汽油机和柴油机工作过程课件

汽油机和柴油机工作过程2015年3月21日汽油机和柴油机工作过程2015年3月21日工作循环工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个工作循环。即发动机历经了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个顺序一定的连续工作过程。四行程内燃机：活塞在汽缸内往复四次(四个行程)，完成一个工作循环。工作循环工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个重要概念燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气。从火花塞跳火时到上止点时的曲轴转角,称为点火提前角。柴油是在压缩过程活塞接近上止点前将柴油喷入汽缸，从喷油开始到活塞到达上止点时的曲轴转角,称为喷油提前角。点火提前角：（汽油机）喷油提前角：（柴油机）一般点火（喷油）提前角为(10°~35°)重要概念燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气2.四冲程汽油机的工作原理a、进气行程b、压缩行程c、作功行程d、排气行程2.四冲程汽油机的工作原理a、进气行程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压力75~90kPaa、进气行程汽油机将空气与燃料在气缸外进行混合，行成可燃混合气后被吸入气缸进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/Vc温度600~800K，压力600~1500kPab、压缩行程活塞由下止点向上止点运动，当进气工作过程终了时，进气门和排气门都处于关闭状态，此时气缸内的可燃混合气开始被压缩。进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：温度600~800K，压作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa

c、作功行程

燃烧膨胀作功行程：在压缩行程，当活塞向上行至上止点前某一规定曲柄转角时，火花塞电极间发出火花，将被压缩的可燃混合气点燃，膨胀做功。作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度2200~28排气行程进气门关闭排气门打开活塞在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出温度900~1200K压力105~125kPa残余废气d、排气行程

排气行程进气门关闭排气门打开活塞在燃烧膨胀行程，当活塞行至下四冲程发动机工作状态

状态行程温度(K)压力进气行程370~44075~90kPa压缩行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程900~1200105~125kPa四冲程发动机工作状态状态温度(K)2.四冲程柴油机的工作原理a、进气行程b、压缩行程c、作功行程d、排气行程2.四冲程柴油机的工作原理a、进气行程进气行程活塞a、进气行程温度300~370K压力800~900kPa进气门柴油机将空气吸入气缸进气行程活塞a、进气行程温度300~370K压力800~90b、压缩行程温度800~1000K压力3~5MPa纯空气在压缩过程终了时，柴油通过喷油器喷入气缸，在极短时间内与高温空气行成可燃混合气b、压缩行程温度800~1000K压力3~5MPa纯空气c、作功行程

瞬时：温度1800~2200K压力5~10MPa喷油器终了：温800~1000K压力105~400kPa压燃混合气，膨胀做功c、作功行程瞬时：温度1800~2200K压力5~10Md、排气行程

温度800~1000K压力105~400kPa排气门在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出d、排气行程温度800~1000K压力105~400kP柴油机工作时各行程状态参数

状态行程温度(K)柴油机工作时各行程状态参数压力进气行程320~350800~900kPa压缩行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)5~10MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程800~1000105~125kPa柴油机工作时各行程状态参数状态温度(K)柴四冲程汽油机示功图四冲程汽油机示功图四冲程柴油机示功图四冲程柴油机示功图柴油机与汽油机工作原理比较1.都有四个行程：进气、压缩、做功、排气。2.四个过程中，只有做功行程对外输出功，其余三个均消耗功。3.发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两圈（720°）。4.第一个循环均需外力带动。与柴油机相同1.进气过程：进气过程进入汽缸的是汽油与空气的可燃混合气。2.压缩过程：汽油机在压缩过程压缩的是混合气。3.着火方式不同：当压缩接近终了时,火花塞（15—25kV）产生电弧点燃混合气。与柴油机不同柴油机与汽油机工作原理比较1.都有四个行程：进气、压缩、做1.柴油机的经济性比汽油机好。2.柴油机和汽油机工作过程中各点的压力和温度都不同。3.柴油机的燃烧过程既有等容加热(燃烧)阶段又有等压加热(燃烧)阶段,属混合加热循环。而汽油机只有等容加热阶段,属等容加热循环。4.柴油机体积和重量大。5.柴油机制造成本较高。6.柴油机的工作噪音较大,启动困难。柴油机与汽油机性能的比较1.柴油机的经济性比汽油机好。柴油机与汽油机性能的比较

