第1章汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及總體構(gòu)造課件

1、第一篇汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī) 第一章第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和總體構(gòu)造一、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)即是將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種動(dòng)力裝置一、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)即是將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種動(dòng)力裝置。 內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)燃機(jī)： 可燃混合氣在機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，可燃混合氣在機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能， 然后再轉(zhuǎn)為機(jī)械能。然后再轉(zhuǎn)為機(jī)械能。 燃料在機(jī)器外部的鍋爐內(nèi)燃燒，將鍋內(nèi)燃料在機(jī)器外部的鍋爐內(nèi)燃燒，將鍋內(nèi) 的水加熱，使之變?yōu)楦邷馗邏旱乃魵?，的水加熱，使之變?yōu)楦邷馗邏旱乃魵猓?然后送至機(jī)器內(nèi)部，使所含熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槿缓笏椭翙C(jī)器內(nèi)部，使所含熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?機(jī)械能。機(jī)械能。 內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：熱效率高、

2、體積小、重量輕、廣泛應(yīng)用。但熱效率高、體積小、重量輕、廣泛應(yīng)用。但由于使用的是石油燃料，因而污染較大。城市的大氣污染相當(dāng)部由于使用的是石油燃料，因而污染較大。城市的大氣污染相當(dāng)部分來(lái)至內(nèi)燃機(jī)所排出的廢氣。分來(lái)至內(nèi)燃機(jī)所排出的廢氣。 熱力發(fā)動(dòng)機(jī)熱力發(fā)動(dòng)機(jī) 外燃機(jī)：外燃機(jī)：第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 液化石油發(fā)動(dòng)機(jī)液化石油發(fā)動(dòng)機(jī) 按每一工作循環(huán)的沖程數(shù)按每一工作循環(huán)的沖程數(shù)分：分： 按點(diǎn)火方式分：按點(diǎn)火方式分：柴油機(jī)柴油機(jī) 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)）點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)） 壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)）壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)） 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：活塞往復(fù)四個(gè)單程完成一四沖程發(fā)動(dòng)

3、機(jī)：活塞往復(fù)四個(gè)單程完成一 個(gè)工作循環(huán)。個(gè)工作循環(huán)。 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：活塞往復(fù)二個(gè)單程完成一二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：活塞往復(fù)二個(gè)單程完成一 個(gè)工作循環(huán)。個(gè)工作循環(huán)。汽油機(jī)汽油機(jī) 按所用燃料按所用燃料分：分：氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)1、內(nèi)燃機(jī)：、內(nèi)燃機(jī)：活塞式內(nèi)燃機(jī)（本書(shū)的主要介紹對(duì)象。）活塞式內(nèi)燃機(jī)（本書(shū)的主要介紹對(duì)象。）燃?xì)廨啓C(jī)：旋轉(zhuǎn)式的內(nèi)燃機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)：旋轉(zhuǎn)式的內(nèi)燃機(jī)?；钊絻?nèi)燃機(jī)分類(lèi)：活塞式內(nèi)燃機(jī)分類(lèi)：一個(gè)工作循環(huán)一個(gè)工作循環(huán)：在氣缸中完成一次熱功轉(zhuǎn)換所進(jìn)行的一系列連續(xù)過(guò)程。在氣缸中完成一次熱功轉(zhuǎn)換所進(jìn)行的一系列連續(xù)過(guò)程。思考題：思考題：汽車(chē)發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有動(dòng)機(jī)有哪些類(lèi)

4、哪些類(lèi)型型？ 單缸（立式、臥式）發(fā)動(dòng)機(jī)單缸（立式、臥式）發(fā)動(dòng)機(jī) 多缸（直列、型、型或?qū)χ檬剑┌l(fā)動(dòng)機(jī)多缸（直列、型、型或?qū)χ檬剑┌l(fā)動(dòng)機(jī) 按氣缸數(shù)及排列方式分：按氣缸數(shù)及排列方式分：型或?qū)χ檬叫突驅(qū)χ檬蕉喔祝ㄖ绷?、型、型或?qū)χ檬剑┌l(fā)動(dòng)機(jī)多缸（直列、型、型或?qū)χ檬剑┌l(fā)動(dòng)機(jī) 按冷卻方式分：按冷卻方式分：水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)水冷式發(fā)動(dòng)機(jī) 風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī) 按是否裝增壓裝置分：按是否裝增壓裝置分： 增壓發(fā)動(dòng)機(jī)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)（自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)）非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)（自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)） 按每缸氣門(mén)數(shù)分：按每缸氣門(mén)數(shù)分： 二氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)二氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī) 汽油機(jī)：汽油機(jī)：汽油粘度小，蒸發(fā)性好，在氣缸

