是纯空气，由于柴汕机压缩比人，压缩终了时气体的温度和压力比汽汕机髙。压 力约为 3000-5000kpa,温度约为 800-1000ko3、做工冲程 压缩行程结束，高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸，迅速汽化并与空气形成混合气。山 于床缩终了汽缸内温度远高于柴油的自然温度（500k左右）柴汕立即自行着火燃烧。因此，柴汕机没有点火 系统。燃烧最髙压力为5000-looookpa,最髙温度约为1800-2200k。4、排气冲程 基本上与汽汕机和同。三. 二行程汽油机的工作原理二行程汽油机的工作循环也是山进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成，但它是在illi轴旋转一圈（360° ）, 活塞上

12、下往复运动的两个行程内完成的。因此，二行程发动机与四行程发动机工作原理不同，结构也不一 样。（如图1.3）例如illi轴箱换气式二行程汽汕机，气缸上有三排孔，利用这三排孔分别在-淀时刻被活塞打开或关闭 进行进气、换气和排气的。工作原理如下：活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞 继续上行时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接近上止点时，火花塞点燃混合气， 气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时，排 气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内， 并扫除废气。第一行程：活塞从下止点向上止点运动，事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合 气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。第二行程：活塞从上止点向下止点运动，活塞上方进行作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃 混合气的预压缩。四. 二行程柴汕机的工作原理二行程柴油机和二行程汽油机工作类似,所不同的是，柴油机进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空 气。例如带有扫气泵的二行程柴油机工作过程如下：第一行程：活塞从下止点向上止点运动，行程开始前不久，进气孔和排气门均以开启，利用从扫气泵