大学汽车构造第1章发动机构造原理和总体构造讲义课件

1、面向21实际课程教材汽车构造（上册）发动机构造（48/8) 吉林大学 陈家瑞 主编 机械工业出版社 刘金山 主讲 TEL第1页，共73页。第2页，共73页。本课程学习的目的、任务、内容：一、目的： 1.了解什么是发动机内燃机； 2.发动机的用途是什么？ 3.明了发动机的基本工作原理； 4.了解发动机的基本结构组成；二、任务： 通过48/8学时的学习及试验掌握内燃机的基本结构、工作原理。三、内容： 共12章，分别介绍了内燃机的结构组成系统，介绍了内燃机术语及相关指标。第3页，共73页。第一章发动机的工作原理和总体构造(4h) 内燃机发展历史1.1 发动机的分类1.2 四

2、冲程发动机的工作原理1.3 二冲程发动机的工作原理1.4 发动机的总体构造1.5 发动机的主要性能指标 1.6 内燃机产品名称和型号的编制规则第4页，共73页。内燃机的发展历史1700年英国人纽卡姆制成了最早的蒸汽机；1860年法国人勒纳仿蒸汽机制成了煤气机；1876年德国人奥托制成了按等容燃烧的四冲程煤气机1883年英国人司派尔仿照四冲程煤气机制造了汽油机柴油机的发明沿2个方向进行：改进汽油机的故障，防止早燃以18851890年英国的斯托尔特为代表；从提高热效率特别是提高压缩压力，达到燃料自燃，代表是：德国的班克教授和德国的狄塞尔工程师。第5页，共73页。1.1 发动机的分类 一、定义：将某

3、一种形式的能量（热能、电能、化学能、太阳能等）转 变成机械能的机器。二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器 内部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内 部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机械能输出的 热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机(按热能转变成 机械能的主要构件分）。3、比较： 外燃机体积大，重量重，热效率低；内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，起动性能好;燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运动件，单位功率质量小），转矩特性好，燃料适应性好，起动性好，但耗油量

4、、第6页，共73页。噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机。三、活塞式内燃机： 按活塞运动方式分： 1、往复活塞式内燃机 2、转子活塞式内燃机 三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于1958年由德国F.汪克尔发明，关键技术是1954年F.汪克尔提出的气密封系统，1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上，1967年日本东洋工业公司成批生产，至今。 比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体积小，重量轻，转速高，升功率大，但耐久性、可靠性等较差，制造成本较高。第7页，共73页。1、按燃料的使用不同分四、往复活塞式内燃机分类:（1）液体燃料发动机 汽油机（gasoline engine

5、）； 柴油机（diesel engine）。 （2）气体燃料发动机 压缩天然气发动机（CNG）； 液化石油气发动机（LPG）。第8页，共73页。2、按发火方式分：（1）点燃式发动机 （如汽油机、气体燃料发动机）；（2）压燃式发动机（如柴油机）。3、按进气方式分： （1）自然吸气式发动机（非增压式发动机） （2）强制吸气式发动机（增压式发动机）。4、按完成一个工作循环所需行程数四行程发动机二行程发动机5、按冷却方式不同水冷发动机风冷发动机第9页，共73页。6、按气缸数及排列方式单缸发动机多缸发动机单列式型对置式单列式型对置式第10页，共73页。1.2 四冲程发动机的工作原理一、四冲程汽油机工作原

6、理（一）基本工作原理1、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功传统式。2、汽油喷射式汽油机： （1）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功（现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。（2）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功（ 发展趋势）。第11页，共73页。（三）发动机基本术语第12页，共73页。上止（死）点:活塞离曲轴中心最远的位置；下止（死）点:活塞离曲轴中心最近的位

7、置； 活塞行程（冲程）S ：上止点与下止点间的距离； 曲柄半径R :曲轴中心（曲柄旋转中心）到曲柄销间的距离； 燃烧室容积Vc : 活塞在上止点时其顶部容积；气缸工作容积Vh : 活塞上止点和下止点间的气缸容积；气缸总容积Va : 活塞在下止点时其顶部以上的气缸容积； Va= Vh+Vc内燃机排量VL : 缸数*气缸工作容积VL=i. Vh第13页，共73页。压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示。 例如：汽油发动机压缩比一般为811； 柴油机压缩比一般为为1622。其中：Va 气缸总容积；Vh 气缸工作容积； Vc 燃烧室容积；第14页，共73页。工作循环 对于往复活塞式发动机