5、外部形成汽油粘度小，蒸發(fā)性好，在氣缸外部形成 混合氣，自燃溫度高于混合氣，自燃溫度高于 380C，外火源點(diǎn)燃。，外火源點(diǎn)燃。柴油機(jī)：柴油機(jī)：柴油粘度大，蒸發(fā)性差，在氣缸內(nèi)部形成柴油粘度大，蒸發(fā)性差，在氣缸內(nèi)部形成 混合氣，自燃度為混合氣，自燃度為250C左右，左右， 壓縮自燃。壓縮自燃。汽油機(jī)又稱(chēng)汽油機(jī)又稱(chēng) 點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。柴油機(jī)又稱(chēng)柴油機(jī)又稱(chēng) 壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。按可燃混合氣的形成及發(fā)火方式分為：按可燃混合氣的形成及發(fā)火方式分為：第二節(jié)第二節(jié) 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語(yǔ)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語(yǔ)一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)活塞由上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的氣缸容

6、積活塞由上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的氣缸容積Vs。 Vs=（D / 4 106） S (L) ( D：氣缸直徑，：氣缸直徑，mm. S：活塞沖程，：活塞沖程，mm.) 4、氣缸排量（氣缸工作容積）：、氣缸排量（氣缸工作容積）： 5、內(nèi)燃機(jī)排量：、內(nèi)燃機(jī)排量：VL=Vs (-氣缸數(shù)氣缸數(shù))活塞在上止點(diǎn)位置活塞在上止點(diǎn)位置活塞在下止點(diǎn)位置活塞在下止點(diǎn)位置 6、燃燒室容積、燃燒室容積：當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方與缸蓋圍成的容積當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方與缸蓋圍成的容積Vc。 7、氣缸總?cè)莘e：、氣缸總?cè)莘e： Va=Vc+Vs8、壓縮比：、壓縮比：一、一、氣氣缸缸總總?cè)萑莘e積 1、上止點(diǎn)：、上止點(diǎn)：活塞頂部離

7、曲軸中心最遠(yuǎn)處。活塞頂部離曲軸中心最遠(yuǎn)處。 2、下止點(diǎn)：、下止點(diǎn)：活塞頂部離曲軸中心最近處?；钊敳侩x曲軸中心最近處。3、活塞沖程（行程）：、活塞沖程（行程）：上、下止點(diǎn)間的距離上、下止點(diǎn)間的距離S。 二、基本術(shù)語(yǔ)二、基本術(shù)語(yǔ)第三節(jié)、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理第三節(jié)、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理 1、進(jìn)氣行程：、進(jìn)氣行程： 柴油機(jī)：新鮮空氣。柴油機(jī)：新鮮空氣。 汽油機(jī)汽油機(jī)：汽油與空氣的混合物。：汽油與空氣的混合物。 活塞被曲軸帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，此時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉?；钊磺S帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，此時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉。 活塞由上活塞由上 下下 被吸入氣缸。被吸入氣缸。 終了

8、壓力：終了壓力： “汽汽”0.075 0.090 溫度：溫度：100 130C（低于大氣壓）（低于大氣壓） “柴柴”0.080 0.095 MPa 60 80C 由于進(jìn)氣有阻力，進(jìn)氣終了的壓力略小于大氣壓力。由于進(jìn)氣有阻力，進(jìn)氣終了的壓力略小于大氣壓力。由于上一循環(huán)留在氣缸中的高溫殘余廢氣與新鮮氣體混合，由于上一循環(huán)留在氣缸中的高溫殘余廢氣與新鮮氣體混合， 所以進(jìn)氣終了氣體溫度所以進(jìn)氣終了氣體溫度。 進(jìn)開(kāi)進(jìn)開(kāi) 排關(guān)排關(guān) V，P 氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空度氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空度新鮮空氣新鮮空氣（柴油機(jī)）（柴油機(jī)） 汽油與空氣的混合氣汽油與空氣的混合氣（汽油機(jī)）（汽油機(jī)）進(jìn)入氣缸的是進(jìn)入氣缸的是一、四沖程汽油機(jī)（

