汽車發(fā)動機的工作原理

1、模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識章目錄章目錄M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識 M 25 發(fā)動機的性能指標(biāo)和特性發(fā)動機的性能指標(biāo)和特性M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理M 24 發(fā)動機編號規(guī)則發(fā)動機編號規(guī)則 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)能正確描述發(fā)動機的作用和常用術(shù)語的定義；能正確描述發(fā)動機的作用和常用術(shù)語的定義；能能正確正確敘述發(fā)動機基本工作原理；敘述發(fā)動機基本工作原理；能正確描述國產(chǎn)發(fā)動機編號規(guī)則和總體構(gòu)造；能正確描述國產(chǎn)發(fā)動機編號規(guī)則和總體構(gòu)造；能簡單

2、敘述發(fā)動機主要性能指標(biāo)和主要工作特性；能簡單敘述發(fā)動機主要性能指標(biāo)和主要工作特性；應(yīng)知目標(biāo)應(yīng)知目標(biāo) 應(yīng)會目標(biāo)應(yīng)會目標(biāo) 會根據(jù)發(fā)動機編號識別其類型；會根據(jù)發(fā)動機編號識別其類型；會根據(jù)發(fā)動機特性曲線圖對發(fā)動機的性能進(jìn)行正確分析；會根據(jù)發(fā)動機特性曲線圖對發(fā)動機的性能進(jìn)行正確分析；學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 汽車的動力源是發(fā)動機，發(fā)動機是把某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機械能的機器。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 現(xiàn)代汽車所使用的發(fā)動機多為內(nèi)燃機，內(nèi)燃機是把燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，然后又把熱能轉(zhuǎn)變成機械能的機器，并且這種能量轉(zhuǎn)換過程是

3、在發(fā)動機氣缸內(nèi)部進(jìn)行的。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識節(jié)目錄節(jié)目錄M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造1. 1. 分類分類 2. 2. 基本構(gòu)造基本構(gòu)造模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造1. 分類分類 內(nèi)燃機的分類方法很多，按內(nèi)燃機的分類方法很多，按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機分成不同的類型分成不同的類型 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(1) 按照所用燃料分類按照所用燃料分類可分為可分為汽油機和柴油機汽油機和柴油機

4、；汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制噪音小，起動容易，制造成本低；造成本低；柴油機壓縮比大，熱效柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好性能都比汽油機好模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造2) 按照行程分類按照行程分類 可分為可分為四行程內(nèi)燃機四行程內(nèi)燃機和和二行程內(nèi)燃機二行程內(nèi)燃機活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程，完成一個工動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機程內(nèi)燃機汽車發(fā)動機廣泛使用四行汽車發(fā)動機廣泛使用四行

5、程內(nèi)燃機。程內(nèi)燃機?；钊跉飧變?nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(3) 按照冷卻方式分類按照冷卻方式分類分為分為水冷發(fā)動機水冷發(fā)動機和和風(fēng)冷發(fā)動機風(fēng)冷發(fā)動機水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片缸體與

6、氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(4) 按照氣缸數(shù)目分類按照氣缸數(shù)目分類分為分為單缸發(fā)動機單缸發(fā)動機和和多缸發(fā)動機多缸發(fā)動機僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機?，F(xiàn)代車用發(fā)動機多現(xiàn)代車用發(fā)動機多采用

7、四缸、六缸、采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。八缸發(fā)動機。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(5) 按照氣缸排列方式分類按照氣缸排列方式分類可以分為可以分為單列式單列式和和雙列式雙列式單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的雙列式發(fā)動機把氣缸排雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾成兩列，兩列之間的夾角角180(一般為一般為90)稱為稱為V型發(fā)動機型發(fā)動機若兩列之間的夾角若兩列之間的夾角=180稱為對置式發(fā)稱為對置式發(fā)動機。動機。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動

8、機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(6) 按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類汽油機常采用自然吸氣式；汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有柴油機為了提高功率有采用增壓式的。采用增壓式的?？梢苑譃榭梢苑譃樽匀晃鼩庾匀晃鼩?非增壓非增壓)式發(fā)動機式發(fā)動機強制進(jìn)氣強制進(jìn)氣(增壓式增壓式)發(fā)動機發(fā)動機模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造2. 基本構(gòu)造基本構(gòu)造 發(fā)動機是一種由許多機構(gòu)和系統(tǒng)組成的發(fā)動機是一種由許多機構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無復(fù)雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論

