汽车发动机原理1
汽车的工作原理是什么
汽车的工作原理是什么
汽车的工作原理是将燃料转化为能量，通过传输系统将能量传递到车轮上，从而推动汽车前进。
下面是汽车工作的基本原理：
1. 发动机：汽车发动机是汽车的动力源。
大多数汽车使用内燃机，其中最常见的是四冲程汽油发动机。
它通过燃烧混合燃料（汽油和空气）来产生能量。
汽车还可以使用柴油、天然气、电动机和混合动力系统等其他类型的发动机。
2. 燃烧过程：在汽车的发动机中，燃油与空气在发动机的气缸中混合，并在点火后发生燃烧。
燃烧过程产生的爆炸能量推动气缸内的活塞运动。
3. 活塞运动：发动机内的活塞在爆炸过程中沿着气缸上下运动。
这种运动将线性动能转化为旋转动能。
4. 曲轴和连杆：活塞通过连杆与曲轴相连接。
曲轴将活塞的上下直线运动转化为曲轴的旋转运动。
5. 传动系统：曲轴旋转的动力通过传动系统传递到车轮上。
传动系统通常包括离合器、变速器和驱动轴。
离合器用于在换挡时分离发动机和传动系统。
变速器可以通过不同的齿轮比例调整车辆的速度和扭矩输出。
驱动轴将转动力传递到车轮上。
6. 轮胎：车轮连接在驱动轴上，通过与地面的摩擦来产生牵引力。
这使得车辆能够前进。
7. 控制系统：汽车还配备了各种控制系统，包括刹车系统、转向系统、照明系统、空调系统等。
这些系统通过控制车辆的各个部件来实现驾驶员的操作。
总之，汽车的工作原理是将燃料的化学能转化为机械能，通过传动系统将机械能传递到车轮上，推动汽车前进。
同时，汽车还需要各种控制系统来实现安全和舒适的驾驶体验。
汽车发动机原理第1章动力经济性指标
1.1节-小结
1、示功图概念，p-v图、p-φ图
2、示功图分析，7个功 3、增压与非增压发动机示功图对比分析 4、自学二冲程发动机示功图
1.2 动力经济性能指标
1、指示指标与有效指标
（1）以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示指标； ◎基于示功图算出，用于评价热-功转换过程的优劣 （2）以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效指标 ◎ 由试验测出，用于评价热-功转换和机械功传递全过程 的优劣
发动机构造图
2、活塞作功
规定： ◎工质对活塞 作功为正功
Pa
Pr
P
◎活塞对工质 作功为负功
3、示功图定义
定义：发动机汽缸内工质压力p随汽缸容积v（或 曲轴转角φ）的变化曲线称为示功图（如图1-1，是最
常用的研究热-功转换的手段）。
（1）两种示功图：pv图、pφ图（压力图或展开示功图）
（2）如图，记汽缸压力为p、汽缸截面积为F、 活塞位移为x，则： 工质对活塞作功 W=p • F • x 微元功 dw=p • F • dx = p dv 每循环所作功 Wi=∮pdv
2. 混合气流量Gm 3. 有效效率ηet 4. 综合表达式 2i n Pe et BH u ctm g b H u Hu p s 1 a l0 2 i n Pe et Gm H um ctm ( )cVs ( )( )( ) 1 a l0 RsTs a l0 Hu ps 2 i n ctm ( )cVs ( )( ) a l0 RsTs
1. 可燃混合气的热值
混合气热值取决于燃料热值以及混合气中油/气 混合比。油/气混合比是影响发动机性能的重要参 数。 （1） 过量空气系数Фa 设单位质量燃料完全燃烧所需理论空气量为 l0 ， 而实际供给的空气量为l，则Фa定义为：
汽车发动机启动原理
汽车发动机启动原理
汽车发动机的启动原理是通过同时引入燃料和空气混合物，并通过电火花点燃混合物，从而产生爆炸燃烧的动力。
具体而言，汽车发动机的启动过程可以分为四个步骤：
1. 空气进入：当驾驶员转动钥匙启动车辆时，电瓶会为启动电机提供电力。
启动电机通过齿轮将输出扭矩传递给发动机的飞轮。
飞轮开始旋转时，活塞就会开始移动，从而引入空气。
2. 燃料喷射：同时，汽车的燃料系统会向气缸内喷射燃油，燃油会与进入气缸的空气混合在一起。
3. 点火：在进入气缸的混合物达到适当的比例后，发动机控制单元会通过一个或多个火花塞产生高电压电火花，点燃混合物。
该火花塞位于每个气缸的顶部，并通过电瓶供电，产生足够的能量点燃空燃比合适的混合物。
4. 燃烧和冲压：当混合物被点燃时，燃烧产生的高温高压气体会推动活塞，将动力传递到曲轴。
曲轴的旋转运动将通过连杆传递给驱动轮，从而推动汽车前进。
整个启动过程中，发动机需要燃油和电力的供应，并且各个组件的配合工作以确保顺利启动。
启动成功后，发动机会继续通过正常的四冲程循环工作，不再依赖外部的启动装置。
汽车发动机的工作原理
汽车发动机的工作原理可以归纳为六个主要步骤：进气、压缩、燃烧、排气、循环和润滑。
1.进气：空气通过进气歧管进入汽缸，与喷入的燃油混合形成可燃混合气。
在进气过程中，
气缸内的气体压力低于大气压力，因此空气会通过进气歧管进入气缸。
2.压缩：在压缩过程中，活塞向上运动，将可燃混合气压缩至气缸顶部。
在这个过程中，
