第3章曲柄连杆机构(1)

1、汽车发动机汽车发动机结构与原理结构与原理目 录 第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 3.1 概述概述 3.2 机体组机体组 3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.4 活塞组和连杆组活塞组和连杆组 3.5 曲轴飞轮组曲轴飞轮组 3.6 平衡机构平衡机构汽车发动机结构与原理汽车发动机结构与原理第第 3 章章曲柄连杆机构第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.1 概述第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.1 概述概述 一、曲柄连杆机构的组成一、曲柄连杆机构的组成 在在汽车发动机构造汽车发动机构造等教材中，将曲柄连杆机构划分为等教材中，将曲柄连杆机构划分为、和和。 二、曲柄连杆机构

2、的功用。二、曲柄连杆机构的功用。 曲柄连杆机构曲柄连杆机构的功用是把的功用是把；把；把活塞上得到的力传活塞上得到的力传递到曲轴并转变为递到曲轴并转变为转矩；将燃料燃烧转矩；将燃料燃烧时产生的热能转变时产生的热能转变为活塞往复运动的为活塞往复运动的机械能机械能第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.1 概述概述 三、发动机受力分析三、发动机受力分析 （二）（二）曲柄连杆机构的受力分析曲柄连杆机构的受力分析 侧向力侧向力FN使使气缸、活塞与气缸、活塞与活塞环磨损，活塞环磨损，它对曲轴旋转它对曲轴旋转轴线的力矩使轴线的力矩使发动机倾覆，发动机倾覆，故称为故称为翻倒力翻倒力矩矩。连杆力连杆力FS使

3、连使连杆受到拉伸或杆受到拉伸或压缩。压缩。 曲柄连杆机构的受力是指去除机体组后的曲柄、连杆与活曲柄连杆机构的受力是指去除机体组后的曲柄、连杆与活塞的共同受力，即从活塞传来的塞的共同受力，即从活塞传来的和和。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.1 概述概述 三、发动机受力分析三、发动机受力分析 （二）（二）曲柄连杆机构的受力分析曲柄连杆机构的受力分析 这些力都是这些力都是周期性变化周期性变化的。的。因而会引起发动因而会引起发动机振动。为改善机振动。为改善发动机发动机运转平稳运转平稳性性，应尽量降低，应尽量降低运动零件的质量运动零件的质量以减少惯性力，以减少惯性力，另外，还采取各另外，还采

4、取各种措施，如曲轴种措施，如曲轴上增加平衡重，上增加平衡重，设置平衡轴等。设置平衡轴等。 切向力切向力FT形成的力矩就是发动机的输出转矩形成的力矩就是发动机的输出转矩Teq 。径向力径向力FR使曲使曲轴弯曲，轴承受压。轴弯曲，轴承受压。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组曲轴箱曲轴箱气缸体气缸体气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.1 机体组的构成及作用机体组的构成及作用机体组的构成及作用机体组的构成及作用第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组第第 3

5、章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.1 机体组的构成机体组的构成 机体组的主要组成部分有：机体组的主要组成部分有：气缸盖罩气缸盖罩、气缸盖气缸盖、气缸垫气缸垫、机体机体、油底壳油底壳和和主轴承盖主轴承盖等。镶等。镶气缸套气缸套的发动机，机体组还包的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。括干式或湿式气缸套。 机体组的功用是机体组的功用是 （1）发动机各种零部件安装基体；）发动机各种零部件安装基体； （2）用气缸盖封闭气缸，并与活塞）用气缸盖封闭气缸，并与活塞顶面和气缸壁一起形成燃烧室；顶面和气缸壁一起形成燃烧室； （3）气缸盖和机体的水套和油道及）气缸盖和机体的水套和油道

6、及油底壳又分别是冷却系和润滑系的组成油底壳又分别是冷却系和润滑系的组成部分。部分。机体机体:汽缸体与曲轴箱的连铸体汽缸体与曲轴箱的连铸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体；而且多缸水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体；而且多缸发动机的各个气缸体也合铸在一起。发动机的各个气缸体也合铸在一起。一汽奥迪一汽奥迪100汽车发动机气缸体汽车发动机气缸体 3.2.2 机体机体 风冷发动机的机体与曲轴箱风冷发动机的机体与曲轴箱风冷发动机的气缸体曲轴箱分别铸制；气缸体是单体的风冷发动机的气缸体曲轴箱分别铸制；气缸体是单体的第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 机械载荷机械载荷 承

7、受拉、压、弯、扭等各种载荷，螺栓拉力。承受拉、压、弯、扭等各种载荷，螺栓拉力。 热载荷热载荷 气缸内燃烧承受高温高压载荷，同时有化学腐蚀。气缸内燃烧承受高温高压载荷，同时有化学腐蚀。 要求机体有足够的刚度强度，并且要耐磨损和耐腐蚀。要求机体有足够的刚度强度，并且要耐磨损和耐腐蚀。 为减轻整机质量，希望机体结构紧凑，减小尺寸。为减轻整机质量，希望机体结构紧凑，减小尺寸。 二、机体材料二、机体材料 灰铸铁、合金铸铁、铝合金灰铸铁、合金铸铁、铝合金 铝合金机体的优点：铝合金机体的优点： 热膨胀一致，气缸间隙小；热膨胀一致，气缸间隙小； 导热性好，压缩比高；导热性好，压缩比高； 质量轻；质量轻； 散热