9、是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必須具備一些機構(gòu)和系統(tǒng)。正常工作，都必須具備一些機構(gòu)和系統(tǒng)。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造 曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)

10、動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。等組成。(1) 曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu) 在進(jìn)氣、壓縮和排氣行在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。直線運動。 在作功行程中，活塞承在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。輸出動力。模塊模塊2

11、發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(2) 配氣機構(gòu)配氣機構(gòu) 配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。 配氣機構(gòu)大多采配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由構(gòu)，一般由氣門組、氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)氣門傳動組和氣門驅(qū)動組動組組成。組成。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21

12、 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造 汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；排出到大氣中去；(3) 燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng) 柴油機燃料供給系的柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排最后將燃燒后的廢氣排出。出。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本

13、構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(4) 潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。 潤滑系通常由潤滑系通常由潤滑油道、潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一機油泵、機油濾清器和一些閥門些閥門等組成。等組成。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(5) 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)

14、出去，冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通水冷發(fā)動機的冷卻系通常由常由冷卻水套、水泵、冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等等組成。組成。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(6) 點火系統(tǒng)點火系統(tǒng) 在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花

15、塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系稱為點火系 點火系通常由點火系通常由蓄蓄電池、發(fā)電機、分電電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花器、點火線圈和火花塞塞等組成。等組成。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造(7) 起動系統(tǒng)起動系統(tǒng) 曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。裝置，稱為發(fā)動機的起動系。模塊模塊2 發(fā)動

16、機基本知識發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造 汽油機由以上兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，汽油機由以上兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)、燃料供給系、即由曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成； 柴油機由以上兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，柴油機由以上兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。的，不需要點火系。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識

17、發(fā)動機基本知識M 21 發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造發(fā)動機裝配示意發(fā)動機裝配示意模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識節(jié)目錄節(jié)目錄M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語1.1.上止點上止點2.2.下止點下止點3.3.活塞行程活塞行程 4.4.曲柄半徑曲柄半徑 5.5.氣缸工作容積氣缸工作容積 6.6.燃燒室容積燃燒室容積 7.7.氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e 8.8.發(fā)動機排量發(fā)動機排量 9.9.壓縮比壓縮比 10. 10. 工作循環(huán)工作循環(huán) 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語1.上止點上止點2.下止點下止點當(dāng)活塞向下運動到最低位置，即活塞

18、頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中當(dāng)活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為心最近的極限位置，稱為下止點下止點。當(dāng)活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中當(dāng)活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為上止點上止點。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語3. 活塞行程活塞行程 4. 曲柄半徑曲柄半徑 曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑曲柄半徑，一般，一般用用R表示。通常活塞行程為曲柄半徑的兩倍，即表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即s=

19、2R 活塞從一個止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之活塞從一個止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離稱為間的距離稱為活塞行程活塞行程。一般用。一般用s表示，對應(yīng)一個活塞行程，表示，對應(yīng)一個活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)曲軸旋轉(zhuǎn)180。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語5. 氣缸工作容積氣缸工作容積 活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積?；钊麖囊粋€止點運動到另一個止點所掃過的容積。(L)10SD4V62hD氣缸直徑，單位氣缸直徑，單位mm；S活塞行程，單位活塞行程，單位mm；模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語

20、發(fā)動機基本術(shù)語6. 燃燒室容積燃燒室容積 7. 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e 活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積, ,用用V Va a表示表示 。 活塞位于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積活塞位于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積, ,用用Vc表示。表示。 V Va a Vc V Vh 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語8. 發(fā)動機排量發(fā)動機排量 多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，用多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，用VL表示：表示：Vh氣缸工作容積；氣缸工作容積；i 氣缸數(shù)目。氣缸數(shù)目。 iVVhL模塊模塊2

21、 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語9. 壓縮比壓縮比 氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比容積與燃燒室容積之比, ,用用表示。表示。 汽油機的壓縮比為汽油機的壓縮比為6 61111，柴油機的壓縮比較高，一般為，柴油機的壓縮比較高，一般為16162222。 chcchcaVV1VVV=VV發(fā)動機中一個非常重要的概念發(fā)動機中一個非常重要的概念模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 22 發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語10. 10. 工作循環(huán)工作循環(huán) 內(nèi)燃機每一次能量轉(zhuǎn)換所經(jīng)歷的一

