第二章 發(fā)動機工作原理與總體構(gòu)造講

第一篇汽車發(fā)動機發(fā)動機工作原理與總體構(gòu)造曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)機構(gòu)汽油機供給系柴油機供給系發(fā)動機冷卻系發(fā)動機潤滑系發(fā)動機點火系發(fā)動機起動系第二章發(fā)動機工作原理與

總體構(gòu)造發(fā)動機組裝過程及工作過程視頻電控汽油發(fā)動機的組裝過程.avi

第一節(jié)、發(fā)動機基本術(shù)語和類型

知識點：發(fā)動機的基本術(shù)語發(fā)動機的總體構(gòu)造發(fā)動機的分類（一）、發(fā)動機的基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語

1．上止點:活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的位置2．下止點:活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置3．活塞行程S：上下止點之間的距離4．曲柄半徑R：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離5．氣缸工作容積VS（單位L)

活塞由上止點運動到下止點,活塞頂部所掃過的容積，VS=(π/4)D2·S×10-66．燃燒室容積（余隙容積）VC：活塞位于上止點時，活塞頂部上方的容積7．氣缸最大容積Va

活塞位于下止點時,活塞頂部上方的容積Va=VS+VC8．內(nèi)燃機排量VL

所有氣缸的工作容積之和VL=i·VS9．壓縮比ε：

氣缸最大容積Va與燃燒室容積VC之比ε=Va/Vcε越大，循環(huán)熱效率越高汽油機ε=7～9柴油機ε=18～22（二）內(nèi)燃機的分類

根據(jù)劃分標準的不同，可將內(nèi)燃機分為好多種類1．根據(jù)所用燃料的不同

柴油機：

以柴油為燃料，進氣過程中進入汽缸的是純空氣，壓縮終了時噴入柴油，柴油與空氣在汽缸內(nèi)混合由于空氣經(jīng)壓縮后所達到的溫度能引起柴油的自燃，這種內(nèi)燃機也稱為壓燃式內(nèi)燃機。

汽油機：

以汽油為燃料，空氣與汽油在氣缸外混合，形成可燃混合氣后進入氣缸，經(jīng)壓縮后依靠火花塞產(chǎn)生電火花引起燃燒。

煤氣機：汽油機進行適當?shù)母倪M。2．按沖程數(shù)

二沖程：

每兩個活塞行程（曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)）完成一個工作循環(huán)。如摩托車的多數(shù)發(fā)動機。

四沖程：

每四個活塞行程（曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)）完成一個工作循環(huán)。絕大多數(shù)發(fā)動機所采用。3．按氣缸數(shù)

單缸：只有一個氣缸

多缸：由多個氣缸組成4．按氣缸排列方式

直列立式V型對置式對置式5．按冷卻方式

風冷:以空氣為冷卻介質(zhì)，沒有專門的冷卻系統(tǒng)如：坦克

水冷：以液體為冷卻介質(zhì)，有專門的冷卻系統(tǒng)6．按進氣方式

增壓：在進氣過程中，可燃混合氣或空氣是通過裝在進氣管道上的增壓器提高壓力，然后進入氣缸內(nèi)非增壓：也叫自然吸氣發(fā)動機，靠活塞的抽吸作用7．按著火方式

點燃：靠火花塞點火來產(chǎn)生燃燒，汽油機所采用

壓燃：靠燃油的自燃來產(chǎn)生燃燒，柴油機所采用8．按用途

固定式：工程機械采用移動式：第二節(jié)、發(fā)動機的總體構(gòu)造

1．機體與氣缸蓋機體：骨架作用，安裝各個機構(gòu)和系統(tǒng)，包括氣缸體、油底殼、曲軸箱缸蓋：組成燃燒室，布置各種零部件2．曲柄連桿機構(gòu)作用：將活塞的往復直線運動—曲軸的旋轉(zhuǎn)運動對外輸出動力組成：活塞連桿組、曲軸飛輪組二部分3．配氣機構(gòu)

功用：定時開啟和關(guān)閉進排氣門

主要部件：氣門組、傳動組4、燃油供給系統(tǒng)作用：將燃油和空氣及時地供給氣缸，并將燃燒后的廢氣及時排除主要部件：化油器（汽）、噴油泵和噴油器（柴）、空氣濾清器、進氣管、排氣管、消聲器等電控噴射供給系統(tǒng)5．點火系統(tǒng)：

功用：點火系的功用就是按照氣缸的工作順序定時地在火花塞兩電極間產(chǎn)生足夠能量的電火花。

汽油機和煤氣機所采用，點燃混合氣

主要部件：火花塞、點火線圈、斷電器、分電器6．冷卻系

功用：防止發(fā)動機過熱，及時散發(fā)熱量

分類：風冷、水冷主要部件：水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器7．潤滑系

功用：潤滑、冷卻、清潔、密封、防腐

潤滑方式：

飛濺潤滑：靠曲軸等旋轉(zhuǎn)部件飛濺起的油滴潤滑

壓力潤滑：靠潤滑系統(tǒng)建立起的油壓經(jīng)過各個油道潤滑各零部件油霧

主要部件：集濾器、機油泵、濾清器、各種閥體等潤滑系結(jié)構(gòu)圖8．起動系

功用：內(nèi)燃機不能自行起動，借助外力使之運轉(zhuǎn)

