项目七认识单杠四冲程汽油发动机

汽车概论第2版

主编庞志康边铁勇QC2

qc1

学习目标工作任务熟悉单缸四冲程汽油发动机的工作原理。1.认识单缸四冲程汽油发动机的结构。2.了解发动机基本术语。3.认识单缸四冲程汽油发动机的工作过程。qc1任务分析

为了便于理解单缸四冲程汽油机的工作过程,首先必须对单缸四冲程汽

油机结构有所认识,熟悉其中一些主要零部件的功用以及一部分专业术

语,然后分析理解每个冲程的运转过程和状态,以达到对发动机整个能量转换过程的认识。学习方式可以对照发动机挂图、发动机模型、实物剖面学习或者网上

搜索相关影像资料学习。qc1任务实施

任务一认识单缸四冲程汽油发动机的结构

一台车用汽油发动机,由上万个零部件组成,构造很复杂,但其基本结构都是由多个相同的单缸机组成的。图7-1为单缸汽油发动机的结构图。QC21.气缸活塞往复运动的工作腔称作气缸,气缸内表面为圆柱形,如图7-1所

示。2.活塞和连杆如图7-2所示,活塞和连杆是实现能量转换的部件。活塞承受燃气

压力在气缸内做直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动。

图7-1单缸汽油发动机的结构图1—排气门2—凸轮轴3—分电器4—空气滤清器5—点火开关6—火花塞7—点火线圈8—进气门9—蓄电池10—起动机11—飞轮12—润滑油13—曲轴14—连杆15—冷却液16—活塞17—气缸18—正时带QC2

图7-2活塞和连杆1—活塞销2—连杆轴瓦3—连杆4—活塞QC23.曲轴和飞轮如图7-3所示,曲轴接受活塞连杆传来的力旋转,并通过飞轮将动力

输出。图7-3曲轴和飞轮QC24.气门如图7-4所示,气门的作用是负责向气缸内输入燃料并排出废气。

一般分为进气门和排气门。5.火花塞如图7-5所示,火花塞能适时产生电火花来点燃汽油和空气的混合

气。QC2

图7-4气门图7-5火花塞QC2

任务二了解发动机基本术语

为了便于研究发动机的工作原理,下面我们来了解一下发动机的一些基

本术语。1.上、下止点QC2活塞向上运动到最高处的位置,称为上止点,如图7-6所示。活塞向下运动到最低处的位置,称为下止点,如图7-6所示。图7-6上、下止点QC22.活塞行程(S)上、下止点之间的距离称为活塞行程,如图7-7所示。图7-7活塞行程QC2图7-8气缸工作容积QC23.气缸工作容积(Vh)活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作

容积,如图7-8所示。4.燃烧室容积(Vc)活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积,

如图7-9所示。QC2图7-9燃烧室容积QC25.气缸总容积(Va)活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积,

如图7-10所示。气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,

即Va=Vc+Vh。QC2图7-10气缸总容积QC26.发动机排量(VL)多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量,如图7-11所

示。气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比,表示了气体的压缩程

度,如图7-12所示。通常汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比较高,一般为16~22。7.压缩比(ε)QC2图7-11发动机排量QC2图7-12压缩比QC2

任务三认识单缸四冲程汽油发动机的工作过程

发动机为了持续工作,不断的输出动力,需要反复依次进行“进气—压缩—做功—排气”四个连续过程。1.进气行程如图7-13所示,活塞由上向下运动,进气门开启,排气门关闭,气缸内

容积增大,压力减小,产生真空吸力,将空气和汽油的混合气从打开

的进气门吸入。QC2如图7-14所示,活塞由下向上运动,进、排气门都关闭,气缸内成为

封闭空间,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,便于点燃。2.压缩行程QC2

图7-13进气行程1—火花塞2—排气门3—活塞4—曲轴5—进气门6—气缸体7—连杆8—曲轴箱图7-14压缩行程QC2

3.做功行程如图7-15所示,进、排气门均关闭,当活塞位于压缩行程接近上止

点位置时,火花塞产生电火花点燃可燃混合气。混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高,高温高压气体膨

胀,推动活塞由上向下运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械功。QC24.排气行程如图7-16所示,活塞由下向上运动,排气门开启,进气门关闭,把废气

强制排出。图7-15做功行程图7-16排气行程QC2综上所述,发动机是一种能量转换机构,它将燃料燃烧产生的热能

转变成机械能。要完成这个能量转换,必须先将可燃混合气引入气缸,然后进行压

缩,压缩接近终点时点燃。可燃混合气着火燃烧,产生高温高压气

体,推动活塞下行实现对外做功,最