9、柴油機(jī)）工作原理一、四沖程汽油機(jī)（柴油機(jī)）工作原理2、壓縮行程：、壓縮行程：為使混合氣體能迅速燃燒，產(chǎn)生較大的壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出為使混合氣體能迅速燃燒，產(chǎn)生較大的壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出較大的功率，必須在燃燒前對(duì)可燃混合氣進(jìn)行壓縮，使之較大的功率，必須在燃燒前對(duì)可燃混合氣進(jìn)行壓縮，使之V，T。 “汽汽”壓縮接近終了，可燃混合氣體由火花塞壓縮接近終了，可燃混合氣體由火花塞活塞由下活塞由下 上上 電極發(fā)出的電火花點(diǎn)燃。電極發(fā)出的電火花點(diǎn)燃。 “柴柴”壓縮接近終了，由噴油泵把柴油提高壓縮接近終了，由噴油泵把柴油提高 至上百個(gè)大氣壓以上，再送至噴油器，至上百個(gè)大氣壓以上，再送至噴油器， 由噴油器把柴油成霧狀

10、噴入氣缸，使由噴油器把柴油成霧狀噴入氣缸，使 與壓縮后的高溫空氣混合，達(dá)自然溫度時(shí)，與壓縮后的高溫空氣混合，達(dá)自然溫度時(shí)， 便自行發(fā)燃燒。便自行發(fā)燃燒。 壓縮比壓縮比： =Va/ Vc= 1+Vh/ Vc 是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 越大，壓縮終了的越大，壓縮終了的P、T越高，燃燒越快，膨脹作功愈充分。從而使發(fā)動(dòng)越高，燃燒越快，膨脹作功愈充分。從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性提高。但機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性提高。但過(guò)高，對(duì)汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，會(huì)引起過(guò)高，對(duì)汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，會(huì)引起T過(guò)高而造成兩種過(guò)高而造成兩種不正常燃燒即：不正常燃燒即：進(jìn)關(guān)進(jìn)關(guān)排關(guān)排關(guān)VP，T 終了終了 P、T：“汽汽” 0.6

11、1.2 MPa ； 300400C “柴柴” 3.54.5 MPa ； 500700C 爆燃：爆燃：由于由于過(guò)大過(guò)大 P、T過(guò)高，遠(yuǎn)離火焰中心的可燃混合氣在火焰尚未過(guò)高，遠(yuǎn)離火焰中心的可燃混合氣在火焰尚未到達(dá)就自行發(fā)火燃燒的一種不正常燃燒。爆燃時(shí)，火焰以到達(dá)就自行發(fā)火燃燒的一種不正常燃燒。爆燃時(shí)，火焰以15002000m/s的的速度向外傳播，速度向外傳播，P、T極劇增加，形成壓力波，撞擊燃燒室壁，發(fā)出尖銳的極劇增加，形成壓力波，撞擊燃燒室壁，發(fā)出尖銳的敲缸聲。同時(shí)，引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率敲缸聲。同時(shí)，引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率，氣門(mén)、火花塞等部件被燃?jí)?。，氣門(mén)、火花塞等部件被燃?jí)摹１砻纥c(diǎn)火：表面點(diǎn)火：

12、由于由于過(guò)大過(guò)大 P、T過(guò)高，在電火花之前可燃混合氣就被燃過(guò)高，在電火花之前可燃混合氣就被燃燒室熾熱的表面點(diǎn)燃的另一種不正常燃燒。表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)，伴有沉悶的燒室熾熱的表面點(diǎn)燃的另一種不正常燃燒。表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)，伴有沉悶的敲缸聲，產(chǎn)生的高壓使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷敲缸聲，產(chǎn)生的高壓使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，壽命，壽命。 現(xiàn)代汽油機(jī)的壓縮比一般為現(xiàn)代汽油機(jī)的壓縮比一般為= 69（個(gè)別轎車(chē)可達(dá)（個(gè)別轎車(chē)可達(dá)911）。）。 柴油機(jī)靠壓縮自燃，所以壓縮比設(shè)計(jì)得較高柴油機(jī)靠壓縮自燃，所以壓縮比設(shè)計(jì)得較高=1622。具有較好的。具有較好的 經(jīng)濟(jì)性。但高的壓縮比帶來(lái)高的壓縮壓力、燃燒壓力，使柴油機(jī)各部經(jīng)濟(jì)性。但高的壓縮比帶來(lái)高的壓縮