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汽油机和柴油机工作过程2015年3月21日汽油机和柴油机工作过程2015年3月21日工作循环工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个工作循环。即发动机历经了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个顺序一定的连续工作过程。四行程内燃机：活塞在汽缸内往复四次(四个行程)，完成一个工作循环。工作循环工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个重要概念燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气。从火花塞跳火时到上止点时的曲轴转角,称为点火提前角。柴油是在压缩过程活塞接近上止点前将柴油喷入汽缸，从喷油开始到活塞到达上止点时的曲轴转角,称为喷油提前角。点火提前角：（汽油机）喷油提前角：（柴油机）一般点火（喷油）提前角为(10°~35°)重要概念燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气2.四冲程汽油机的工作原理a、进气行程b、压缩行程c、作功行程d、排气行程2.四冲程汽油机的工作原理a、进气行程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压力75~90kPaa、进气行程汽油机将空气与燃料在气缸外进行混合，行成可燃混合气后被吸入气缸进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/Vc温度600~800K，压力600~1500kPab、压缩行程活塞由下止点向上止点运动，当进气工作过程终了时，进气门和排气门都处于关闭状态，此时气缸内的可燃混合气开始被压缩。进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：温度600~800K，压作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa

c、作功行程

燃烧膨胀作功行程：在压缩行程，当活塞向上行至上止点前某一规定曲柄转角时，火花塞电极间发出火花，将被压缩的可燃混合气点燃，膨胀做功。作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度2200~28排气行程进气门关闭排气门打开活塞在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出温度900~1200K压力105~125kPa残余废气d、排气行程

排气行程进气门关闭排气门打开活塞在燃烧膨胀行程，当活塞行至下四冲程发动机工作状态

状态行程温度(K)压力进气行程370~44075~90kPa压缩行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程900~1200105~125kPa四冲程发动机工作状态状态温度(K)2.四冲程柴油机的工作原理a、进气行程b、压缩行程c、作功行程d、排气行程2.四冲程柴油机的工作原理a、进气行程进气行程活塞a、进气行程温度300~370K压力800~900kPa进气门柴油机将空气吸入气缸进气行程活塞a、进气行程温度300~370K压力800~90b、压缩行程温度800~1000K压力3~5MPa纯空气在压缩过程终了时，柴油通过喷油器喷入气缸，在极短时间内与高温空气行成可燃混合气b、压缩行程温度800~1000K压力3~5MPa纯空气c、作功行程

瞬时：温度1800~2200K压力5~10MPa喷油器终了：温800~1000K压力105~400kPa压燃混合气，膨胀做功c、作功行程瞬时：温度1800~2200K压力5~10Md、排气行程

温度800~1000K压力105~400kPa排气门在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出d、排气行程温度800~1000K压力105~400kP柴油机工作时各行程状态参数

状态行程温度(K)柴油机工作时各行程状态参数压力进气行程320~350800~900kPa压缩行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)5~10MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程800~1000105~125kPa柴油机工作时各行程状态参数状态温度(K)柴四冲程汽油机示功图四冲程汽油机示功图四冲程柴油机示功图四冲程柴油机示功图柴油机与汽油机工作原理比较1.都有四个行程：进气、压缩、做功、排气。2.四个过程中，只有做功行程对外输出功，其余三个均消耗功。3.发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两圈（720°）。4.第一个循环均需外力带动。与柴油机相同1.进气过程：进气过程进入汽缸的是汽油与空气的可燃混合气。2.压缩过程：汽油机在压缩过程压缩的是混合气。3.着火方式不同：当压缩接近终了时,火花塞（15—25kV）产生电弧点燃混合气。与柴油机不同柴油机与汽油机工作原理比较1.都有四个行程：进气、压缩、做1.柴油机的经济性比汽油机好。2.柴油机和汽