22、系列連續(xù)內(nèi)燃機每一次能量轉(zhuǎn)換所經(jīng)歷的一系列連續(xù)過程叫一個過程叫一個工作循環(huán)工作循環(huán) 1-2 end模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識節(jié)目錄節(jié)目錄M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理1. 1. 四行程汽油機的工作原理四行程汽油機的工作原理2. 2. 四行程柴油機的工作原理四行程柴油機的工作原理 3. 3. 二行程汽油機的工作原理二行程汽油機的工作原理 4. 4. 多缸發(fā)動機的工作原理多缸發(fā)動機的工作原理 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理1. 四行程汽油機的工作原理四行程汽油機的工作原理進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程壓縮行程壓縮行程作功行程作功行程排氣行程排

23、氣行程不斷循環(huán)反復(fù)不斷循環(huán)反復(fù)模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)，活進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)，活塞由上止點向下止點運動，吸塞由上止點向下止點運動，吸進(jìn)新鮮混合氣。進(jìn)新鮮混合氣。(1) 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程 進(jìn)氣終了時，氣缸內(nèi)氣體進(jìn)氣終了時，氣缸內(nèi)氣體壓力略低于大氣壓，約為壓力略低于大氣壓，約為0.0750.0750.09MPa0.09MPa溫度達(dá)到溫度達(dá)到370370400K400K模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 (2)壓縮行程：壓縮行程： 塞從下止點向上止點運動，塞從下止點向上止點運動，這時

24、進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，這時進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積，可燃混氣缸內(nèi)成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點時斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點時壓縮行程結(jié)束。壓縮行程結(jié)束。 氣體的壓力和溫度主要隨氣體的壓力和溫度主要隨壓縮比的大小而定，可燃混合壓縮比的大小而定，可燃混合氣壓力可達(dá)氣壓力可達(dá)0.60.61.2MPa1.2MPa，溫，溫度可達(dá)度可達(dá)600600700K700K。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 活塞運動到接近壓縮上止活塞運動到接近壓縮上止點時，火花塞點火，點燃混合點時，火花塞

25、點火，點燃混合氣，高溫高壓的混合氣作用在氣，高溫高壓的混合氣作用在活塞頂上，推動活塞下移，并活塞頂上，推動活塞下移，并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)。通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)。(3) 作功行程作功行程 燃燒后最高壓力可達(dá)燃燒后最高壓力可達(dá)3 35MPa5MPa，最高溫度可達(dá)，最高溫度可達(dá)220022002800K 2800K 。 作功行程結(jié)束，氣體壓力降低作功行程結(jié)束，氣體壓力降低到到0.30.30.5MPa0.5MPa，氣體溫度降低到，氣體溫度降低到130013001600K1600K。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 當(dāng)作功接近終了時，排氣門當(dāng)作功接近終了時，

26、排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣的壓力先進(jìn)行自由排氣，活塞到的壓力先進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點再向上止點運動時，繼達(dá)下止點再向上止點運動時，繼續(xù)把廢氣強制排出到大氣中去，續(xù)把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關(guān)閉，活塞越過上止點后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。排氣行程結(jié)束。(4) 排氣行程排氣行程 排氣終止時，氣體壓力仍高排氣終止時，氣體壓力仍高于大氣壓力，約為于大氣壓力，約為0.1050.1050.115 0.115 MPaMPa，溫度約為，溫度約為9009001200K1200K。 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理

27、發(fā)動機工作原理2. 四行程柴油機的工作原理四行程柴油機的工作原理 柴油機使用的燃料是柴油，柴油與柴油機使用的燃料是柴油，柴油與汽油有較大的差別，柴油粘度大，不易汽油有較大的差別，柴油粘度大，不易蒸發(fā)，自燃溫度低，故可燃混合氣的形蒸發(fā)，自燃溫度低，故可燃混合氣的形成，著火方式，燃燒過程以及氣體溫度成，著火方式，燃燒過程以及氣體溫度壓力的變化都和汽油機不同壓力的變化都和汽油機不同 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 進(jìn)氣行程中所不同的是柴油機吸入氣缸的進(jìn)氣行程中所不同的是柴油機