13、壓力、燃燒壓力，使柴油機(jī)各部 件要承受高的機(jī)械負(fù)荷，因而需要增加強(qiáng)度及剛度。故件要承受高的機(jī)械負(fù)荷，因而需要增加強(qiáng)度及剛度。故柴油機(jī)的尺寸、柴油機(jī)的尺寸、 重量指標(biāo)不如汽油機(jī)。重量指標(biāo)不如汽油機(jī)。* 進(jìn)關(guān)進(jìn)關(guān) 曲軸強(qiáng)制曲軸強(qiáng)制 排關(guān)排關(guān) 旋轉(zhuǎn)作功旋轉(zhuǎn)作功3、作功行程：、作功行程：壓縮終了，氣缸容積很小，迅速燃燒的混合氣使缸內(nèi)壓縮終了，氣缸容積很小，迅速燃燒的混合氣使缸內(nèi)P、T 急劇升高。急劇升高。 最高壓力：最高壓力：“汽汽”3.05.0 MPa 溫度：溫度： 19002500C “柴柴”6.09.0 MPa 17002200C (注意：注意：0 =273K)高溫高壓氣體推動(dòng)活塞由上高溫高壓氣

14、體推動(dòng)活塞由上 下下 熱能熱能 機(jī)械能機(jī)械能 4、排氣行程：、排氣行程：可燃混合氣燃燒后變成廢氣，為了進(jìn)行下一可燃混合氣燃燒后變成廢氣，為了進(jìn)行下一 循環(huán)，必須把廢氣排氣過(guò)程。循環(huán)，必須把廢氣排氣過(guò)程。 活塞由下活塞由下 上上 廢氣經(jīng)排氣門(mén)排出氣缸廢氣經(jīng)排氣門(mén)排出氣缸 進(jìn)關(guān)進(jìn)關(guān) 排開(kāi)排開(kāi)終了壓力：終了壓力：“汽汽”0.30.5 MPa 溫度：溫度：1000-1300C終了壓力：終了壓力：“汽汽” 0.1050.125 溫度：溫度：600900C “柴柴” 0.1050.125 500700C 。 “柴柴”0.20.4 MPa 800-1000C四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、

15、排氣進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程完成四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。此期間，活塞在上、下止點(diǎn)間一個(gè)工作循環(huán)。此期間，活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)移動(dòng)了往復(fù)移動(dòng)了四個(gè)行程，曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。四個(gè)行程，曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。 進(jìn)氣終了進(jìn)氣終了P： “汽汽”0.750.90 （個(gè)大氣壓）（個(gè)大氣壓） “柴柴”0.80 0.95壓縮終了壓縮終了 P： “汽汽” 612 “柴柴” 35 45 燃燒時(shí)的最高燃燒時(shí)的最高P： “汽汽”3050 “柴柴”60-90作功終了作功終了P： “汽汽”3-5 “柴柴”2-4 排氣終了排氣終了P： “汽汽” 1.05-1.25 “柴柴” 1.05-1.25 5、示功圖、示功圖：表示發(fā)動(dòng)機(jī)

16、在工作表示發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，其過(guò)程中，其P、V的變化情況，曲線包的變化情況，曲線包圍的面積即為發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功。圍的面積即為發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功。*VPP0進(jìn)氣終了進(jìn)氣終了P： “汽汽”0.750.90 （個(gè)大氣壓）（個(gè)大氣壓） “柴柴”0.80 0.95“汽汽” 612 “柴柴” 35 45燃燒時(shí)的最高燃燒時(shí)的最高P： “汽汽”3050 “柴柴”60-90作功終了作功終了P： “汽汽”3-5 “柴柴”2-4排氣終了排氣終了P：P0P0P0P0“汽汽” 1.05-1.25 “柴柴” 1.05-1.25壓縮終了壓縮終了 P：汽油機(jī)：汽油機(jī)：（優(yōu)點(diǎn)）（優(yōu)點(diǎn)）較小，體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)力性好。較小

