發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造

第一章發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動機的分類基本術(shù)語四沖程發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造第1頁，共28頁。1.1發(fā)動機的分類

發(fā)動機分類熱機電機內(nèi)燃機外燃機蒸汽機往復(fù)活塞式內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機本課程只研究往復(fù)活塞式內(nèi)燃機！第2頁，共28頁。內(nèi)燃機的分類根據(jù)不同的特征，往復(fù)活塞式內(nèi)燃機有多種分類方法：按著火方式點燃式壓燃式按燃料種類汽油機柴油機氣體燃料機煤氣機……按氣缸布置按沖程數(shù)按進(jìn)氣狀態(tài)按冷卻方式水冷式風(fēng)冷式自然吸氣式增壓式二沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機直列式對置式V型式第3頁，共28頁。按氣缸布置分類直列式：氣缸成一列布置。第4頁，共28頁。按氣缸布置分類對置式：氣缸成兩列布置，且兩列氣缸的中心線夾角為180度。第5頁，共28頁。按氣缸布置分類V型：氣缸成兩列布置，且兩列氣缸的中心線夾角不到180度第6頁，共28頁。單缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖

第7頁，共28頁?；拘g(shù)語上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動機排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)工作循環(huán)VL=Vh×iVh=πD2·S×10-6/4（L）D——氣缸直徑mmS——活塞行程mm§1.2四沖程發(fā)動機的簡單工作原理第8頁，共28頁。發(fā)動機專業(yè)術(shù)語

1、上止點：活塞頂離曲軸中心最大距離時的位置稱為上止點。

2、下止點：活塞頂離曲軸中心最小距離時的位置稱為下止點。

3、活塞行程：活塞運行在上下兩個止點間的距離稱為活塞行程。它等于曲軸旋轉(zhuǎn)半徑長度的兩倍。

4、氣缸工作容積（氣缸排量）：活塞在上下止點間運動所掃過的容積稱為氣缸工作容積。

5、燃燒室容積：活塞在上止點時，活塞頂部上方整個空間的容積稱為燃燒室容積。

6、氣缸總?cè)莘e：活塞在下止點時，活塞頂部上方整個空間的容積稱為氣缸總?cè)莘e。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和。第9頁，共28頁。發(fā)動機專業(yè)術(shù)語

7、壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。它表示活塞由下止點運動到上止時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。

8、發(fā)動機排量（總排量）：多缸發(fā)動機各缸氣缸工作容積的總和稱為發(fā)動機排量。它等于氣缸排量與缸數(shù)的乘積。

9、工作循環(huán)：燃料的熱能轉(zhuǎn)換為機械能需經(jīng)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣等一系列連續(xù)過程，每完成一次稱為一個工作循環(huán)。

10、四沖程發(fā)動機：是指活塞往復(fù)四個行程，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機。第10頁，共28頁。四沖程發(fā)動機的簡單工作原理

一、四沖程汽油機的工作原理1、進(jìn)氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機的工作過程第11頁，共28頁。發(fā)動機工作原理四沖程汽油發(fā)動機工作循環(huán)由吸氣、壓縮、作功、排氣四個過程組成發(fā)動機一個工作循環(huán)。汽油機利用化油器（或電噴裝置）使汽油和空氣混合形成可燃混合氣，經(jīng)進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸，用火花塞產(chǎn)生的電火花強制點燃混合氣，混合氣燃燒膨脹推動活塞作功，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動力。第12頁，共28頁。進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟活塞溫度370~440K，壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。第13頁，共28頁。

壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，壓力600~1500kPa第14頁，共28頁。作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點瞬時最高：溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，壓力300~500kPa

第15頁，共28頁。

排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣第16頁，共28頁。二、四沖程柴油機的工作原理噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn)氣門排氣門純空氣溫度300~370K壓力800~900kPa溫度800~1000K壓力3~5MPa瞬時：溫度1800~2200K壓力5~10MPa溫度800~1000K壓力105~400kPa終了：溫度800~1000K壓力105~400kPa第17頁，共28頁。思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么相同之處呢？第18頁，共28頁。共同特點：每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周。只有作功行程產(chǎn)生動力。第19頁，共28頁。思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么不同呢？第20頁，共28頁。不同點

汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系無噴油器有噴油器第21頁，共28頁。思考二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何優(yōu)點？理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機的二倍。由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。易受磨損和經(jīng)常需要修理的運動部件數(shù)量較少。第22頁，共28頁。§2.4發(fā)動機的總體構(gòu)造兩大機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)五大系統(tǒng)供給系點火系冷卻系潤滑系起動系第23頁，共28頁。連桿飛輪曲軸活塞進(jìn)氣門