8、，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。 第15页，共73页。1.进气行程.压缩行程.作功行程4.排气行程四冲程发动机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转720（两周）。1、四冲程汽油机的工作循环（四）四冲程发动机的工作循环：第16页，共73页。第17页，共73页。1、进气行程排气门关闭进气门开启大气压力线PVra示功图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。进气终了时气缸内压强为0.0740.093Mpa，温度上升至353430K 活

9、塞下行第18页，共73页。2、压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：=Va/VcPVra示功图大气压力线c上止点下止点温度600700K， 压力0.61.5 MPa第19页，共73页。 （a）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高，在火花塞点火之后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现象，称为爆燃。 爆燃现象： 爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果，严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、

10、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。第20页，共73页。（b）表面点火： 非火花塞点火，由于燃烧室内灼热表面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳处）点燃可燃混合气而产生的一种不正常燃烧现象，称为表面点火。 表面点火现象： 表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件机械负荷增加，寿命降低。（c）汽油机压缩比的选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油经济性。第21页，共73页。3、作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa作功终了：温度13001

11、600 K， 压力0.30.5 MPa 第22页，共73页。 4、排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力0.1050.115 MPa残余废气第23页，共73页。二、四行程柴油机工作原理 四冲程柴油机每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程，相应地曲轴旋转了两周。进气行程压缩行程作功行程排气行程新鲜空气开始喷油第24页，共73页。第25页，共73页。柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，不可能用气缸外部的化油器进行雾化，因此不可能采用气缸外部形成可燃混合气的方法，唯有在高温、高压的气缸内采用高压喷射才能将柴油在很短的时间内完全雾化。柴

12、油的自燃温度比汽油低，因此，可燃混合气的着火方式可采用自燃（压燃）方式，与汽油机的点燃方式不同（否则会产生爆炸性燃烧，使柴油机工作粗暴）。柴油机压缩比较高（一般为1622），所以压缩终了时的压力可达3.54.5MPa，温度高达7501000K，大大超过柴油的 自燃温度，故柴油高压（10MPa以上）喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便自行着火燃烧，最大爆发压力可达69MPa，最高燃气温度可达20002500K。第26页，共73页。（一）柴油机压缩比的选择依据柴油机压缩比远较汽油机的压缩比高，这是因为柴油机采用压燃的着火方式，为了保证发动机良好的冷起动性能，压缩比远较汽油机的高。柴油机压缩比应在

13、保证良好的冷起动性能前提下尽可能低，因为过高的压缩比会导致发动机工作粗暴，而且，发动机的循环热效率随着压缩比的增加已接近缓慢，增加不明显，对燃油经济性并没有带来多大改善。第27页，共73页。（二）分析和比较汽油机、柴油机的工作异同 首先分别看一下汽油机和柴油机的图示 火花塞 喷油器 第28页，共73页。汽油机、柴油机的工作相同点： 1、每个工作循环曲轴转两周; 2、每一行程曲轴转半周， 只有作功行程产生动力。 3.发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成，以后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。 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

14、加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器汽油机、柴油机的工作不同点：第29页，共73页。 （三）柴油机与汽油机性能比较： 汽油机具有转速高（轿车高达5000 6000r/min）、质量小、工作柔和、起动容易、制造成本低和维修方便等优点，不足之处是燃油消耗率较高，燃油经济性较差，适用于轿车型乘做人员车辆；柴油机燃油消耗率较汽油机低30%左右，且柴油价格低，所以燃油经济性好，而且输出扭矩较大，但冷起动困难、工作粗暴、工作转速较低（一般4000rpm以下）、制造成本高、维修困难，适用于运输型汽车。 第30页，共73页。思考与练习：1、 发动机的定义是什么？2、 发动机的分类如何？3、 什么是发动

15、机的排量、燃烧室容积和压缩比？4、汽油机和柴油机在可燃混合气形成方式和点火方式上有何不同？它们在结构上有何区别？ 第31页，共73页。1.4 发动机的总体构造两大机构曲柄连杆机构配气机构五大系统燃料系润滑系冷却系点火系起动系第32页，共73页。一、四冲程汽油机的一般构造（一）机体组：作用：是作为发动机各机构、各系统的装配基体， 本身许多部分又分比别是各机构、各系统的组 成部分。如气缸盖、气缸体上钻的润滑油道是 润滑系统的组成部分，气缸盖、气缸体上铸的 冷却水套是冷却系统的组成部分等。组成：气缸盖 、气缸体、油底壳 。有的发动机 将 气缸体分铸成上下两部分，上部称为气缸 体，下部称为曲轴箱。 此

