发动机工作原理课件

欢迎观看！制作人：杨迪青学校：浦江职技校第1页，共39页。汽车的心脏－发动机第2页，共39页。学习内容：发动机常用术语四冲程发动机工作原理第3页，共39页。1.1.2发动机的常用术语上止点下止点活塞行程(S)曲柄半径(R)气缸工作容积(Vh)发动机排量(VL)燃烧室容积(Vc)气缸总容积(Va)压缩比（ε）第4页，共39页。上止点

上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，

通常指活塞上行到最高位置.第5页，共39页。第6页，共39页。下止点

下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置。

第7页，共39页。第8页，共39页。活塞行程(S)

活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。

第9页，共39页。第10页，共39页。曲柄半径(R)

曲柄半径(R)：与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离(mm)第11页，共39页。气缸工作容积(Vh)

气缸工作容积(Ⅴh)：活塞从上止点到下止点所扫过

的空间容积(L)。

Ⅴh=πD2S/(4×106)(L)

式中：D——气缸直径(mm）第12页，共39页。第13页，共39页。发动机排量(VL)

发动机排量(ⅤL)：发动机所有气缸工作容积之和(L)。设发动机的气缸数为i，则

ⅤL=Ⅴhi(L)

第14页，共39页。

第15页，共39页。燃烧室容积(Vc)

燃烧室容积(ⅤC)：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)第16页，共39页。第17页，共39页。气缸总容积(Va)气缸总容积(Ⅴa)：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即Ⅴa=Ⅴh+ⅤC第18页，共39页。压缩比（ε）

压缩比(ε)：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即

ε=Ⅴa/ⅤC=(Ⅴh+ⅤC)/ⅤC=1+Ⅴh/ⅤC

它表示活塞由下止运动到上止点时，

气缸内气体被压缩的程度。

压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。

一般车用汽油机的压缩比为6～10，

柴油机的压缩比为15～22。

第19页，共39页。第20页，共39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。还会引起发动机过热，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21页，共39页。发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气)称发动机的工作循环。二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。第22页，共39页。请看下节第23页，共39页。下一节

§1.2四冲程发动机的工作原理第24页，共39页。§1.2四冲程发动机的工作原理

一、四冲程汽油机的工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程第25页，共39页。进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~400K，

压力0.07~0.09MPa第26页，共39页。

压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/Vc温度600~700K，

压力0.6~1.5MPa第27页，共39页。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1300~1600K，

压力0.3~0.5MPa第28页，共39页。

排气行程进气门关闭排气门打开活塞温度900~1200K压力0.105~0.115MPa残余废气第29页，共39页。四冲程汽油机发动机工作状态

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单缸四冲程汽油机的工作过程第30页，共39页。二、四冲程柴油机的工作原理喷油器排气行程进气门排气门纯空气温度300-370K压力0.0785～0.0932MPa

温度750-1000K压力3-5MPa瞬时：温度2000-2500K压力6-9MPa温度800-1000K压力0.105-0.125MPa终了：温度1200～1500k压力0.2-0.4MPa吸气行程压缩行程作功行程第31页，共39页。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)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程800~1000105~125kPa第32页，共39页。第33页，共39页。思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？？第34页，共39页。共同特点：

1.每个工作循环曲轴转两转(720°)每一行程曲轴转半转(180°)，进气行程是进气门开启，排气行程是排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。

2.四个行程中，只有作功行程产生动力，其它三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，虽然作功行程是主要行程，但其它三个行程也不可缺少。

3.发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成进气、压缩行程，着火后，完成作功行程，依靠曲轴和飞轮贮存的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。

第35页，共39页。思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？第36页，共39页。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