生物学发动机工作原理和总体构造实用教案

1、1、发动机的分类(fn li) 内燃机的分类方法很多，按照不同(b tn)的分类方法可以把内燃机分成不同(b tn)的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。图3-1 内燃机按使用燃料分类第1页/共32页第一页，共32页。图3-2 内燃机按行程分类第2页/共32页第二页，共32页。图3-3 内燃机按冷却方式分类第3页/共32页第三页，共32页。图3-4 内燃机按气缸数目分类第4页/共32页第四页，共32页。图3-5 内燃机按气缸排列方式分类第5页/共32页第五页，共32页。图3-6 内燃机按进气系统是否采用增压方式分类第6页/共32页第六页，共32页。1.1.基本术语上止点：活塞离曲轴(qz

2、hu)(qzhu)最远处，处于最高位置下止点：活塞离曲轴(qzhu)(qzhu)最近处曲柄半径R R：曲轴(qzhu)(qzhu)与连杆下端的连接中心至曲轴(qzhu)(qzhu)中心的距离活塞行程S S：指气缸上、下两止点间的距离。气缸工作容积VhVh：活塞从上止点到下止点所扫过的工作容积Vh=Vh=D2D2S/(4S/(4106) 106) D D：气缸直径，mm; Smm; S：活塞行程，mm; mm; 工作循环：发动机每完成一次将热能转变成机械能的的过程就叫工作循环。它包括进气、压缩、作功、排气四个过程。2 2、 发动机基本(jbn)(jbn)术语第7页/共32页第七页，共32页。发动

3、机工作(gngzu)(gngzu)容积（排量）：VL VL VhVhi i燃烧室容积Vc:Vc:活塞到达上止点时，活塞顶上的容积气缸总容积Va:Va:活塞到达下止点时，活塞顶上部的容积 Va=Vh+Vc Va=Vh+Vc压缩比=Va/Vc =1+Vh/Vc =Va/Vc =1+Vh/Vc 汽油机为1010左右、柴油机是15152222。第8页/共32页第八页，共32页。 某直列4缸发动机汽缸(qgng)排量为2000毫升, 单个汽缸(qgng)燃烧室容积为50毫升, 其压缩比为？第9页/共32页第九页，共32页。3 3、 发动机基本(jbn)(jbn)构造现代汽车发动机: :往复活塞式内燃机，

4、热能转换为机械能的机器。1.1.基本组成: :曲柄连杆机构配气机构燃料供给系点火(din hu)(din hu)系冷却系润滑系起动系第10页/共32页第十页，共32页。图3-7 曲柄连杆机构第11页/共32页第十一页，共32页。将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转(xunzhun)运动并对外输出动力。第12页/共32页第十二页，共32页。第13页/共32页第十三页，共32页。图3-8 配气机构第14页/共32页第十四页，共32页。第15页/共32页第十五页，共32页。图3-9 燃油供给系统第16页/共32页第十六页，共32页。图3-10 润滑系统第17页/共32页第十七页，共32页。图3-11

5、冷却系统第18页/共32页第十八页，共32页。图3-12 点火系统第19页/共32页第十九页，共32页。图3-13 起动系统第20页/共32页第二十页，共32页。图3-14 四行程汽油机工作过程第21页/共32页第二十一页，共32页。四行程发动机曲轴转两圈，活塞在气缸内依次往复运动经历：1.进气 曲轴带动活塞从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭。 气缸内压力降低到小于外界大气压，产生真空度。空气和汽油(qyu)经混合形成可燃混合气通过进气管道、进气门被吸入气缸。 进气终了时气缸内气体压力约为0.070.09MPa，温度为80130。2.压缩 进气结束，进排气门都关闭。曲轴带动活塞由下止

6、点向上止点运动，活塞顶部的可燃混合气被压缩。 压缩终了时，混合气压力达到0.681.47MPa，温度可达300500。第22页/共32页第二十二页，共32页。3.作功 当压缩行程接近上止点，进排气门处于关闭状态，电火花点燃可燃混合气，混合气燃烧产生(chnshng)的气压力推动活塞向下止点运动，经连杆使曲轴旋转作功，对外输出功率。 作功行程中，所能达到瞬间最高压力46MPa，温度可达20003000。4.排气 曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭。 在活塞和废气自身的压力作用下，废气经排气门排出气缸。 排气终了时，气缸内气体压力约为0.10.12MPa，温度约为500800

7、。四个行程，完成一个工作循环。 第23页/共32页第二十三页，共32页。进气(jn q)行程压缩(y su)行程作功行程(xngchng)排气行程四行程汽油发动机工作原理图第24页/共32页第二十四页，共32页。5、柴油发动机工作(gngzu)原理四行程柴油发动机和汽油发动机一样，完成(wn chng)一个工作循环也要经历：1.进气行程 汽油机在进气行程中吸入的可燃混合气，而柴油发动机吸入的是纯空气。2.压缩行程 汽油机在压缩行程中压缩的是可燃混合气，柴油机压缩的是空气。 柴油机靠压缩自燃，其压缩比20左右，大于汽油机，压缩终了时气体压力可达35MPa，温度可达500700。第25页/共32页

8、第二十五页，共32页。1.4 柴油发动机工作(gngzu)原理3.作功 压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸高压、高温的气体中，迅速形成混合气。 混合气在高温下自行着火燃烧，保持边喷射(pnsh)边燃烧，高温、高压气体推动活塞下行作功。 作功行程中，瞬时最高压力达510MPa，温度达15001900。4.排气 排气行程和汽油机基本相同，进气门关闭，排气门开启，废气由排气管排出。 排气终了压力为0.1050.125MPa，温度在500700比汽油机略低。 柴油相对于汽油来说，其粘度大，蒸发性差，自燃温度低，所以柴油发动机在混合气形成，点火方式上和汽油发动机有明显不同。第26页/共3

9、2页第二十六页，共32页。进气(jn q)行程压缩(y su)行程作功行程(xngchng)排气行程请点击单个图片观看该图片对应的教学动画柴油发动机工作原理图第27页/共32页第二十七页，共32页。综上所述：1.发动机的正常(zhngchng)运转完成一个工作循环经历进气、压缩、作功和排气四个行程。2.曲轴转两圈（720），活塞往复运动四次，一个行程对应曲轴转角为180 。3.作功和进气行程活塞是从上止点向下止点运动。4.压缩和排气行程活塞是从下止点向上止点运动。第28页/共32页第二十八页，共32页。6、汽油机与柴油机的比较(bjio) 四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是：1)每个工作循环

10、都包含进气、压缩、作功和排气等四个活塞行程，每个行程各占180曲轴转角，即曲轴每旋转两周(lin zhu)完成一个工作循环。2)四个活塞行程中，只有一个作功行程，其余三个是耗功行程。显然，在作功行程曲轴旋转的角速度要比其他三个行程时大得多，即在一个工作循环内曲轴的角速度是不均匀的。为了改善曲轴旋转的不均匀性，可在曲轴上安装转动惯量较大的飞轮或采用多缸内燃机并使其按一定的工作顺序依次进行工作。第29页/共32页第二十九页，共32页。 两者不同之处是：1)汽油机的可燃混合气在气缸外部开始形成并延续到进气和压缩行程终了，时间较长。柴油机的可燃混合气在气缸内部形成，从压缩行程接近(jijn)终了时开始，并占小部分作功行程，时间很短。2)汽油机的可燃混合气用电火花点燃，柴油机则是自燃。所以又称