17、，體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)力性好。 制造維修成本低，噪聲小，起動(dòng)容易。主要用于轎車(chē)、微型制造維修成本低，噪聲小，起動(dòng)容易。主要用于轎車(chē)、微型 車(chē)（客車(chē)、貨車(chē)）、軍用越野車(chē)（？）。車(chē)（客車(chē)、貨車(chē)）、軍用越野車(chē)（？）。 （缺點(diǎn)）（缺點(diǎn)）燃料經(jīng)濟(jì)差，排污大（燃料經(jīng)濟(jì)差，排污大（HC、N0 x、CO）柴油機(jī)：柴油機(jī)：（優(yōu)點(diǎn)）（優(yōu)點(diǎn)） 較大，燃料燃燒完全，經(jīng)濟(jì)性好。較大，燃料燃燒完全，經(jīng)濟(jì)性好。 （缺點(diǎn)）（缺點(diǎn)）由于由于較大較大 P、T較高，所以體積大、重量大，轉(zhuǎn)速較高，所以體積大、重量大，轉(zhuǎn)速 較低，制造維修成本高（噴油泵、噴油器加工精度要求高）。較低，制造維修成本高（噴油泵、噴油器加工精度要求高

18、）。 常用于中、重型貨車(chē)。（對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求高，動(dòng)力性要求較低）。常用于中、重型貨車(chē)。（對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求高，動(dòng)力性要求較低）。同排量的單缸與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較：同排量的單缸與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較：?jiǎn)胃祝簡(jiǎn)胃祝航Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕。運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、沖擊振動(dòng)大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕。運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、沖擊振動(dòng)大。多缸：多缸：與單缸相反。發(fā)火間隔角與單缸相反。發(fā)火間隔角 =720 / i （ i 缸數(shù)）。缸數(shù)）?，F(xiàn)代汽車(chē)上一般不用單缸機(jī)，用得最多的是四缸、六缸、八缸?，F(xiàn)代汽車(chē)上一般不用單缸機(jī)，用得最多的是四缸、六缸、八缸。 二：四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較二：四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較 1、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)：無(wú)進(jìn)排氣

19、門(mén)及配氣機(jī)構(gòu)，無(wú)進(jìn)排氣門(mén)及配氣機(jī)構(gòu)， 由三孔控制進(jìn)、排氣，活塞為凸頂由三孔控制進(jìn)、排氣，活塞為凸頂 。 三三 、 二沖程汽油機(jī)工作原理二沖程汽油機(jī)工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒作功、排氣四個(gè)行程。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒作功、排氣四個(gè)行程。只不過(guò)這些行程的完成僅需活塞在兩個(gè)行程內(nèi)，即曲軸旋轉(zhuǎn)一周完成。只不過(guò)這些行程的完成僅需活塞在兩個(gè)行程內(nèi)，即曲軸旋轉(zhuǎn)一周完成。 2、工作原理：、工作原理： 活塞上行活塞上行（三孔均閉），壓縮上一循環(huán)吸（三孔均閉），壓縮上一循環(huán)吸入氣缸的可燃混合氣，活塞上方入氣缸的可燃混合氣，活塞上方 曲軸箱曲軸箱V，P產(chǎn)生真空

20、度；上行產(chǎn)生真空度；上行2/3行程（孔行程（孔1開(kāi)啟），開(kāi)啟），可燃混合氣吸入曲軸箱接近上止點(diǎn)，由火花塞可燃混合氣吸入曲軸箱接近上止點(diǎn)，由火花塞發(fā)火點(diǎn)燃。（發(fā)火點(diǎn)燃。（a、b、c)高溫高壓氣體推動(dòng)高溫高壓氣體推動(dòng) 活塞下行，活塞下行，孔孔1逐漸關(guān)閉；逐漸關(guān)閉；曲軸箱內(nèi)氣體被預(yù)壓，曲軸箱內(nèi)氣體被預(yù)壓，接近下止點(diǎn)接近下止點(diǎn) （孔（孔2開(kāi)啟，廢氣排出，開(kāi)啟，廢氣排出，接著孔接著孔3 開(kāi)啟，新鮮混合氣自孔開(kāi)啟，新鮮混合氣自孔3流流入氣缸，并驅(qū)除廢氣。）（入氣缸，并驅(qū)除廢氣。）（d )V，P氣氣 (發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理)* 活塞上行：壓縮，進(jìn)氣?；钊闲校簤嚎s，進(jìn)氣。 下行：作功，換氣。下行