8、性好。散热性好。 一、机体的工作条件及要求一、机体的工作条件及要求 第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.2 机体机体 机体的构造与气缸排列形式、气缸结构机体的构造与气缸排列形式、气缸结构 形式和曲轴箱结构形式有关。形式和曲轴箱结构形式有关。 三三 、机体的构造与分类、机体的构造与分类名称名称性能性能应用应用 一般式一般式（平分式）（平分式）机体高度小、重机体高度小、重量轻、结构紧凑，量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。便于加工拆卸。刚度和强度差。刚度和强度差。492Q汽油汽油机，机，90系系列柴油机。列柴油机。龙门式龙门式强度和刚度较好。强度和刚度较好。工艺性差、结

9、构工艺性差、结构笨重、加工困难。笨重、加工困难。捷达轿车、捷达轿车、富康轿车、富康轿车、桑塔纳轿桑塔纳轿车车隧道式隧道式结构紧凑、刚度结构紧凑、刚度和强度好。难加和强度好。难加工、工艺性差、工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。曲轴拆卸不方便。负荷较大负荷较大的柴油机的柴油机上上 。油底壳安装平油底壳安装平面和曲轴旋转面和曲轴旋转中心在同一高中心在同一高度。度。油底壳安装油底壳安装平面低于曲平面低于曲轴的旋转中轴的旋转中心。心。气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式。孔为整体式。（1）按气缸体与）按气缸体与油底壳安装平面位油底壳安装平面位置不同分为置不同分为 三三. 机体构造与分类机体构造

10、与分类（2）根据冷却方式不同）根据冷却方式不同水冷水冷风冷风冷散热片散热片风冷气缸体和气缸盖风冷气缸体和气缸盖第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组（3）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、加工容易，结构简单、加工容易，但发动机长度和高度但发动机长度和高度较大。（较大。（6缸以下采缸以下采用）用）缩短了机体的长度和高度，缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机增加了刚度，减轻了发动机的重量；但加大了宽度，形的重量；但加大了宽度，形状复杂，加工困难。（用于状复杂，加工困难。（用于缸数多的大功率发动机）缸数多的大功率发动机）第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄

11、连杆机构3.2 机体组机体组高度小，总体高度小，总体布置方便。布置方便。对置气缸式发动机对置气缸式发动机第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组（3）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式（4） 按气缸结构分类按气缸结构分类 气缸内表面受高温高压燃气的作用并与高速运动的活塞气缸内表面受高温高压燃气的作用并与高速运动的活塞接触而极易磨损。为提高气缸耐磨性和延长气缸使用寿命，接触而极易磨损。为提高气缸耐磨性和延长气缸使用寿命，采取相应的气缸结构形式和表面处理方法。采取相应的气缸结构形式和表面处理方法。 气缸结构形式有气缸结构形式有 3 种，即种，即、和和。第第 3 章章 曲柄连

12、杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组气缸结构形式气缸结构形式无气缸套式无气缸套式有气缸套式有气缸套式干气缸套式干气缸套式湿气缸套式湿气缸套式 对铝合金机体，采用对铝合金机体，采用无气缸套式结构，需要采无气缸套式结构，需要采取特殊的取特殊的，以提高耐磨性。以提高耐磨性。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 无气缸套式无气缸套式 在机体上直接加工出气缸。在机体上直接加工出气缸。 优点：优点：气缸中心距短，气缸中心距短，机体尺寸和质量小；机体尺寸和质量小；刚度较刚度较大、工艺性好。大、工艺性好。 缺点：材料要求高，一般缺点：材料要求高，一般用耐磨合金铸铁。用耐磨合金铸铁。

13、干气缸套式干气缸套式在机体气缸套座在机体气缸套座孔内镶嵌气缸套。孔内镶嵌气缸套。 干式气缸套不与干式气缸套不与冷却液接触。气缸套冷却液接触。气缸套的外圆表面和气缸套的外圆表面和气缸套座孔内表面均须精加座孔内表面均须精加工，以保证必要的形工，以保证必要的形位精度和便于拆装。位精度和便于拆装。 优点：优点：气缸中心距短，机体尺寸和质量小；气缸中心距短，机体尺寸和质量小；刚度较大、刚度较大、工艺性好。工艺性好。 缺点：传热性能差，容易热变形。缺点：传热性能差，容易热变形。 C、 气缸结构气缸结构第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 湿气缸套式湿气缸套式在机体气缸套座孔内套装气

14、缸套。在机体气缸套座孔内套装气缸套。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 优点：容易制造；传热性能好，温度均匀；修理方便。优点：容易制造；传热性能好，温度均匀；修理方便。 缺点：刚度低，肌体变形大；容易漏水；气缸中心距较缺点：刚度低，肌体变形大；容易漏水；气缸中心距较大，机体尺寸和质量大。大，机体尺寸和质量大。名称名称特点特点示意图示意图干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接与冷却与冷却水接触。壁厚水接触。壁厚13mm。湿缸套湿缸套外壁外壁直接直接与冷却水与冷却水接触。壁厚接触。壁厚59mm。强度和刚强度和刚度都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良

15、。散热不良。散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工容易。容易。强度和刚度不强度和刚度不如干缸套，易如干缸套，易漏水。漏水。性能如何？性能如何？第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.3 气缸盖气缸盖 机械载荷机械载荷 承受气体力和承受气体力和所造成的机械负荷。所造成的机械负荷。 热载荷热载荷 燃料燃烧的热负荷，同时有化学腐蚀。燃料燃烧的热负荷，同时有化学腐蚀。 要求：保证气缸的密封性，不损坏，不变形；具有足要求：保证气缸的密封性，不损坏，不变形；具有足够的强度和刚度。气缸盖的温度分布尽可能均匀，避免进、够的强度和刚度。气缸盖的温度分布尽可能均匀，避免进、

