发动机工作原理教学课件

1、第二章 发动机的工作原理一、单缸发动机结构示意图第1页，共18页。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 第2页，共18页。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69(轿车为911)。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？第3页，共18页。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

2、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。第4页，共18页。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第5页，共1

3、8页。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。第6页，共18页。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/Vc第7页，共18页。3）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。第8页，共18页。 4）排气行程进

4、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a第9页，共18页。2、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第10页，共18页。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？第11页，共18页。共同点： 每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。

5、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第12页，共18页。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第13页，共18页。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第14页，共18页。第15页，共18页。思考二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。构造简单，质量较小。易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。第16页，共18页。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3704407590 kPa压缩行程6008006001500 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9001200105125 kPa第17页，共18页。6、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320350800900 kPa压缩行程800100035MPa作