21、：作功，換氣。二沖程汽油機(jī)的工作原理二沖程汽油機(jī)的工作原理四、二沖程柴油機(jī)的工作原理：四、二沖程柴油機(jī)的工作原理： 1、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)： 有一排氣門(mén)，有一進(jìn)氣孔，活塞頂部為凹頂。有一排氣門(mén)，有一進(jìn)氣孔，活塞頂部為凹頂。 2、工作過(guò)程：、工作過(guò)程：進(jìn)孔開(kāi)進(jìn)孔開(kāi)排門(mén)開(kāi)排門(mén)開(kāi) 上行上行1/3行程（進(jìn)孔關(guān)，排門(mén)關(guān)）行程（進(jìn)孔關(guān)，排門(mén)關(guān)） 活塞由下活塞由下 上（空氣進(jìn)入，廢氣排出）上（空氣進(jìn)入，廢氣排出）上行接近上止點(diǎn)，由噴油器噴入高壓霧狀上行接近上止點(diǎn)，由噴油器噴入高壓霧狀柴油與高壓空氣迅速混合，發(fā)火自燃。柴油與高壓空氣迅速混合，發(fā)火自燃。 高溫高壓氣體推動(dòng)活塞下行至高溫高壓氣體推動(dòng)活塞下行至2/3行程

22、。（排氣門(mén)開(kāi)，廢氣排出，行程。（排氣門(mén)開(kāi)，廢氣排出，接著，進(jìn)氣孔開(kāi)，接著，進(jìn)氣孔開(kāi)， 進(jìn)行換氣。）進(jìn)行換氣。）* 活塞上行：換氣；壓縮下行：作功，換氣。活塞上行：換氣；壓縮下行：作功，換氣。 五、五、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)比較，其主要優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)如下：二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)比較，其主要優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)如下： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）曲軸每轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)作功行程，因此，當(dāng)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工）曲軸每轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)作功行程，因此，當(dāng)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工 作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相同時(shí)，在理論上它的功率應(yīng)等于作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相同時(shí)，在理論上它的功率應(yīng)等于 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍。 2）由

23、于發(fā)生作功過(guò)程的頻率較高，故二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)。）由于發(fā)生作功過(guò)程的頻率較高，故二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)。 3）由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的換氣機(jī)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，質(zhì)量也比較小。）由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的換氣機(jī)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，質(zhì)量也比較小。 4）由于附屬機(jī)構(gòu)少，所以受磨損和經(jīng)常需要修理的運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量也）由于附屬機(jī)構(gòu)少，所以受磨損和經(jīng)常需要修理的運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量也 比較少比較少 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）不易將氣缸內(nèi)的廢氣排除干凈，而且在換氣時(shí)減少了有效工作行）不易將氣缸內(nèi)的廢氣排除干凈，而且在換氣時(shí)減少了有效工作行 程。因此，在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率程。因此，在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下

24、，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 并不等于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，只等于并不等于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，只等于1.51.6倍。倍。 2）在換氣時(shí)有一部分新鮮可燃混合氣隨廢氣排出，因此，二沖程）在換氣時(shí)有一部分新鮮可燃混合氣隨廢氣排出，因此，二沖程 發(fā)動(dòng)機(jī)不如四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)不如四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)。 機(jī)體組：機(jī)體組：起連接、組合作用。起連接、組合作用。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)：進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換。進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換。 配氣機(jī)構(gòu)：配氣機(jī)構(gòu)：控制進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻及延續(xù)時(shí)間?？刂七M(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻及延續(xù)時(shí)間。六大系統(tǒng)六大系統(tǒng)（包括）：（包括）： 進(jìn)排氣系統(tǒng)：進(jìn)排氣系統(tǒng)：組織進(jìn)排氣。組織進(jìn)排氣。 點(diǎn)火系統(tǒng)：點(diǎn)火系統(tǒng)：（