主要部件：起動機、蓄電池、點火開關(guān)等

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

供給系

潤滑系知識點：

四行程發(fā)動機工作原理:

汽油機的工作原理

柴油機的工作原理

二行程發(fā)動機工作原理：第三節(jié)、發(fā)動機工作原理（一）、四行程發(fā)動機工作原理1．四行程發(fā)動機工作原理

四行程發(fā)動機每個工作循環(huán)由進氣、壓縮、作功和排氣四個活塞行程組成，即在一個活塞行程內(nèi)只進行一個過程，因此，活塞行程可分別用四個過程命名，分別稱為進氣行程、壓縮行程、作功行程、排氣行程。2．四行程發(fā)動機工作循環(huán)第一行程：活塞由上止點移到下止點，即曲軸由0o轉(zhuǎn)到180o進氣門打開，新鮮空氣（或混合氣）被吸入氣缸。

第二行程：下止點—上止點，180o～360o，氣體被壓縮，進排氣門均關(guān)閉第三行程：上止點—下止點，360o～540o，氣體膨脹，進排氣門均關(guān)閉；第四行程：下止點—上止點，540o～720o，廢氣被排出，排氣門打開。3、四行程汽油機的工作原理（1)．進氣行程

由進氣門開啟到進氣門關(guān)閉，可燃混合氣吸入氣缸。(電噴）

進氣提前角：進氣門打開時刻與活塞位于上止點之間的曲軸轉(zhuǎn)角（為了獲得較多的充氣量，活塞到達上止點前就開始開啟）

進氣晚關(guān)角：活塞到達下止點時刻與進氣門關(guān)閉時刻之間的曲軸轉(zhuǎn)角。利用空氣流動的慣性及氣體的動量，使更多的混合氣充入氣缸。

進氣終了時刻：

氣缸壓縮壓力p=0.07－0.09MPa<大氣壓；氣缸溫度T=370－400K。進氣行程示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。排氣門關(guān)閉進氣門開啟活塞溫度370~440K，壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點（2）壓縮行程

由進氣門關(guān)閉到活塞移到上止點（成為壓縮上止點）為止,進排氣門都關(guān)閉。

活塞上行，氣缸內(nèi)氣體被壓縮，缸內(nèi)壓力溫度都升高：p=0.8－11.4MPa；T=600－700K壓縮行程進氣門關(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（3）作功行程（燃燒及膨脹行程）

在壓縮上止點前10－15oCA，火花塞點火，引燃可燃混合氣，形成火焰中心。

高溫高壓燃氣推動活塞下行，對外作功：p=3－5MPa；T=2200－2700K。示功圖czb段曲線作功行程進氣門關(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

（4）排氣行程從排氣門開啟到排氣門關(guān)閉的時刻

排氣提前角：在活塞到達下止點之前與下止點之間的曲軸轉(zhuǎn)角。

排氣晚關(guān)角：在上止點與排氣門關(guān)閉這一時期曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。氣門重疊角：在排氣門關(guān)閉之前，進氣門就已打開，進排氣門同時開啟時期所對應的曲軸轉(zhuǎn)角。排氣行程進氣門關(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殘余廢氣單缸四行程汽油機的工作過程1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程進氣行程壓縮性程做功行程排氣行程發(fā)動機氣門開啟角度之間的關(guān)系（5）汽油機示功圖汽油機示功圖4、四行程柴油機的工作原理

（1）進氣行程

在柴油機進氣行程中，被吸入氣缸的只是純凈空氣。由于柴油機進氣系統(tǒng)阻力較小，殘余廢氣的溫度較低，因此進氣行程結(jié)束時氣缸內(nèi)氣體的壓力較高，約為0.085－0.095Mpa(相對于汽油機而言)。（2）壓縮行程

因為柴油機的壓縮比大，所以壓縮行程終了時氣體壓力可高達3－5Mpa，溫度可高達750－1000K。（3）作功行程

在壓縮行程結(jié)束時，噴油泵將柴油泵入噴油器，并通過噴油器噴入燃燒室。因為噴油壓力很高，噴孔直徑很小，所以噴出的柴油呈細霧狀。細微的油滴在熾熱的空氣中迅速蒸發(fā)汽化并借助于空氣的運動，迅速與空氣混合形成可燃混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃點，因此柴油隨即自行著火燃燒。燃燒氣體的壓力、溫度迅速升高，體積急劇膨脹。在氣體壓力的作用下，活塞推動連桿，連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)做功。在做功行程中，燃燒氣體的最大壓力可達6－9Mpa，最高溫度可達1800－2200K。做功結(jié)束時壓力約為0.2－0.5Mpa，溫度約為1000－1200K。（4）排氣行程排氣行程與汽油機類似，排氣終了時氣缸內(nèi)殘余廢氣壓力約為0.105－0.12Mpa，溫度為700－900K。（5）柴油機示功圖柴油機示功圖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800~1000K壓力105~400kPa四沖程發(fā)動機工作原理四沖程發(fā)動機一個工作