28、吸入氣缸的是純空氣而不是可燃混合氣，在進(jìn)氣通道中沒是純空氣而不是可燃混合氣，在進(jìn)氣通道中沒有化油器，進(jìn)氣阻力小，進(jìn)氣終了時氣體壓力有化油器，進(jìn)氣阻力小，進(jìn)氣終了時氣體壓力略高于汽油機而氣體溫度略低于汽油機。進(jìn)氣略高于汽油機而氣體溫度略低于汽油機。進(jìn)氣終了時氣體壓力約為終了時氣體壓力約為0.07850.07850.0932MPa0.0932MPa，氣體，氣體溫度約為溫度約為300300370K370K。 (1) 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 壓縮行程壓縮的也是純空氣，在壓縮行程接近上壓縮行程壓縮的也是純空氣，在壓縮行程接近上止點時

29、，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室，柴油止點時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室，柴油和空氣在氣缸內(nèi)形成可燃混合氣并著火燃燒。柴油機和空氣在氣缸內(nèi)形成可燃混合氣并著火燃燒。柴油機的壓縮比比汽油機的壓縮比大很多的壓縮比比汽油機的壓縮比大很多( (一般為一般為161622)22)，壓縮終了時氣體溫度和壓力都比汽油機高，大大超過壓縮終了時氣體溫度和壓力都比汽油機高，大大超過了柴油機的自燃溫度。壓縮終了時，氣體壓力約為了柴油機的自燃溫度。壓縮終了時，氣體壓力約為3.53.54.5MPa4.5MPa，氣體溫度約為，氣體溫度約為7507501000K1000K，柴油機是，柴油機是壓縮后自燃著火的，不需要點

30、火，故柴油機又稱為壓壓縮后自燃著火的，不需要點火，故柴油機又稱為壓燃機。燃機。 (2)壓縮行程：壓縮行程：模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 柴油噴入氣缸后，在很短的時間內(nèi)與空氣混合柴油噴入氣缸后，在很短的時間內(nèi)與空氣混合后便立即著火燃燒，柴油機的可燃混合氣是在氣缸后便立即著火燃燒，柴油機的可燃混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的，而不象汽油機那樣，混合氣主要是在內(nèi)部形成的，而不象汽油機那樣，混合氣主要是在氣缸外部的化油器中形成的。柴油機燃燒過程中氣氣缸外部的化油器中形成的。柴油機燃燒過程中氣缸內(nèi)出現(xiàn)的最高壓力要比汽油機高得多，可高達(dá)缸內(nèi)出現(xiàn)的最高壓力要比汽油機

31、高得多，可高達(dá)6 69MPa9MPa，最高溫度也可高達(dá)，最高溫度也可高達(dá)200020002500K2500K。作功。作功終了時，氣體壓力約為終了時，氣體壓力約為0.20.20.4MPa0.4MPa，氣體溫度約，氣體溫度約為為120012001500K1500K。 (3) 作功行程作功行程 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 柴油機的排氣行程和汽油機一樣，廢氣同樣柴油機的排氣行程和汽油機一樣，廢氣同樣經(jīng)排氣管排入到大氣中去，排氣終了時，氣缸內(nèi)經(jīng)排氣管排入到大氣中去，排氣終了時，氣缸內(nèi)氣體壓力約為氣體壓力約為0.1050.1050.125MPa0.125

32、MPa，氣體溫度約為，氣體溫度約為8008001000K1000K。 (4) 排氣行程排氣行程模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理2 2、工作原理不同、工作原理不同 1 1）混合氣的形成方式）混合氣的形成方式: : 缸外混合缸外混合 缸內(nèi)，邊噴、邊混、邊燒缸內(nèi)，邊噴、邊混、邊燒 2 2）燃燒方式）燃燒方式: : 點（他）燃點（他）燃 壓（自）燃壓（自）燃 汽油機與柴油機的比較汽油機與柴油機的比較1 1、燃料不同、燃料不同 汽油汽油 柴油柴油模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理3 3、結(jié)構(gòu)不同、結(jié)構(gòu)不同 化油器或

33、化油器或FEIFEI、點火、電控、點火、電控 噴油泵、噴油器、增壓噴油泵、噴油器、增壓 4 4、性能不同、性能不同 汽油機轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、噪聲小、起動容易、工作穩(wěn)定、汽油機轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、噪聲小、起動容易、工作穩(wěn)定、制造維修費用低制造維修費用低 柴油機壓縮比高、轉(zhuǎn)速低、質(zhì)量大、制造和維修費用柴油機壓縮比高、轉(zhuǎn)速低、質(zhì)量大、制造和維修費用高高汽油機與柴油機的比較汽油機與柴油機的比較模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理1 1一個工作循環(huán)，吸、壓、功、排四個過程順序不變，一個工作循