16、排气门座之间发生热裂纹，有良好的冷却。排气门座之间发生热裂纹，有良好的冷却。 为减轻整机质量，希望气缸盖结构紧凑，减小尺寸。为减轻整机质量，希望气缸盖结构紧凑，减小尺寸。 二、气缸盖材料二、气缸盖材料 灰铸铁、合金铸铁、铝合金灰铸铁、合金铸铁、铝合金 铝合金气缸盖的优点：铝合金气缸盖的优点： 导热性好，压缩比高；导热性好，压缩比高； 质量轻。质量轻。 一、气缸盖的工作条件及要求一、气缸盖的工作条件及要求气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.3 气缸盖气缸盖第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构

17、3.2 机体组机体组 3.2.4 气缸盖气缸盖 （1）组合方式组合方式 水冷发动机气缸盖有整体式、分块式和单体式水冷发动机气缸盖有整体式、分块式和单体式 3种结构。种结构。 三、气缸盖的结构三、气缸盖的结构水冷发动机气缸盖水冷发动机气缸盖整体式，整个发动机用一个气缸盖整体式，整个发动机用一个气缸盖分块式，分块式，2缸以上缸以上单体式单体式 ，1缸缸分块式分块式 风冷发动机气缸盖一般为单体式风冷发动机气缸盖一般为单体式 。 多缸内燃机气缸盖的结构有三种形式： 整体式气缸盖整体式气缸盖：覆盖全部气缸的气缸盖：优点：缩短的气缸中心距和内燃机长度。缺点：刚度差，受热、受力，容易变形，影响密封，损坏时必

18、须整体更换。多用于缸径小于105mm的汽油机上，缸径较大则采用单体式或块状气缸盖。 单体式气缸盖单体式气缸盖：只覆盖一个气缸的气缸盖（气缸盖直径大于等于140mm） 块状气缸盖块状气缸盖：能覆盖部分（两个以上）气缸的气缸盖（气缸直径在100-140mm之间）第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 （2）结构：结构：对于我们常见的上置气门配气机构的内燃机气缸盖上，应有进、排气门座、气门导管孔、进排气通道、冷却水套、润滑油道等，汽油机还有安装火花塞座孔，柴油机则有安装喷油器的座孔。 第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连

19、杆机构3.2 机体组机体组 3.2.5 油底壳（机油储油池）油底壳（机油储油池） 功用功用 储存机油并使之冷却；封闭机体或曲轴箱。储存机油并使之冷却；封闭机体或曲轴箱。 要求：具有足够的容积、强度和刚度；散热性好。要求：具有足够的容积、强度和刚度；散热性好。 三、油底壳结构三、油底壳结构 有挡板，减轻汽有挡板，减轻汽车颠簸时油面的震荡；车颠簸时油面的震荡；底部设置放油螺塞。底部设置放油螺塞。油底壳局部较深，安油底壳局部较深，安放机油集滤器。放机油集滤器。 一、油底壳功用及要求一、油底壳功用及要求 二、油底壳材料与制造工艺二、油底壳材料与制造工艺 油底壳用薄钢板冲压或用铝铸制而成。油底壳用薄钢板

20、冲压或用铝铸制而成。 3.2.6 燃烧室 活塞位于上止点时，活塞顶面以上、气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室。 在汽油机气缸盖底面通常铸有形状各异的凹坑，习惯上称这些凹坑为燃烧室。汽油机上广泛应用的燃烧室有：第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.6 燃烧室 柴油机燃烧室有丰富变化，按结构特点分类为回转体式燃烧室非回转体式燃烧室柴油机燃烧室直接喷射式燃烧室统一室式燃烧室间接喷射式燃烧室分隔室式燃烧室涡流室式燃烧室预燃室式燃烧室第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.6 燃烧室 柴油机的分隔式燃烧室有两种类型。第第 3 章章 曲柄连杆

21、机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.6 发动机支承（减振垫）发动机支承（减振垫） 发动机支承特点：弹性支承。发动机支承特点：弹性支承。 功用功用 固定发动机；平衡翻倒力矩；减轻振动。固定发动机；平衡翻倒力矩；减轻振动。 要求：具有足够的强度和刚度；能吸收振动能量。要求：具有足够的强度和刚度；能吸收振动能量。 一、功用及要求一、功用及要求 二、减振垫材料二、减振垫材料 橡胶与钢板复合制成，有的附带螺栓，有的带螺栓孔。橡胶与钢板复合制成，有的附带螺栓，有的带螺栓孔。 三、减振垫结构三、减振垫结构 钢板夹橡胶结构。钢板零件起导向、

22、钢板夹橡胶结构。钢板零件起导向、承受载荷和保护作用，橡胶起吸收振动能承受载荷和保护作用，橡胶起吸收振动能量，减轻振动作用。量，减轻振动作用。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.2 机体组机体组 3.2.6 发动机支承（减振垫）发动机支承（减振垫） 四、布置四、布置发动机一般发动机一般通过机体和通过机体和飞轮壳或变飞轮壳或变速器壳上的速器壳上的支撑支撑在支撑支撑在车架上。车架上。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 如何研究发动机的

