汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理課件

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理報(bào)告大綱 1：工作原理 2：總體構(gòu)造及主要部件 3：汽缸布局及排量1：工作原理是什么讓汽車動(dòng)起來(lái)呢？答案是發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)如何產(chǎn)生動(dòng)力呢？加農(nóng)炮加農(nóng)炮 內(nèi)部燃燒：高能燃料在小的內(nèi)部燃燒：高能燃料在小的密閉空間點(diǎn)燃，它以氣體膨密閉空間點(diǎn)燃，它以氣體膨脹的形式釋放出巨大能量脹的形式釋放出巨大能量 發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是氣缸和在氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是氣缸和在氣缸內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)的活塞內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)的活塞 使用四沖程燃燒循環(huán)來(lái)將汽油使用四沖程燃燒循環(huán)來(lái)將汽油熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程“活塞活塞” =土豆。土豆。 活塞通過(guò)連桿連接活塞通過(guò)連桿連接

2、到曲軸。到曲軸。 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它的作用當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它的作用相當(dāng)于相當(dāng)于“讓加農(nóng)炮復(fù)位讓加農(nóng)炮復(fù)位” 四沖程方式又稱作四沖程方式又稱作“奧托循環(huán)奧托循環(huán)”，以此，以此紀(jì)念紀(jì)念1867年發(fā)明它的尼克勞斯年發(fā)明它的尼克勞斯奧托奧托 (Nikolaus Otto)。 進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 燃燒沖程燃燒沖程 排氣沖程排氣沖程 1進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開(kāi)啟活塞溫度370440 K， 壓力7590 kPa作用：作用： 吸入混合氣吸入混合氣過(guò)程：過(guò)程： 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開(kāi)啟，排氣門關(guān)閉，氣門開(kāi)啟，排氣門關(guān)閉

3、，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。在活塞移。在活塞移動(dòng)過(guò)程中，汽缸容積逐漸動(dòng)過(guò)程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降低，汽缸內(nèi)形成一定的真低，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合空度，空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸，氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合成可燃混合氣氣 。2壓縮行程壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞溫度600800K， 壓力6001500 kPa作用：作用： 壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件條件過(guò)程：過(guò)程： 壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉?；钊麖南轮裹c(diǎn)同時(shí)關(guān)閉?；钊麖南?/p>

4、止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180?；钊弦茣r(shí)，工?；钊弦茣r(shí)，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高不斷升高。3作功行程作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞瞬時(shí)最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度15001700 K， 壓力300500 kPa 作用：作用： 燃燒高溫高壓氣體膨脹做功燃燒高溫高壓氣體膨脹做功過(guò)程：過(guò)程： 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓熱能，使汽缸內(nèi)

5、氣體的壓力和溫度迅速提高高溫高力和溫度迅速提高高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能械能。4 排氣行程排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開(kāi)活塞溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣作用：作用： 排出膨脹做功后的廢氣排出膨脹做功后的廢氣過(guò)程：過(guò)程： 排氣門開(kāi)啟，進(jìn)氣門仍然排氣門開(kāi)啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。排氣門開(kāi)啟時(shí)，。排氣門開(kāi)啟時(shí)，燃燒后的廢氣一方面在汽燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外缸內(nèi)

6、外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過(guò)活塞排出，另一方面通過(guò)活塞的排擠作用向缸外排氣的排擠作用向缸外排氣 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而土豆加農(nóng)炮產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是線性運(yùn)動(dòng)（直而土豆加農(nóng)炮產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是線性運(yùn)動(dòng)（直線）。線）。 在發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化在發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)五大系統(tǒng)供給系供給系點(diǎn)火系點(diǎn)火系冷卻系冷卻系潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系起動(dòng)系起動(dòng)系連桿飛輪曲軸活塞進(jìn)氣門排氣門推桿凸輪軸正時(shí)齒輪 配氣機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿曲

7、軸氣門活塞凸輪軸連桿連桿連桿將活塞連接到曲軸。連桿將活塞連接到曲軸。 它的兩它的兩端都可以旋轉(zhuǎn)，以便在活塞運(yùn)動(dòng)端都可以旋轉(zhuǎn)，以便在活塞運(yùn)動(dòng)和曲軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)改變角度和曲軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)改變角度曲軸曲軸曲軸將活塞的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周曲軸將活塞的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)凸輪軸凸輪軸通過(guò)凸輪直接控制氣門，或者通過(guò)一通過(guò)凸輪直接控制氣門，或者通過(guò)一個(gè)很短的連桿控制氣門。個(gè)很短的連桿控制氣門。 火花塞火花塞火花塞可提供火花來(lái)點(diǎn)燃空氣火花塞可提供火花來(lái)點(diǎn)燃空氣/燃油混合物以使其燃油混合物以使其燃燒。燃燒。 必須在正確的時(shí)刻打出火花才能正常工作。必須在正確的時(shí)刻打出火花才能正常工作。氣門氣門進(jìn)氣門和排氣門在正確

8、的時(shí)間開(kāi)啟，輸入空氣和進(jìn)氣門和排氣門在正確的時(shí)間開(kāi)啟，輸入空氣和燃油并排出廢氣。燃油并排出廢氣。 請(qǐng)注意，兩種氣門在壓縮和燃請(qǐng)注意，兩種氣門在壓縮和燃燒期間都處于閉合狀態(tài)以密閉燃燒室。燒期間都處于閉合狀態(tài)以密閉燃燒室?；钊钊钊且粋€(gè)金屬圓柱形部件，可以在氣缸內(nèi)部上活塞是一個(gè)金屬圓柱形部件，可以在氣缸內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)。下運(yùn)動(dòng)。活塞環(huán)活塞環(huán)活塞環(huán)在活塞外緣和氣缸內(nèi)徑之間起到滑動(dòng)密封活塞環(huán)在活塞外緣和氣缸內(nèi)徑之間起到滑動(dòng)密封作用。作用。 活塞環(huán)有兩個(gè)目的：活塞環(huán)有兩個(gè)目的： 在壓縮和燃燒期間，防止燃燒室中的燃油在壓縮和燃燒期間，防止燃燒室中的燃油/空氣混合物空氣混合物和廢氣泄露到油槽中。和廢氣泄露到

9、油槽中。 防止油槽中的油液泄露到燃燒區(qū)域并在該處燃燒和流防止油槽中的油液泄露到燃燒區(qū)域并在該處燃燒和流失。失。 大多數(shù)大多數(shù)“燒油燒油”汽車必須每隔汽車必須每隔1600公里便添公里便添加加1升左右的油，其中的原因就是發(fā)動(dòng)機(jī)老化，而升左右的油，其中的原因就是發(fā)動(dòng)機(jī)老化，而且活塞環(huán)不再能夠起到正確的密封作用。且活塞環(huán)不再能夠起到正確的密封作用。汽缸布局汽缸：直列式、直列式、V型、臥式型、臥式 直列式直列式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單V型型體積小結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積小結(jié)構(gòu)復(fù)雜臥式臥式力學(xué)性好，維修不便力學(xué)性好，維修不便 排量排量 燃燒室是發(fā)生壓縮和燃燒過(guò)程的區(qū)域。燃燒室是發(fā)生壓縮和燃燒過(guò)程的區(qū)域。 鏈鋸發(fā)動(dòng)機(jī)的排量約為鏈鋸發(fā)動(dòng)