第一章 內(nèi)燃機(jī)基本構(gòu)造和原理

1、上止點(diǎn)上止點(diǎn) 下止點(diǎn)下止點(diǎn) 活塞行程活塞行程(S) 曲柄半徑曲柄半徑(R) 氣缸工作容積氣缸工作容積(V h ) 發(fā)動(dòng)機(jī)排量發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL) 燃燒室容積燃燒室容積(Vc ) 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e(Va ) 工作循環(huán)工作循環(huán)（2 2）下止點(diǎn)：）下止點(diǎn)：活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向下運(yùn)活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)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。動(dòng)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。（1）上止點(diǎn)：活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)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。（4）曲柄半徑：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心

2、之間的距離，一般用R表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀叮磗=2R 。（3）活塞行程：活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)移動(dòng)的距離，即上、下止點(diǎn)之間的距離。一般用s表示，對(duì)應(yīng)一個(gè)活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180。 （5）氣缸工作容積：活塞從一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)止點(diǎn)所掃過(guò)的容積。一般用Vh表示： Vh= D2S 10-6/4 （L） 式中：D氣缸直徑，單位mm； S活塞行程，單位mm；（6）燃燒室容積：活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，其頂部與氣缸蓋之間的容積。一般用Vc表示。（7）氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點(diǎn)時(shí)，其頂部與氣缸蓋之間的容積。一般用Va表示，顯而易見(jiàn)，氣缸總?cè)莘e就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即VaVcVh。（8

3、）發(fā)動(dòng)機(jī)排量：多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸工作容積的總和。一般用VL表示： VL = Vh i式中：Vh氣缸工作容積； i 氣缸數(shù)目。 （9）壓縮比：是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與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用表示。 = Va / Vc式中：Va 氣缸總?cè)莘e； Vh 氣缸工作容積；Vc 燃燒室容積；（10）工作循環(huán)：包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣過(guò)程，即 完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過(guò)程叫一個(gè)工作循環(huán)。(1)(1)、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程(2)(2)、壓縮行程、壓縮行程 (3)(3)、作功行程、作功行程 (4)(4)、排氣行程、排氣行程 單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程單缸四沖程汽油機(jī)

4、的工作過(guò)程排氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟活塞下行溫度350400K，壓力0.07360.0883MPa大氣壓力線大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉活塞上行PVra示功圖大氣壓力線大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度500700K，壓力0.831.96MPa壓縮比壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。=Va/Vc 現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為69(轎車有的達(dá)911)。壓縮比越大，在壓縮終了時(shí)的溫度和壓力越高，燃燒速度增快，發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大，熱效率提高，經(jīng)濟(jì)性好。壓縮比過(guò)大的不良后果壓縮比過(guò)大的不良

5、后果 名稱名稱原原因因現(xiàn)象現(xiàn)象后果后果爆燃爆燃由于氣體壓力和由于氣體壓力和溫度過(guò)高，在燃溫度過(guò)高，在燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中心較遠(yuǎn)處的末端心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃可燃混合氣自燃而造成的一種不而造成的一種不正常燃燒。正常燃燒。火焰以極高的速火焰以極高的速率向外傳播，形率向外傳播，形成壓力波，以聲成壓力波，以聲速向前推進(jìn)。當(dāng)速向前推進(jìn)。當(dāng)壓力波撞擊燃燒壓力波撞擊燃燒室壁時(shí)就發(fā)出尖室壁時(shí)就發(fā)出尖銳的敲缸聲。銳的敲缸聲。引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率下降，燃油消耗量增加下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴(yán)等一系列不良后果。嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣門(mén)重爆燃時(shí)甚至造成氣門(mén)燒毀、軸瓦破裂

6、燒毀、軸瓦破裂、活塞、活塞燒頂、燒頂、火花塞絕緣體擊火花塞絕緣體擊穿等。穿等。表面點(diǎn)火表面點(diǎn)火由于燃燒室內(nèi)熾由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處熱表面與熾熱處(如排氣門(mén)頭，火如排氣門(mén)頭，火花塞電極，積炭花塞電極，積炭處處)點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正生的另一種不正常燃燒。常燃燒。 伴有強(qiáng)烈的較沉伴有強(qiáng)烈的較沉悶敲擊聲。悶敲擊聲。 產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件負(fù)荷增加機(jī)件負(fù)荷增加、壽命降壽命降低低、經(jīng)濟(jì)性差、經(jīng)濟(jì)性差。進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉活塞下行PVra示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)瞬時(shí)最高溫度：22002800K，壓力：2.94.9MPa燃燒過(guò)程作功終了：溫度1

7、5001700K，壓力0.290.49MPa進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)打開(kāi)活塞上行PVr示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度9001100K壓力0.1030.123MPa殘余廢氣噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)純空氣1-1-進(jìn)氣孔進(jìn)氣孔2-2-排氣孔排氣孔3-3-掃氣孔掃氣孔二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比主要區(qū)別是二沖程柴二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比主要區(qū)別是二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣行程中吸入汽缸的是純空氣，而不是可燃混合氣。油發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣行程中吸入汽缸的是純空氣，而不是可燃混合氣。經(jīng)濟(jì)性較高。經(jīng)濟(jì)性較高。噴油器換氣壓縮燃燒排氣兩大機(jī)構(gòu)兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)