23、燃烧过程？如何研究发动机的燃烧过程？ 发动机的发动机的燃烧过程是将燃料的化学能转变为热能的过程燃烧过程是将燃料的化学能转变为热能的过程。 燃烧过程的基本要求是：燃烧过程的基本要求是： （1）燃烧完全。充分利用燃油的化学能；尽量减少有害污）燃烧完全。充分利用燃油的化学能；尽量减少有害污染物排放。染物排放。 （2）时机恰当。在上止点后的）时机恰当。在上止点后的CA 达到最大燃达到最大燃烧压力。烧压力。 （3）稳定正常。保证发动机稳定、可靠地工作。）稳定正常。保证发动机稳定、可靠地工作。 汽油机燃烧过程为：利用喷嘴，在进气管内使空气和燃油汽油机燃烧过程为：利用喷嘴，在进气管内使空气和燃油混合，再进入

24、气缸；或者汽油直接喷入气缸，在缸内形成混合混合，再进入气缸；或者汽油直接喷入气缸，在缸内形成混合气。到压缩行程接近终了时，以电火花点燃燃烧。气。到压缩行程接近终了时，以电火花点燃燃烧。 汽油机的燃烧分为汽油机的燃烧分为正常正常与与不正常燃烧不正常燃烧两种两种 . 汽油机的不正常燃烧主要是汽油机的不正常燃烧主要是爆震爆震和和表面点火表面点火。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 一、汽油机一、汽油机正常燃烧过程正常燃烧过程 以展开示功图研究燃烧过程的燃烧以展开示功图研究燃烧过程的燃烧 （1）为什么利为什么利用示功图

25、研究燃烧用示功图研究燃烧 技术原因：从热技术原因：从热能转化为机械能角度能转化为机械能角度看，机械功是力和距看，机械功是力和距离的乘积，或是压力离的乘积，或是压力与气缸容积的乘积。与气缸容积的乘积。因此，利用示功图研因此，利用示功图研究燃烧的方法贴合能究燃烧的方法贴合能量转化过程。量转化过程。 历史原因：以前历史原因：以前没有更有效的手段，没有更有效的手段，因为反映燃烧的其他因为反映燃烧的其他物理量更不容易在试物理量更不容易在试验中测量。验中测量。压缩线压缩线无燃烧无燃烧膨胀线膨胀线火花塞点火火花塞点火着火着火最高压力最高压力第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机

26、燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 一、汽油机一、汽油机正常燃烧过程正常燃烧过程 以展开示功图研究燃烧过程的燃烧以展开示功图研究燃烧过程的燃烧 （2）燃烧过程燃烧过程 在在 1 点火花塞点火花塞跳火，经过短暂的跳火，经过短暂的着火延迟，到着火延迟，到 2 点点出现火焰中心和明出现火焰中心和明显燃烧，随后在显燃烧，随后在 3 点出现最高燃烧压点出现最高燃烧压力。力。 根据展开示功根据展开示功图的气缸压力变化图的气缸压力变化情况，燃烧过程分情况，燃烧过程分为三个阶段。为三个阶段。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程

27、汽油机燃烧过程 一、汽油机一、汽油机正常燃烧过程正常燃烧过程 以展开示功图研究燃烧过程的燃烧以展开示功图研究燃烧过程的燃烧 滞燃期滞燃期（阶阶段）：从点火到压段）：从点火到压力线脱离压缩线的力线脱离压缩线的时间间隔或曲轴转时间间隔或曲轴转角。角。 速燃期速燃期（阶阶段）：从两条线分段）：从两条线分离到出现最高压力离到出现最高压力的时间间隔或曲轴的时间间隔或曲轴转角。转角。 后燃期后燃期（阶阶段）：出现最高压段）：出现最高压力之后的燃烧时间力之后的燃烧时间间隔或曲轴转角。间隔或曲轴转角。滞燃期滞燃期速燃期速燃期后燃期后燃期第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过

28、程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 二、汽油机正常燃烧过程的二、汽油机正常燃烧过程的评价指标评价指标滞燃期滞燃期 （1 1）滞燃期）滞燃期 A、现象与特点、现象与特点 火花放电的电压高，局部温度火花放电的电压高，局部温度可达可达3000 K，混合气氧化反应速度，混合气氧化反应速度逐渐加快，缸内压力无明显升高。逐渐加快，缸内压力无明显升高。 B、评价指标、评价指标 滞燃滞燃期长度期长度D Dj j12 = j j2 -j j1第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 二、汽油机正常燃烧过程的二、汽油机正常燃烧

29、过程的评价指标评价指标滞燃期滞燃期 （1 1）滞燃期）滞燃期 C、影响因素、影响因素 混合气成分混合气成分：过量空气系数过量空气系数f f a为为0.8 0.9时，时，滞燃滞燃期最短。期最短。 点火时的缸内气体状态：点火时的缸内气体状态：气体温气体温度和压力越高，滞燃期越短。度和压力越高，滞燃期越短。 缸内气体流动缸内气体流动：紊流紊流运动强，燃运动强，燃料分子与氧分子相遇概率增加，加快料分子与氧分子相遇概率增加，加快氧化速度，滞燃期缩短。氧化速度，滞燃期缩短。 火花能量火花能量：能量大，滞燃期短。能量大，滞燃期短。 残余废气量残余废气量：废气多，滞燃期长废气多，滞燃期长第第 3 章章 曲柄连