34、環(huán)，吸、壓、功、排四個過程順序不變， 周而復(fù)始。周而復(fù)始。2 2一個循環(huán)只有作功沖程（主沖程）其他三個過程消耗一個循環(huán)只有作功沖程（主沖程）其他三個過程消耗 動力（但不可或缺動力（但不可或缺輔沖程）。輔沖程）。3 3一個循環(huán)進(jìn)、排氣門各開閉一次，曲軸轉(zhuǎn)二周，每沖一個循環(huán)進(jìn)、排氣門各開閉一次，曲軸轉(zhuǎn)二周，每沖 程曲軸均轉(zhuǎn)過程曲軸均轉(zhuǎn)過180180。4 4起動時需外力，工作時又靠飛輪貯能、放能，完成三起動時需外力，工作時又靠飛輪貯能、放能，完成三 個輔助沖程，使轉(zhuǎn)速均勻，減少振動，所以飛輪質(zhì)量大。個輔助沖程，使轉(zhuǎn)速均勻，減少振動，所以飛輪質(zhì)量大。5 5作功能力與進(jìn)氣量、排氣程度有關(guān)作功能力與進(jìn)氣量

35、、排氣程度有關(guān) -進(jìn)氣足、排氣凈，功率大。進(jìn)氣足、排氣凈，功率大。 歸納幾點 對于單缸四沖程發(fā)動機模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理3-4 end模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理3. 二行程汽油機的工作原理二行程汽油機的工作原理 二行程汽油機的工二行程汽油機的工作循環(huán)也是由進(jìn)氣、壓作循環(huán)也是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣過縮、燃燒膨脹、排氣過程組成，但它是在曲軸程組成，但它是在曲軸旋轉(zhuǎn)一圈旋轉(zhuǎn)一圈(360(360) )，活，活塞上下往復(fù)運動的兩個塞上下往復(fù)運動的兩個行程內(nèi)完成的。行程內(nèi)完成的。 二行程發(fā)動機

36、與四行二行程發(fā)動機與四行程發(fā)動機工作原理不同，程發(fā)動機工作原理不同，結(jié)構(gòu)也不一樣。結(jié)構(gòu)也不一樣。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理第一行程第一行程：活塞從下止點向上止點運動活塞從下止點向上止點運動 缸內(nèi)：缸內(nèi)：先關(guān)掃（換）氣孔，后關(guān)排氣孔，再壓縮先關(guān)掃（換）氣孔，后關(guān)排氣孔，再壓縮 - 壓縮壓縮 箱內(nèi)：箱內(nèi)：容積增大、進(jìn)氣孔開容積增大、進(jìn)氣孔開 - 進(jìn)氣進(jìn)氣模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理第二行程：第二行程：活塞從上止點向下止點運動活塞從上止點向下止點運動 缸內(nèi)缸內(nèi)：點火燃燒點火燃燒 進(jìn)而排氣（前期排氣）

37、、換氣進(jìn)而排氣（前期排氣）、換氣-作功作功 箱內(nèi)箱內(nèi)：容積減小，壓縮，繼而換氣（強制排氣）活塞頂導(dǎo)氣容積減小，壓縮，繼而換氣（強制排氣）活塞頂導(dǎo)氣作用作用-驅(qū)氣驅(qū)氣。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 1.進(jìn)入氣缸的不是混合氣，而是純空氣進(jìn)入氣缸的不是混合氣，而是純空氣。2.有換氣泵將空氣壓入氣缸有換氣泵將空氣壓入氣缸。新鮮空氣由換氣泵提高壓力(約120kPa140kPa)，后經(jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸上的進(jìn)氣口進(jìn)入氣缸內(nèi)。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)

38、動機工作原理發(fā)動機工作原理 3.當(dāng)活塞接近上止點時，噴油器向缸內(nèi)噴入霧狀柴油，柴油迅速與空氣混合形成可燃混合氣并自行著火燃燒。4.廢氣由專設(shè)的排氣門排出。模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理優(yōu)：優(yōu)：1簡單、輕、制造成本低簡單、輕、制造成本低， 2作功次數(shù)為四沖程機的兩倍，在作功次數(shù)為四沖程機的兩倍，在Vh、n相同時相同時Ne為四沖程為四沖程 的兩倍，實際為的兩倍，實際為1.51.6倍（竄氣損失、膨脹不充分）倍（竄氣損失、膨脹不充分） 3工作穩(wěn)定工作穩(wěn)定缺：缺：1經(jīng)濟性差（帶走部分混合氣、膨脹不充分）經(jīng)濟性差（帶走部分混合氣、膨脹不充分） 2熱負(fù)荷大、潤