25、汽油機(jī)獨(dú)有）在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系即在火花塞電（汽油機(jī)獨(dú)有）在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系即在火花塞電 極間產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃混合氣。極間產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃混合氣。 冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)：降低氣缸及高溫部件的高溫，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。降低氣缸及高溫部件的高溫，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。 潤(rùn)滑系統(tǒng)：潤(rùn)滑系統(tǒng)：減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力，減輕磨損。減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力，減輕磨損。 起動(dòng)系統(tǒng)：起動(dòng)系統(tǒng)：用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以達(dá)到燃燒作功所需的條件。用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以達(dá)到燃燒作功所需的條件。 此外：還有有害排放物控制裝置；增壓系統(tǒng)（如果是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)）此外：還有有害排放物控制裝置；

26、增壓系統(tǒng)（如果是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)） 三大機(jī)構(gòu)三大機(jī)構(gòu)（組）：（組）：第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造燃料供給系統(tǒng)：燃料供給系統(tǒng)： 汽油機(jī)：汽油機(jī)：向氣缸供給由汽油與空氣混合的混合氣。向氣缸供給由汽油與空氣混合的混合氣。 柴油機(jī)：柴油機(jī)：噴油泵提供柴油，通過(guò)噴油泵提供柴油，通過(guò)噴油器噴油器噴入氣缸。噴入氣缸。思考題：四沖程往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)通常由哪些機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)組成？它們各有什么功用？發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖曲柄連桿機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)：進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換。進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換。 配氣機(jī)構(gòu)：配氣機(jī)構(gòu)：控制進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻及延續(xù)時(shí)間?？刂七M(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻及延續(xù)時(shí)間。燃料供給系：燃料供給系：汽油機(jī)：

27、由汽油機(jī)：由化油器化油器向氣缸供給由汽油與空氣混合的混合氣。向氣缸供給由汽油與空氣混合的混合氣。柴油機(jī)：由柴油機(jī)：由噴油泵噴油泵提供霧狀柴油，通過(guò)噴油器噴入氣缸。提供霧狀柴油，通過(guò)噴油器噴入氣缸。汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī) 點(diǎn)火系：點(diǎn)火系：（汽油機(jī)獨(dú)有）在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系即在火花塞電極（汽油機(jī)獨(dú)有）在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系即在火花塞電極 間產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃混合氣。間產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃混合氣。 冷卻系冷卻系：降低氣缸及高溫部件的高溫，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。降低氣缸及高溫部件的高溫，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系：減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力，減輕磨損。減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件

28、的摩擦阻力，減輕磨損。起動(dòng)系：起動(dòng)系：用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以達(dá)到燃燒作功所需的條件。用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以達(dá)到燃燒作功所需的條件。相同點(diǎn)：工作循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、相同點(diǎn)：工作循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、壓縮、作功合排氣四個(gè)過(guò)程，在壓縮、作功合排氣四個(gè)過(guò)程，在各個(gè)活塞行程中，進(jìn)、排氣門(mén)的各個(gè)活塞行程中，進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)閉合曲軸連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)完全開(kāi)閉合曲軸連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)完全相同。相同。不同點(diǎn)：混合氣形成方法及著火不同點(diǎn)：混合氣形成方法及著火方式上有根本的差別。方式上有根本的差別。思考題思考題:四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)在基本原理四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)在基本原理上有何異同？上有何異同？ 第五節(jié)第五節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)

29、機(jī)的性能指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)包括： 動(dòng)力性指標(biāo)：動(dòng)力性指標(biāo)：有效扭矩有效扭矩Te 、有效功率、有效功率Pe 、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 n 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：be 運(yùn)轉(zhuǎn)性指標(biāo)：運(yùn)轉(zhuǎn)性指標(biāo)：排氣品質(zhì)、噪聲、起動(dòng)性。排氣品質(zhì)、噪聲、起動(dòng)性。一、動(dòng)力性指標(biāo)：一、動(dòng)力性指標(biāo)： 1、有效扭矩、有效扭矩Te：發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的扭矩?？稍趯?shí)驗(yàn)臺(tái)架上測(cè)出?？稍趯?shí)驗(yàn)臺(tái)架上測(cè)出。 2、有效功率、有效功率Pe：發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的功率。 Pe=（Te n）/ 9550 ( kw ) ； Te (Nm)、n (r/min)可測(cè)定可測(cè)定二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：二、經(jīng)