30、杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 二、汽油机正常燃烧过程的二、汽油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （1 1）滞燃期）滞燃期 D、点火提前角点火提前角 为克服滞燃期（着火延迟期），为克服滞燃期（着火延迟期），点火需要提前。从火花塞跳火到活塞点火需要提前。从火花塞跳火到活塞运动到上止点间的曲轴转角称为运动到上止点间的曲轴转角称为点火点火提前角提前角，表示点火时刻。，表示点火时刻。 滞燃期滞燃期点火提前角点火提前角第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 二

31、、汽油机正常燃烧过程的二、汽油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （2 2）速燃期速燃期 A、现象与特点、现象与特点 燃烧速度快，压力急剧升高。燃烧速度快，压力急剧升高。 这个阶段的燃烧为这个阶段的燃烧为火焰传播火焰传播。 火焰传播火焰传播：在均匀静止的混合气：在均匀静止的混合气中，当火焰中心形成之后，火焰向四中，当火焰中心形成之后，火焰向四周传播，形成一个近似球面的火焰层，周传播，形成一个近似球面的火焰层，即即火焰前锋火焰前锋，从火焰中心开始层层向，从火焰中心开始层层向四周未燃混合气推进，直到连续不断四周未燃混合气推进，直到连续不断的火焰前锋扫过整个燃烧室。的火焰前锋扫过整个燃烧室。速燃期速燃

32、期 汽油机火焰传播速度达汽油机火焰传播速度达5080m/s。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 二、汽油机正常燃烧过程的二、汽油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （2 2）速燃期速燃期 B、评价指标、评价指标 最高燃烧压力最高燃烧压力或最高爆发压力最高爆发压力pz 最高燃烧压力出现时刻最高燃烧压力出现时刻jz 希望希望j jz 在上止点后在上止点后10曲轴转角曲轴转角之内。之内。 平均压力升高率平均压力升高率 表示压力变化升高的急剧程度表示压力变化升高的急剧程度速燃期速燃期22j jj jj j D DD Dz

33、zppp第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 二、汽油机正常燃烧过程的二、汽油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （3 3）后燃期后燃期 A、现象与特点、现象与特点 燃烧速度慢，因活塞下行，燃烧燃烧速度慢，因活塞下行，燃烧放出热能利用率低，反而使排气温度放出热能利用率低，反而使排气温度升高。升高。 后燃不能绝对消除，但通过完善后燃不能绝对消除，但通过完善燃烧过程，可尽量减少。燃烧过程，可尽量减少。 B、评价指标、评价指标 排气温度排气温度tr 排气温度越高，说明后燃现象越排气温度越高，说明后燃现象越严重，热能没有充

34、分利用。严重，热能没有充分利用。后燃期后燃期第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 三、汽油机正常燃烧过程的三、汽油机正常燃烧过程的定义定义 定义定义：唯一地：唯一地由火花定时点火由火花定时点火开始，火焰前锋开始，火焰前锋以正常速度传播以正常速度传播到整个燃烧室到整个燃烧室 汽油机的正常汽油机的正常燃烧是不规则的燃烧是不规则的燃烧。燃烧。不规则燃不规则燃烧烧是指在稳定正是指在稳定正常运转时，汽油常运转时，汽油机存在同一气缸机存在同一气缸各循环之间的燃各循环之间的燃烧差异和各缸之烧差异和各缸之间的燃烧差异间的燃烧差异

35、滞燃期滞燃期速燃期速燃期后燃期后燃期第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机的不正常燃烧不正常燃烧 （1）爆震（爆燃）爆震（爆燃） 爆震的表现爆震的表现 1）运转不平稳运转不平稳：发动机振动大，压力冲发动机振动大，压力冲击波使壁面产生振动，有尖锐敲缸声。击波使壁面产生振动，有尖锐敲缸声。 2）动力性和经济性恶化动力性和经济性恶化：气体向汽缸壁气体向汽缸壁传热增加，热效率下降，动力不足，耗油量传热增加，热效率下降，动力不足，耗油量增加；冷却液温度升高，排放污染增加（排增加；冷却液温度升高，排放污

36、染增加（排气冒黑烟）。气冒黑烟）。 3）发动机可靠性变差发动机可靠性变差：容易形成积碳，容易形成积碳，润滑油变质。润滑油变质。 爆震的原因爆震的原因 远端混合气受已燃气体的远端混合气受已燃气体的高温辐射高温辐射和和压压缩作用缩作用，温度达到其自燃温度而着火燃烧，温度达到其自燃温度而着火燃烧（多点燃烧），不是火焰前锋点燃。（多点燃烧），不是火焰前锋点燃。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机的不正常燃烧不正常燃烧 （1）爆震（爆燃）爆震（爆燃） 爆震与正常燃烧的区别爆震与正常燃烧的区别 正常燃

37、烧火焰传播速度为正常燃烧火焰传播速度为50 80 m/s，无压力波，压力升高率在，无压力波，压力升高率在200 400 kPa/(CA)的范围内。的范围内。 爆震火焰传播速度：轻微爆震的爆震火焰传播速度：轻微爆震的火焰传播速度约为火焰传播速度约为，强，强烈爆震时可高达烈爆震时可高达。未燃。未燃混合气瞬时燃烧完毕，局部压力、温混合气瞬时燃烧完毕，局部压力、温度很高，压力升高率特大，形成强烈度很高，压力升高率特大，形成强烈的压力冲击波。冲击波反复撞击燃烧的压力冲击波。冲击波反复撞击燃烧室壁，发出尖锐的敲缸声。室壁，发出尖锐的敲缸声。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动

