汽車發(fā)動機的工作原理(圖解)

發(fā)動機的工作原理董一鳴劉夫啓朱翰龍王繼凱高振張緒銘劉科張書峰小組2021/5/91基本術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)多缸發(fā)動機各缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機排量（VL）。2021/5/922021/5/932021/5/942021/5/952021/5/96一·四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程2021/5/971·進氣行程排氣門關閉進氣門開啟活塞溫度370~440K，

壓力75~90kPa作用：吸入混合氣過程：

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟，排氣門關閉，曲軸轉(zhuǎn)動180°。在活塞移動過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降低，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣

。2021/5/98

2·壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉活塞溫度600~800K，

壓力600~1500kPa作用：壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件過程：

壓縮沖程時，進、排氣門同時關閉?；钊麖南轮裹c向上止點運動，曲軸轉(zhuǎn)動180°?；钊弦茣r，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高。2021/5/993·作功行程進氣門關閉排氣門關閉活塞瞬時最高：溫度2200~2800K，

壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，

壓力300~500kPa

作用：燃燒高溫高壓氣體膨脹做功過程：

當活塞接近上止點時，由火花塞點燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動，并通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。2021/5/910 4·排氣行程進氣門關閉排氣門打開活塞溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣作用：排出膨脹做功后的廢氣過程：

排氣門開啟，進氣門仍然關閉，活塞從下止點向上止點運動，曲軸轉(zhuǎn)動180°。排氣門開啟時，燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣

2021/5/911二、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105~400kPa2021/5/912二·二沖程汽油機的工作原理2021/5/913過程：活塞向上運動，將三排孔都關閉，活塞上部開始壓縮，當活塞繼續(xù)上時，活塞下方打開了進氣孔，可燃混合氣進入曲軸箱，活塞接近上止點時，火花塞點燃混合氣，氣體燃燒膨脹，推動活塞向下運動，進氣孔關閉，曲軸箱內(nèi)的混合氣受到壓縮，當活塞接近下止點時，排氣孔打開，排出廢氣，活塞再向下運動，換氣孔打開，受到壓縮的混合氣便從曲軸箱經(jīng)進氣孔流入氣缸內(nèi)，并掃除廢氣。進氣：壓縮沖程還在進行燃燒：活塞未到達進氣孔時進氣沖程仍在進行排氣：活塞將排氣、換氣孔打開時，廢氣在混合氣的作用下被擠出氣缸壓縮混合氣進氣點火燃燒排氣進氣孔排氣孔火花塞曲軸箱換氣孔進氣壓縮燃燒排氣進氣壓縮燃燒排氣進氣壓縮燃燒2021/5/914二沖程柴油機工作原理換氣燃燒排氣壓縮噴油器空氣掃氣泵廢氣排氣門2021/5/915三·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ε表示。Vc燃燒室容積Va氣缸總?cè)莘eε=Va/Vc2021/5/916壓縮比過大的不良后果

名稱成因現(xiàn)象后果爆燃由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。火焰以極高的速率向外傳播，形成壓力波，以聲速向前推進。當壓力波撞擊燃燒室壁時就發(fā)出尖銳的敲缸聲。還會引起發(fā)動機過熱，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴重爆燃時甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。表面