16、外，气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分。通常，将机体组列入曲柄连杆机构。 第33页，共73页。（二）曲柄连杆机构：作用：是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆总成、曲轴、飞轮等运动机件。第34页，共73页。（三）配气机构：作用：是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。组成：进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴 正时齿轮（由曲轴正时齿轮驱动）等。第35页，共73页。（四）供给系： 气缸盖、气缸体上铸的进、排气道显然是供给系的一部分。 作用：把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃

17、烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。 组成：汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进气管、排气歧管总成、排气消声器等。第36页，共73页。（五）点火系： 功用：保证按规定时刻及时点燃被压缩的可燃混合气。 组成：蓄电池和发电机，将低压电流变成变成高压电流的断电器和点火线圈，把高压电流按规定时刻通过分电装置通到各气缸的火花塞等。第37页，共73页。第38页，共73页。（六）冷却系：功用：是把受热机件的热量散到大气中，以保证发动机在正 常温度范围内工作。组成：水泵、散热器、风扇、分水管、气缸体放水阀及气缸 体和气缸盖上铸出的冷却水套等。第39页，共73页。第40页，共73页。（七）润滑系：

18、功用：将一定压力的润滑油供给作相对运动的零件工作表面之间以形成液体摩擦，减少摩擦阻力，减轻机件的磨损，并冷却摩擦零件，清洗摩擦表面，缓和冲击，分散应力，辅助密封。 组成：机油泵、集滤器、限压阀、气缸体和气缸盖钻设的润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器和机油冷却器等。第41页，共73页。第42页，共73页。（八）起 动系：作用：使静止的发动机起动并转入自行运转。组成：包括起动电机及其附属装置。第43页，共73页。第44页，共73页。 汽油机组成：曲柄连杆机构（包括机体组）、配气机构两大机构和供给系（包括燃料供给系统和进、排气系统）、点火系、冷却系、润滑系和起动系五大系统组成。二、总结：第45页，共7

19、3页。1、风扇2、水泵3、气缸盖4、小循环水管5、进、排气歧管总成6、曲轴箱通风装置7、化油器8、气缸盖出水管9、摇臂机构10、曲轴箱通风管11、气缸体12、后挺杆室盖13、曲轴箱通风挡油板14、飞轮壳15、飞轮16、发动机后悬 置螺栓、螺母17、限位板18、发动机后悬 置软垫19、油底壳衬垫20、凸轮轴21、曲轴止推片22、曲轴23、主轴承盖24、机油泵、分电器总成25、活塞、连杆总成26、油底壳27、机油泵28、发动机前悬置软垫总成29、发动机前悬置支架总成30、风扇皮带31、正时齿轮室盖及曲轴前油封32、曲轴正时齿轮33、凸轮轴正时齿轮34、空气压缩机皮带图1-8 东风 EQ6100-1

20、 型汽油机轴侧剖视图第46页，共73页。51、排气管27、机油泵 图1-8 东风 EQ6100-1 型汽油机横剖视图7、化油器35、曲轴箱通风单向阀36、进气管37、绝热垫及衬垫38、空气滤清器 ：52、弯管接头53、弹簧54、单向阀55、阀体11、气缸体48、出水弯管50、放水阀49、机油细滤器3、气缸盖39、气缸套40、定位销41、挺杆室衬垫42、挺杆室盖43、分电器44、加机油管和盖45、汽油泵46、机油滤清器47、联轴套19、油底壳衬垫26、油底壳第47页，共73页。15、气缸盖罩二、现代四冲程汽油机的一般结构（以桑塔纳轿车电喷发动机为例）桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJ

21、R）外形图1、正时齿形带护罩2、空调压缩机3、空调压缩机带轮4、多楔皮带5、曲轴带轮6、张紧轮7、发电机带轮8、导向轮9、动力转向油泵10、动力转向泵带轮11、发电机12、进气歧管13、机油标尺14、燃油分配管第48页，共73页。35、油底壳桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）轴侧剖视图16、正时齿形皮带17、凸轮轴正时齿形带轮18、水泵齿形带轮19、曲轴正时齿形带轮20、机油泵传动链21、机油泵22、曲轴23、水泵24、活塞25、排气门26、进气门27、气缸体28、气缸盖29、液压挺柱30、凸轮轴31、喷油器32、机油滤清器33、机油压力限压阀34、连杆第49页，共73页。喷油