38、机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机的不正常燃烧不正常燃烧 （1）爆震（爆燃）爆震（爆燃） 防止爆震的主要措施防止爆震的主要措施 （1）采用高牌号汽油；）采用高牌号汽油； （2）推迟点火提前角；）推迟点火提前角； （3）降低压缩比；）降低压缩比； （4）合理布置火花塞；）合理布置火花塞； （5）加强远端混合气的冷却；）加强远端混合气的冷却； （6）加强气流的紊流；）加强气流的紊流； （7）加大火焰断面。）加大火焰断面。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽

39、油机的不正常燃烧不正常燃烧 （2）表面点火表面点火 表面点火表面点火的定义的定义 凡是不靠电火花点火而由燃烧室凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面（如内炽热表面（如排气门头部排气门头部、火花塞火花塞绝缘体绝缘体或或零件表面炽热的沉积物零件表面炽热的沉积物等）等）点燃混合气的现象，统称表面点火。点燃混合气的现象，统称表面点火。 表面点火的特征在于表面点火的特征在于。 压缩比较高（压缩比较高（ e 9）的汽油机）的汽油机容易出现表面点火。容易出现表面点火。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机

40、的不正常燃烧不正常燃烧 （2）表面点火表面点火 表面点火表面点火的类型的类型 在火花塞不跳火时，混合气仍能在火花塞不跳火时，混合气仍能着火，并且形成的火焰前锋仍以正常着火，并且形成的火焰前锋仍以正常火焰传播速度向未燃气体推进，这种火焰传播速度向未燃气体推进，这种表面点火称为后火。表面点火称为后火。 这种现象在发动机断火后出现。这种现象在发动机断火后出现。发动机仍像有电火花一样，继续运转，发动机仍像有电火花一样，继续运转，直到炽热点温度下降到不能点燃混合直到炽热点温度下降到不能点燃混合气为止，发动机才停转。气为止，发动机才停转。 后火只存在于化油器汽油机。后火只存在于化油器汽油机。第第 3 章章

41、 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机的不正常燃烧不正常燃烧 （2）表面点火表面点火 表面点火表面点火的类型的类型 在火花塞点火之前，炽热表面就在火花塞点火之前，炽热表面就点燃混合气的表面点火称为早燃。点燃混合气的表面点火称为早燃。 由于早燃提前点火导致活塞上行由于早燃提前点火导致活塞上行时就有较多的混合气燃烧，增加压缩时就有较多的混合气燃烧，增加压缩功，功，降低发动机功率降低发动机功率，油耗上升油耗上升；发；发动机工作粗暴，振动大，冲击负荷大。动机工作粗暴，振动大，冲击负荷大。 早燃与爆震互相促进，早燃

42、与爆震互相促进， 危害大。危害大。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机的不正常燃烧不正常燃烧 （2）表面点火表面点火 表面点火表面点火与爆震的区别与爆震的区别； 爆震时有强烈的压力冲击爆震时有强烈的压力冲击波，有尖锐的金属敲击声；表波，有尖锐的金属敲击声；表面点火没有压力冲击波，敲缸面点火没有压力冲击波，敲缸声比较沉闷。声比较沉闷。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃烧过程 四、汽油机的四、汽油机的不正常燃烧不正常

43、燃烧 （2）表面点火表面点火 表面点火表面点火与爆震的区别与爆震的区别 爆震可以通过推迟点火提前角爆震可以通过推迟点火提前角消除，表面点火则不能。消除，表面点火则不能。 1）降低压缩比；）降低压缩比； 2）加强冷却；）加强冷却； 3）合理设计燃烧室，避免尖角）合理设计燃烧室，避免尖角和突出部位；和突出部位； 凡是能降低燃烧室温度和减少积凡是能降低燃烧室温度和减少积碳等炽热点形成的因素都有助于防止碳等炽热点形成的因素都有助于防止表面点火。表面点火。 防止防止表面点火表面点火的措施的措施第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机燃

44、烧过程 五、汽油机的五、汽油机的不规则燃烧不规则燃烧 （1）循环间燃烧变动循环间燃烧变动 定义定义 同一气缸不同循环之间的同一气缸不同循环之间的燃烧差异称为循环间燃烧变动，燃烧差异称为循环间燃烧变动，是燃烧不稳定性体现，表现为是燃烧不稳定性体现，表现为循环的压力波动。循环的压力波动。 循环间的燃烧变动使汽油循环间的燃烧变动使汽油机机空燃比和点火提前角空燃比和点火提前角调整对调整对每一循环都不可能处于最佳状每一循环都不可能处于最佳状态，因而油耗上升，功率下降。态，因而油耗上升，功率下降。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.1 汽油机燃烧过程汽油机

45、燃烧过程 五、汽油机的五、汽油机的不规则燃烧不规则燃烧 （2）缸间燃烧差异缸间燃烧差异 定义定义 多缸发动机各个气缸之间的燃烧多缸发动机各个气缸之间的燃烧存在差异，称为缸间燃烧差异，是燃存在差异，称为缸间燃烧差异，是燃烧不均衡性体现，表现为各气缸的工烧不均衡性体现，表现为各气缸的工作循环变化。作循环变化。 最主要的影响方面是混合气浓度以及分配。一般地说，所最主要的影响方面是混合气浓度以及分配。一般地说，所有影响到混合气形成，影响到气缸进气的因素都会发生作用。有影响到混合气形成，影响到气缸进气的因素都会发生作用。 气缸间的燃烧差异使汽油机各气缸的空燃比和点火提前角气缸间的燃烧差异使汽油机各气缸的

