汽车发动机构造与维修 课件 1.2往复活塞式内燃机基本结构和工作原理

往复活塞式内燃机工作原理和基本结构本节内容CONTENTS发动机常用术语01往复活塞式发动机基本工作原理02发动机的基本结构0301发动机常用术语一、发动机常用术语（1）上止点：活塞运动的最高位置。（2）下止点：活塞运动的最低位置。（3）活塞行程S：上、下止点之间的距离。（4）曲柄半径R：曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离。

S＝2R（5）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。（6）燃烧室容积Vc：活塞位于上止点时，活塞上方的空间容积。一、发动机常用术语（7）气缸总容积Va：活塞位于下止点时，活塞上方的容积。Va＝Vc＋Vｈ（8）发动机排量VL：多缸发动机各气缸工作容积的总和。

VL=Vhi一、发动机常用术语附：发动机排量的应用——按排量所作的轿车等级的划分。一、发动机常用术语（9）压缩比ε：气缸总容积与燃烧室容积之比。ε=Va/Vc（10）工作循环：发动机完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。（11）四冲程发动机：曲轴必须转两圈（720º），活塞上下往复运动四次，才能完成个工作循环的发动机。一、发动机常用术语（12）二冲程发动机：曲轴只转一圈（360º），活塞上下往复运动两次，就能完成一个工作循环的发动机。（13）工况：发动机在某一时刻的运行状况，以该时刻发动机的转速和负荷表示。（14）空燃比：表示空气和燃料的混合比。（15）理论空燃比：即将燃料完全燃烧所需要的最少空气量和燃料量之比。（16）最大功率：最大功率用马力（PS）或千瓦（KW）表示。（17）最大扭矩：发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示方法是N·m／r／min。02往复活塞式发动机基本工作原理1.四冲程汽油机工作原理2.四冲程柴油机工作原理3.四冲程发动机工作特点4.柴油机与汽油机的不同之处5.二冲程(汽油与柴油)发动机简单工作原理（一）四冲程汽油机工作原理二、往复活塞式发动机基本工作原理（a）进气(b)压缩(c)作功(d)排气1-排气门；2-火花塞；3-进气门；4-气缸；5-活塞；6-连杆；7-曲轴（一）四冲程汽油机工作原理二、往复活塞式发动机基本工作原理四冲程汽油机是在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程，并依此不断循环往复进行运转，从而实现将燃料燃烧产生的热能转变成机械能的目的。（二）四冲程柴油机工作原理二、往复活塞式发动机基本工作原理1-喷油器；2-排气门；3-进气门；4-气缸；5-喷油泵；6-活塞；7-连杆；8-曲轴。（a）进气(b)压缩(c)作功(d)排气四冲程柴油机的工作过程与四冲程汽油机一样，每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程，主要差别在于所采用的燃料、混合气的形成方式和着火方式不同。（三）四冲程发动机工作特点二、往复活塞式发动机基本工作原理汽油机/柴油机温度(K)压力(MPa)进气270-400/200-2700.075-0.09/0.0785-0.0922压缩600-700/800-10000.6-1.2/2-5燃烧2200-2800/1800-22002-5/5-10作功1200-1600/1200-15000.2-0.5/0.2-0.4排气900-1200/800-10000.105-0.115/0.105-0.125（三）四冲程发动机工作特点二、往复活塞式发动机基本工作原理过程进气门排气门活塞运动动力来源进气开○关●向下↓曲轴旋转压缩关●关●向上↑曲轴旋转作功关●关●向下↓燃烧气体排气关●开○向上↑曲轴旋转（三）四冲程发动机工作特点二、往复活塞式发动机基本工作原理(1)每一个发动机工作循环，曲轴转二周（7200），每一个行程曲轴转半周（1800），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，其他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，但其他三个行程也必不可少。(3)在发动机运转的第一循环时，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，并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。（四）柴油机与汽油机的不同之处二、往复活塞式发动机基本工作原理(1)汽油机的混合气是在气缸外部的化油器中形成的，而柴油机的混合气是在气缸内部形成的。柴油机在进气行程时，被吸入气缸内的是纯空气。(2)汽油机在压缩终了时，靠火花塞强制点火，而柴油机则靠自燃。（五）二冲程(汽油)发动机简单工作原理二、往复活塞式发动机基本工作原理（a）压缩(b)进气(c)燃烧(d)排气1-进气孔；2-排气孔；3-扫齐孔第一行程：活塞从下止点向上止点移动。活塞上方进行换气、压缩；下方进行进气。第二行程：活塞上方进行作功、换气；下方进行预压缩。（五）二冲程(柴油)发动机简单工作原理二、往复活塞式发动机基本工作原理与二冲程汽油机不同之处是进入气缸的是纯空气，废气则由专设的排气门排出。带扫气泵二行程柴油机工作原理（五）二冲程(柴油)发动机简单工作原理二、往复活塞式发动机基本工作原理（1）由于进排气过程几乎是完全重叠进行的，所以在换气过程中有混合气损失和废气难以排净的缺点，经济性差；柴油机由于进入的是纯空气，没有混合气损失。（2）完成一个工作循环，曲轴转一周，当与四冲程发动机转速相等时，其作功次数比四冲程多一倍。因此运转平稳，理论上发出的功率是四冲程的两倍，由于抽象气损失实际是1.5-1.6倍。03发动机的基本结构1.机体和曲柄连杆机构2.配气机构3.润滑系4.冷却系5.燃料系6.点火系7.起动系三、发动机的基本结构组成曲柄连杆机构配气机构润滑系冷却系燃料系点火系起动系三、发动机的基本结构（一）曲柄连杆机构(1)机体组:汽缸盖、汽缸垫、汽缸体、油底壳(2)活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆(3)曲轴飞轮组:曲轴、飞轮、皮带轮、正时齿轮

三、发动机的基本结构（二）配气机构（1）气门组气门（进气门、排气门）、气门弹簧、气门座、气门导管。（2）气门传动组凸轮轴、正时带轮（或齿轮、链轮）、正时皮带（或正时链条）、气门挺柱三、发动机的基本结构（三）燃料系主要部件:燃油泵、燃油箱、燃油滤清器、油管、喷油器工作过程：电动汽油泵把油箱中的燃油泵入到燃油管中，并产生一定的油压。喷油器在发动机电脑的控制下喷油三、发动机的基本结构（四）点火系组成：蓄电池点火开关点火线圈分电器火花塞点火控制器三、发动机的基本结构（五）冷却系组成：散热器冷却风扇水泵节温器水套相