22、器气缸盖罩加机油口气缸盖排气歧管进气歧管发电机空调压缩机导向轮动力转向泵带轮水泵气缸体曲轴箱油底壳机油泵链轮曲轴连杆活塞进气门凸轮轴液压挺柱气门弹簧桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机 （AJR）横剖面图第50页，共73页。（3）化油器式汽油机上的进、排气歧管布置于发动机一侧，便于加热进气管，促使燃油雾化，而柴油机上的进、排气歧管全都部置于发动机异侧，以免进气受到加热，减少进气量，降低发动机功率。高压喷油泵空气滤清器进气歧管排气歧管喷油器总成 6110Q型柴油机横剖面图三、四冲程柴油机的一般构造 四冲程柴油机的结构与四冲程汽油机的结构主要区别在于：（1）柴油机没有点火系，气缸盖上火花塞的位置

23、被喷油器代替，高压导线被高压油管代替。 （2）柴油机燃料供给系统不同于汽油机：柴油机有高压喷油泵、喷油器，由喷油泵凸轮轴上的凸轮驱动产生高压燃油，喷油泵总成中的输油泵类似于化油器式汽油机上的汽油泵，作用是克服燃油流动阻力，但化油器式汽油机上的汽油泵由配气凸轮轴上的偏心凸轮驱动，现代电喷汽油机上的汽油泵是电动汽油泵。 第51页，共73页。 桑塔纳发动机结构示意图第52页，共73页。1.5 发动机的主要性能指标与特性一、动力性指标 1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩，用Ttq表示 。2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效功率，用Pe表示。 式中：Tt

24、q 有效扭矩，单位为Nm； n 曲轴转速，单位为r/min 二者关系： 第53页，共73页。三、运转性能指标 发动机的运转性能指标主要指排气品质、噪声、起动性能等。 (1) 排放品质 目前主要限制一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）及氮氧化合物（NOx）三种危害最大的气体排放量。 二、经济性指标 有效燃油消耗率：发动机每发出1 kW有效功率，在1h内所消耗的燃油消耗质量，以be表示,单位为 g/（kWh）。（四冲程汽油机一般为270325 g/（kWh） ，四冲程柴油机一般为190238 g/（kWh）。）第54页，共73页。 排气微粒：它指排气中除水以外的任何液态或固体微粒。其中，以碳为

25、主要成分的固体颗粒形成碳烟，是排气微粒最主要的成分，目前我国只规定碳烟限值。（2）噪声 噪声会刺激神经，使人心情烦躁、反应迟钝、甚至产生耳聋、高血压和神经系统疾病，汽车是城市的主要噪声源之一，发动机又是汽车的主要噪声源，故必须给予控制。如我国噪声标准中规定，轿车噪声不得大于74dB。（3）起动性能第55页，共73页。四、发动机速度特性：指油门开度一定时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律。（1）发动机全负荷速度特性（又称为发动机外特性）：指油门全开时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律。发动机最高工作转速时的全负荷有效功率为额

26、定功率，相应转速为额定转速，为发动机铭牌功率和转速。（2）发动机工况：一般是用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷和曲轴转速来表征。（3）发动机负荷：发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比。 注意，不要把负荷与功率混淆，50%负荷不是指油门开启一半开度，而是指此转速下发动机输出功率是油门全开时发动机输出功率的一半。第56页，共73页。TtqPebeTtqPebe（a）汽油发动机外特性第57页，共73页。 五、发动机的工作状况 1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明 。 2、发动机在某一转速下

27、的负荷：是当时发动机发出的功率与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。 Pe/kW n/rmin-1 05045322720200035004800abcde分析右图发动机的负荷 第58页，共73页。六、汽油机与柴油机速度特性的区别： 汽油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转速增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的充气效率下降，气缸内进气量减少，尤其是部分节气门开度时。因此，发动机输出功率随转速增加而增大到极值后迅速下降，不会发生“飞车”现象。 柴油机没有节气门的进气节流作用，转速一定时，气缸内进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的多少，柴油机速度特

28、性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率随转速增加一直在增大，只是前面增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油泵柱塞卡滞在大油门位置而发动机外界负载卸去时，发动机转速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮飞出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的“飞车”现象。第59页，共73页。1.6 内燃机名称及型号编制规则 首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。 后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。 尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制

29、造厂选用适当符号表示。一、内燃机型号由以下四部分组成第60页，共73页。二、国标GB725-82规定如下： 1、按所用燃料命名，如柴油机、汽油机等。 2、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 3、型号由四部分组成：首部中部系列代号换代标志符号缸数符号气缸排列形式符号符号无符号VP含 义直列及单缸卧式V型 平卧型缸径符号（以气缸直径的数表示）结构特征符号 符号无符号 FZ结构特征水 冷风 冷增 压用途特征符号符号无符号QM用途通用型汽车用摩托车用后部尾部同一系列产品区分符号6135Q行程符号，E表示二冲程，无符号表示四冲程1、6135Q柴油机2、1E65FM汽油机举例：第61页，共73页。(1)