46、空燃比和点火提前角调整不可能处于最佳状态，因而整机油耗上升，功率下降，不调整不可能处于最佳状态，因而整机油耗上升，功率下降，不正常燃烧倾向增加，排放性能变差，整个汽油机性能达不到最正常燃烧倾向增加，排放性能变差，整个汽油机性能达不到最佳状态。佳状态。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 一、柴油机一、柴油机正常燃烧过程正常燃烧过程 同样以展开示功图研究燃烧过程的燃烧同样以展开示功图研究燃烧过程的燃烧压缩线压缩线无燃烧无燃烧膨胀线膨胀线喷油喷油着火着火最高压力最高压力最高温度最高温度第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄

47、连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 一、柴油机一、柴油机正常燃烧过程正常燃烧过程 同样以展开示功图研究燃烧过程的燃烧同样以展开示功图研究燃烧过程的燃烧 燃烧过程燃烧过程 1 点开始喷油，点开始喷油，经过短暂的延迟，到经过短暂的延迟，到 2 点出现明显燃烧，点出现明显燃烧，随后在随后在 3 点出现最高点出现最高燃烧压力，稍后在燃烧压力，稍后在4点出现最高燃烧温度点出现最高燃烧温度 燃烧过程分为四燃烧过程分为四个阶段。个阶段。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 一

48、、柴油机一、柴油机正常燃烧过程正常燃烧过程 同样以展开示功图研究燃烧过程的燃烧同样以展开示功图研究燃烧过程的燃烧滞燃期滞燃期 从喷油开始到从喷油开始到压力线脱离压缩线压力线脱离压缩线速燃期速燃期 从压力线脱离压缩从压力线脱离压缩线到出现最高燃烧压力线到出现最高燃烧压力缓燃期缓燃期 从最高燃烧压力从最高燃烧压力到出现最高燃烧温度到出现最高燃烧温度后燃期后燃期 最高燃烧温度最高燃烧温度出现以后的燃烧。出现以后的燃烧。燃烧过程燃烧过程 1 点开始喷油，点开始喷油，经过短暂的延迟，到经过短暂的延迟，到 2 点出现明显燃烧，点出现明显燃烧，随后在随后在 3 点出现最高点出现最高燃烧压力，稍后在燃烧压力，

49、稍后在4点出现最高燃烧温度点出现最高燃烧温度 燃烧过程分为四燃烧过程分为四个阶段。个阶段。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 二、柴油机正常燃烧过程的二、柴油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （1 1）滞燃期）滞燃期滞燃期滞燃期 A、现象与特点、现象与特点 过程复杂，有物理准备过程复杂，有物理准备 形成形成混合气，有化学准备混合气，有化学准备 氧化反应速氧化反应速度逐渐加快；缸内压力无明显升高。度逐渐加快；缸内压力无明显升高。 B、评价指标、评价指标 滞燃滞燃期长度期长度D Dj j12 = j j2 -j j

50、1第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 C、影响因素、影响因素 十六烷值十六烷值：十六烷值高，着火延：十六烷值高，着火延迟期短迟期短。 点火时的缸内气体状态点火时的缸内气体状态：气体温：气体温度和压力越高，滞燃期越短。度和压力越高，滞燃期越短。 缸内气体流动缸内气体流动：紊流运动强，燃：紊流运动强，燃料分子与氧分子相遇概率增加，加快料分子与氧分子相遇概率增加，加快氧化速度，滞燃期缩短。氧化速度，滞燃期缩短。滞燃期滞燃期 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 二、柴油机正常燃烧过程的二、柴油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 D、喷油提前角喷油提前角 为

51、克服滞燃期，喷油需要提前。为克服滞燃期，喷油需要提前。从喷油到活塞运动到上止点间的曲轴从喷油到活塞运动到上止点间的曲轴转角称为转角称为喷油提前角喷油提前角，表示喷油时刻，表示喷油时刻 （1 1）滞燃期）滞燃期喷油提前角喷油提前角第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 二、柴油机正常燃烧过程的二、柴油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （2 2）速燃期）速燃期速燃期速燃期 A、现象与特点、现象与特点。是滞燃期。是滞燃期形成的非均质混合气多点燃烧，后形成的非均质混合气多点燃烧，后来燃烧的是喷束扩散形成的混合气，来燃烧的是

52、喷束扩散形成的混合气，转入转入。 因为是多点燃烧，故燃烧速度因为是多点燃烧，故燃烧速度快，压力升高率大，工作粗暴，振快，压力升高率大，工作粗暴，振动强，噪声高。动强，噪声高。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 二、柴油机正常燃烧过程的二、柴油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （2 2）速燃期）速燃期速燃期速燃期 B、评价指标、评价指标 最高燃烧压力最高燃烧压力pz 最高燃烧压力出现时刻最高燃烧压力出现时刻j jz 希望希望j jz 在上止点后在上止点后1520曲曲轴转角之内。轴转角之内。 平均压力升高率平均压力

53、升高率 22j jj jj j D DD Dzzppp第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 二、柴油机正常燃烧过程的二、柴油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （3 3）缓燃期）缓燃期缓燃期缓燃期 A、现象与特点、现象与特点 扩散燃烧；扩散燃烧；边喷射、边形成混合边喷射、边形成混合气、边燃烧气、边燃烧；缸内压力下降慢。；缸内压力下降慢。 比较粗大油滴的独立燃烧过程，比较粗大油滴的独立燃烧过程，气流运动对完善燃烧过程作用极大。气流运动对完善燃烧过程作用极大。如燃烧不好，出现碳烟排放。如燃烧不好，出现碳烟排放。 B、评