39、滑差（混合油）熱負(fù)荷大、潤滑差（混合油） 但因結(jié)構(gòu)簡單、輕、造價低多用于小排量、摩托車或需經(jīng)但因結(jié)構(gòu)簡單、輕、造價低多用于小排量、摩托車或需經(jīng) 常移動小機具動力。常移動小機具動力。 二沖程柴油機的換氣過程沒有燃料損失，多用于對動二沖程柴油機的換氣過程沒有燃料損失，多用于對動力機要求功率大、重量輕的輪船上。力機要求功率大、重量輕的輪船上。二沖程機與四沖程機比較二沖程機與四沖程機比較模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理4. 多缸發(fā)動機的工作原理多缸發(fā)動機的工作原理四缸發(fā)動機1-3-4-2 模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動

40、機工作原理六缸發(fā)動機1-5-3-6-2-4模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 23 發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理 就能量轉(zhuǎn)換過程，多缸發(fā)動機的每一個氣缸和單缸機的就能量轉(zhuǎn)換過程，多缸發(fā)動機的每一個氣缸和單缸機的工作過程是完全一樣的，都要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣工作過程是完全一樣的，都要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個行程。四個行程。 單缸發(fā)動機的四個行程中只有一個行程作功，其余三個單缸發(fā)動機的四個行程中只有一個行程作功，其余三個行程不作功，即曲軸轉(zhuǎn)兩圈，只有半圈作功，所以運轉(zhuǎn)平穩(wěn)行程不作功，即曲軸轉(zhuǎn)兩圈，只有半圈作功，所以運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性較差，功率越大，平穩(wěn)性就越差。為了使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，單缸性較

41、差，功率越大，平穩(wěn)性就越差。為了使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，單缸機一般都裝有一個大飛輪。機一般都裝有一個大飛輪。 多缸發(fā)動機的作功行程是差開的，按照工作順序作功，多缸發(fā)動機的作功行程是差開的，按照工作順序作功，因此，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小。缸數(shù)越多，作功間隔角越小，同因此，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小。缸數(shù)越多，作功間隔角越小，同時參與作功的氣缸越多，發(fā)動機運轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。時參與作功的氣缸越多，發(fā)動機運轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。多缸發(fā)動機的工作特點多缸發(fā)動機的工作特點模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識節(jié)目錄節(jié)目錄M 24 發(fā)動機編號規(guī)則發(fā)動機編號規(guī)則 1. 1. 內(nèi)燃機的名稱和型號內(nèi)燃機的名稱和型號2. 2. 內(nèi)燃機型號排列順序及符號意義內(nèi)

42、燃機型號排列順序及符號意義3. 3. 型號編制舉例型號編制舉例模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 24 發(fā)動機編號規(guī)則發(fā)動機編號規(guī)則1. 內(nèi)燃機的名稱和型號內(nèi)燃機的名稱和型號首部：首部：為產(chǎn)品系列符號和換代標(biāo)志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字為產(chǎn)品系列符號和換代標(biāo)志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。中部：中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示。結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：尾部：區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品

43、因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時，由制造廠選區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時，由制造廠選用適當(dāng)符號表示。用適當(dāng)符號表示。 內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。內(nèi)燃機型號由阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組成。內(nèi)燃機型號由阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組成。內(nèi)燃機型號由以下四部分組成：內(nèi)燃機型號由以下四部分組成：模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 24 發(fā)動機編號規(guī)則發(fā)動機編號規(guī)則2. 內(nèi)燃機型號排列順序及符號意義內(nèi)燃機型號排列順序及符號意義模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識M 24 發(fā)動機編號規(guī)則

44、發(fā)動機編號規(guī)則3. 型號編制舉例型號編制舉例汽油機汽油機 1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號柴油機柴油機195：表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號模塊模塊2 發(fā)動機基本知識發(fā)動機基本知識節(jié)目錄節(jié)目錄M 25 發(fā)動機的性能指標(biāo)發(fā)動機的性