30、 汽油机 1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号 CA488： 表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号 (2) 柴油机 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型 165F： 表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型 6135Q： 表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用 X4105： 表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号 三、型号编制举例 第62页，共73页。小

31、结发动机常用术语:工作原理:发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。分类:定义:按不同的分类方法大致分为四大类十个基本术语汽油发动机柴油发动机（重点）区别于汽油机的工作过程四个行程的工作过程第63页，共73页。发动机总体构造：汽油机（两大机构五大系统）， 柴油机（两大机构四大系统） 主要性能指标与特性动力性指标：有效转距，有效功率经济性指标：燃油燃油消耗率速度特性工况与负荷 内燃机名称及型号编制规则熟练识认内燃机名称和规格 第64页，共73页。*1、内燃机的基本结构组成？*2、内燃机的常用术语及其意义？*3、四冲程发动机的工作过程(柴油机和汽油机）柴油机与汽油机有何不同？各过程相应数值？

32、*4、二冲程发动机的工作过程(柴油机和汽油机）并与四冲程发动机进行比较？ 5、发动机的命名和型号编制方法？*6、发动机的主要性能指标有那些？如何表征？ （注：标有*的题为作业）思考与练习：第65页，共73页。结束第66页，共73页。1.3 二冲程发动机工作原理（自学）一、二冲程汽油机工作原理（一）二冲程发动机的工作循环: 是在两个活塞行程内，即曲轴旋转1周的时间内完成的。（二）二冲程汽油机的结构特点： 二冲程汽油机采用曲轴箱扫气，曲轴箱是密封的，对多缸机而言，各曲柄轴室相互之间是密封的，气缸壁上开有矩形扫气口和排气口，气缸壁上开有进气口（右图所示最早的活塞阀进气方式）。第67页，共73页。（三

33、）二冲程汽油机的工作循环：1、第一行程： 活塞自下止点开始向上止点移动，曲轴箱内在上一行程中被预压缩的新鲜可燃混合气自气缸壁上的扫气口继续向气缸内扫气，活塞顶将扫气口关闭后，由于排气口仍未关闭，气缸内的新鲜可燃混合气被活塞强行从排气口挤出，此谓燃料的过后排气损失，不可避免；由于扫气过程中或多或少有新气与废气的混合，存在燃料的扫气损失，因此，二冲程汽油机的燃油消耗率远较四冲程汽油机的高，HC排放严重。第68页，共73页。 排气口关闭后，气缸内才开始真正的压缩，活塞上移到接近上止点时，火花塞点火，点燃被压缩的可燃混合气。扫气口关闭后，随着活塞的上移，曲轴箱内形成一定真空，当活塞底端打开气缸壁上的进

34、气口，曲轴箱内开始进气，直至活塞运动到上止点，此时，进气口应全开，曲轴箱容积最大。 第69页，共73页。 2、第二行程：着火后，高温、高压燃气膨胀迫使活塞从上止点向下止点移动，进气口逐渐关闭，曲轴箱内的可燃混合气开始被预压缩。 当活塞顶打开排气口时，缸内压力仍有0.30.6MPa，故大部分废气以音速从缸内排出，当活塞顶打开扫气口时，缸内压力已降低到低于曲轴箱内压力，曲轴箱内的可燃混合气开始扫入气缸，并向排气口驱除剩余废气。活塞到达下止点时，排气口和扫气口应全开，曲轴箱容积最小。 第70页，共73页。 排气口关闭时气缸内气体的容积与压缩终了时气体的最小容积之比。显然，实际压缩比要小于名义压缩比（气缸内气体的最大容积与压缩终了时气体的最小容积之比）。（四）总结1、第一行程：活塞自下止点上移到上止点，包括气缸内扫气、排气、压缩过程和曲轴箱内的进气过程；2、第二行程：活塞自上止点下移到下止点，包括气缸内燃气膨胀作功、排气、扫气过程和曲轴箱内新鲜可燃混合气的预压缩过程；3、气缸内的换气过程：气缸内的扫气和排气过程。4、曲轴箱压缩比：曲轴箱内的最大容积与最小容积之比。一般在1.251.40之间，过小影响曲轴箱进气效率（给气比），过大导致扫气时新鲜可燃混合气与气缸内