54、价指标、评价指标 最高燃烧温度最高燃烧温度TZ 缓燃期延续时间缓燃期延续时间 D Dj j34 = j j4 - j j3希望尽量缩短希望尽量缩短第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 二、柴油机正常燃烧过程的二、柴油机正常燃烧过程的评价指标评价指标 （4 4）后燃期）后燃期后燃期后燃期 A、现象与特点、现象与特点 燃烧速度慢，燃烧放热因活塞下燃烧速度慢，燃烧放热因活塞下行不能利用，反而使排气温度升高。行不能利用，反而使排气温度升高。 后燃虽不能绝对消除，但通过完后燃虽不能绝对消除，但通过完善燃烧过程，可尽量减少。

55、善燃烧过程，可尽量减少。 B、评价指标、评价指标 排气温度排气温度tr 排气温度越高，说明后燃现象排气温度越高，说明后燃现象越严重，热能没有充分利用。越严重，热能没有充分利用。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 三、柴油机正常燃烧过程的三、柴油机正常燃烧过程的定义定义后燃期后燃期滞燃期滞燃期速燃期速燃期缓燃期缓燃期 定义定义：燃油：燃油定时、定量并且定时、定量并且稳定喷入气缸；稳定喷入气缸； 燃油形成混合气燃油形成混合气的数量与燃烧要的数量与燃烧要求配合。求配合。 柴油机的不正柴油机的不正常燃烧统称为不正常燃烧

56、统称为不正常喷射。包括：喷常喷射。包括：喷射时刻过迟过早；射时刻过迟过早；喷射不稳定，数量喷射不稳定，数量变化或断续喷射；变化或断续喷射；燃油形成混合气的燃油形成混合气的数量与燃烧要求不数量与燃烧要求不配合。配合。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 三、柴油机正常燃烧过程的三、柴油机正常燃烧过程的定义定义后燃期后燃期滞燃期滞燃期速燃期速燃期缓燃期缓燃期 直接与燃油直接与燃油喷射有关的不正喷射有关的不正常喷射部分在燃常喷射部分在燃料系统系统一章料系统系统一章中介绍，这里简中介绍，这里简略说明现象。略说明现象。 燃

57、油形成混燃油形成混合气的情况将在合气的情况将在3.3.4节中介绍。节中介绍。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.2 柴油机燃烧过程柴油机燃烧过程 三、柴油机不正常喷射三、柴油机不正常喷射现象现象 柴油机的燃料喷射通过喷油器实现，因此，可以用喷油器柴油机的燃料喷射通过喷油器实现，因此，可以用喷油器针阀的开启情况说明喷射过程。针阀的开启情况以升程为主要针阀的开启情况说明喷射过程。针阀的开启情况以升程为主要参数。柴油机的不正常喷射如图示意。参数。柴油机的不正常喷射如图示意。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程

58、3.3.3 气缸内的气体运动气缸内的气体运动 一、组织缸内气体运动的一、组织缸内气体运动的意义意义 组织缸内气体运动的目的是帮助燃烧，使燃烧完全。组织缸内气体运动的目的是帮助燃烧，使燃烧完全。 缸内气体运动有两种基本类型，新鲜充量的运动和燃气的缸内气体运动有两种基本类型，新鲜充量的运动和燃气的运动。前者是新鲜空气或空气与燃料的混合物在进气或压缩过运动。前者是新鲜空气或空气与燃料的混合物在进气或压缩过程中进行的，后者是已燃气体在燃烧和膨胀过程中进行的。程中进行的，后者是已燃气体在燃烧和膨胀过程中进行的。 组织新鲜充量的运动是为了帮助形成良好的混合气，使燃组织新鲜充量的运动是为了帮助形成良好的混合

59、气，使燃料充分蒸发并与空气充分混合。组织燃气运动的目的是增加燃料充分蒸发并与空气充分混合。组织燃气运动的目的是增加燃料粒子与氧气分子相碰撞的机会，使燃烧进行的更加完全。料粒子与氧气分子相碰撞的机会，使燃烧进行的更加完全。 燃气运动一般称为燃烧涡流，限于篇幅，这里仅仅做举例燃气运动一般称为燃烧涡流，限于篇幅，这里仅仅做举例简单说明。简单说明。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.3 气缸内的气体运动气缸内的气体运动 二、新鲜充量运动的二、新鲜充量运动的类型类型 进气涡流是进气过程中形成的，绕气缸中心旋转的气流。进气涡流是进气过程中形成的，绕气缸中心

60、旋转的气流。组织进气涡流可利用了螺旋气道等手段。组织进气涡流可利用了螺旋气道等手段。 （1）进气涡流）进气涡流 （2）挤流与逆挤流）挤流与逆挤流 挤流在压缩过程中形成，产生方法在于活塞与燃烧室之间挤流在压缩过程中形成，产生方法在于活塞与燃烧室之间的面积存在较大差异。的面积存在较大差异。第第 3 章章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构3.3 发动机燃烧过程发动机燃烧过程 3.3.3 气缸内的气体运动气缸内的气体运动 二、新鲜充量运动的二、新鲜充量运动的类型类型 压缩涡流是压缩过程在副燃烧室中形成的旋转气流。压缩涡流是压缩过程在副燃烧室中形成的旋转气流。 （3）压缩涡流）压缩涡流 （4）滚流）滚流 滚流是