30、濟(jì)性指標(biāo)： 1、 燃油消耗率燃油消耗率be：發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1KW有效功率，在有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油量。內(nèi)所消耗的燃油量。 be=x1000 (g / kwh ) ； B發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)的耗油量發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)的耗油量(kg/h)可測(cè)定可測(cè)定BPe三、發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)：三、發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)： 1、 排氣品質(zhì)：排氣品質(zhì)：有害氣體成分的限制標(biāo)準(zhǔn)。有害氣體成分的限制標(biāo)準(zhǔn)。 美日歐韓：美日歐韓：74-80 dB(A) 中國(guó)：中國(guó)：82-89dB(A) 3、起動(dòng)性能：、起動(dòng)性能：標(biāo)準(zhǔn)：汽油機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)：汽油機(jī)在-10C，柴油機(jī)在，柴油機(jī)在-5C以下氣溫以下氣溫 條件下，接通起動(dòng)機(jī)條件下，接通

31、起動(dòng)機(jī)15s 內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)要能自行運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)要能自行運(yùn)轉(zhuǎn)。 1、定義：指發(fā)動(dòng)機(jī)的、定義：指發(fā)動(dòng)機(jī)的Pe、Te、be隨曲軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。隨曲軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。 這個(gè)特性可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)而求。這個(gè)特性可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)而求。四、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性：四、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性： 2、 噪聲：噪聲：車(chē)外噪聲標(biāo)準(zhǔn)車(chē)外噪聲標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)方法：保持一定的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，試驗(yàn)方法：保持一定的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度， 變更發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)測(cè)定，計(jì)算得到變更發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)測(cè)定，計(jì)算得到 一系列相應(yīng)一系列相應(yīng)Pe、Te、be值，然后以轉(zhuǎn)速值，然后以轉(zhuǎn)速 橫坐標(biāo)，橫坐標(biāo)，Pe、Te、be為縱坐標(biāo)，按比例為縱坐標(biāo)，按

32、比例 繪制它們的變化規(guī)律，即得發(fā)動(dòng)機(jī)在這繪制它們的變化規(guī)律，即得發(fā)動(dòng)機(jī)在這 一節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的速度特性曲線。一節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的速度特性曲線。 如圖：如圖： 外特性：外特性：節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)所測(cè)得到的速度特性。代表發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)所測(cè)得到的速度特性。代表發(fā)動(dòng)機(jī) 不同轉(zhuǎn)速下的最高性能。不同轉(zhuǎn)速下的最高性能。 部分速度特性：部分速度特性：節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)度所測(cè)得的速度特性。節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)度所測(cè)得的速度特性。 五、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況（工況）：五、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況（工況）：發(fā)動(dòng)機(jī)工況可用它的功率與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表示，或用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表示。發(fā)動(dòng)機(jī)工況可用它的功率與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表示，或用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表示。 發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速

33、下的負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷 = 100% 如圖表示發(fā)動(dòng)機(jī)的一組特性曲線：如圖表示發(fā)動(dòng)機(jī)的一組特性曲線： I為節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)的外特性。為節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)的外特性。、為節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)的部分特性。為節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)的部分特性。在在a，b，c，d 四個(gè)工況下的負(fù)荷值如下：四個(gè)工況下的負(fù)荷值如下：a：負(fù)荷為：負(fù)荷為0，發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。，發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。b：負(fù)荷：負(fù)荷=20/45 100%= 44.4% c：負(fù)荷：負(fù)荷=32/45 100%=71.1%d：負(fù)荷：負(fù)荷=45/45 100%=100%發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際發(fā)出的功率發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際發(fā)出的功率 在同一轉(zhuǎn)速下可能發(fā)出的最大功率在同一轉(zhuǎn)速下可能發(fā)出的最大功率 * 全負(fù)荷并不意味著是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。全負(fù)荷并不意味著是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。 （全負(fù)荷（全負(fù)荷最大功率）。最大功率）。 在同一轉(zhuǎn)速下，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度越大，負(fù)荷越大。在同一轉(zhuǎn)速下，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度越大，負(fù)荷越大。 第六節(jié)第六節(jié) 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱(chēng)和型號(hào)編制規(guī)則內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱(chēng)和型號(hào)編制規(guī)則 首部：首部： 2、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由四部分組成。、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由四部分組成。 首部首部 產(chǎn)品系列符號(hào)或換代標(biāo)志符號(hào)產(chǎn)品系列符號(hào)或換代標(biāo)志符號(hào) 中