可燃混合气的温度和压力都会升高，为接下来的燃烧过程做好准备。
3.燃烧：当活塞到达气缸顶部时，火花塞会点燃可燃混合气，产生的热量会使混合气燃烧，
产生高温高压气体。
4.排气：燃烧产生的废气会通过排气管从气缸中排出。
5.循环：发动机的循环工作是指进气、压缩、燃烧和排气四个过程不断重复进行。
每个气
缸内的活塞都会进行这四个过程，使得发动机能够持续不断地输出动力，推动汽车前进。
6.润滑：在润滑过程中，机油泵将机油压入曲轴箱内，机油通过油道到达各润滑表面。
另外需要注意的是，根据不同的分类方式，汽车发动机可以分为多种类型。
按燃料不同，发动机可分为汽油机和柴油机；按点火方式不同，可分为火花塞点火式和压缩点火式；按汽缸数目不同，可分为单缸发动机、多缸发动机等；按工作循环不同，可分为四冲程和二冲程发动机等。
汽车发动机的工作原理总结5篇
汽车发动机的工作原理总结5篇第1篇示例：汽车发动机是汽车最重要的部件之一，它是汽车的心脏，是驱动汽车行驶的动力源。
汽车发动机的工作原理可以简单概括为燃油与空气在气缸内的混合燃烧过程，通过这个过程来产生燃烧产生的热能转换为机械能，从而驱动汽车前进。
下面就让我们来详细了解一下汽车发动机的工作原理。
汽车发动机的工作原理是通过四冲程循环来完成的。
四冲程循环是指气缸在工作时，活塞上下往复运动共经历四个过程，包括进气、压缩、爆燃和排气四个过程。
这四个过程依次进行，将燃油燃烧产生的能量转化为机械能。
在进气冲程中，汽缸进气门打开，活塞向下运动，汽缸内部空气因此而被吸入。
在压缩冲程中，活塞向上运动，气缸的气门全部关闭，汽缸内的空气被压缩，温度和压力提高。
在压缩末端阶段，点火塞发出高压电火花，点燃气体混合物，完成爆燃工作。
在爆燃冲程中，点火塞点燃空气和燃油混合气，燃烧产生高温高压气体推动活塞下行。
在排气冲程中，活塞再次向上运动，推出燃烧产物，气缸内部完成一个完整的工作循环。
汽车发动机的工作与性能受很多因素影响，如点火正时、燃油混合比、气缸压缩比、气缸结构等。
油气混合比的偏差会导致燃烧不充分和排放增加；点火正时的不准确会降低燃烧效率；气缸的压缩比不合理会影响动力输出等。
汽车发动机需要精准的控制和优化设计才能实现最高效的工作。
现代汽车发动机逐渐向高速、高效、低排放的方向发展。
为了提高发动机功率和燃油效率，汽车制造商在工作原理上进行了许多创新。
采用了涡轮增压技术、缸内直喷技术、可变气门正时技术等，使得发动机工作更加高效。
汽车发动机的工作原理是通过燃油与空气混合燃烧产生的热能转换为机械能，从而驱动汽车前进。
人们对发动机性能的需求不断提高，汽车工程技术也在不断迭代更新。
我们相信，在不久的将来，汽车发动机将会更加高效、环保和安全。
第2篇示例：汽车发动机是汽车的心脏，是汽车最重要的动力装置。
它通过燃烧燃料产生动力，驱动汽车前进。
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意：1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。
2．同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。
所以，现代汽车不用蒸汽机。
相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键汽车的发动机一般都采用4冲程。
（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍） /leonhou4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。
完成这4个过程，发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程活塞，它由一个活塞杆和曲轴相联，过程如下1．活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气2．活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。
3．当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。
4．活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。
注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。
/leonhou三、汽缸数发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4缸、6缸、8缸比较常见）。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或水平对置（当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V组成）。
简述汽车发动机的工作原理
简述汽车发动机的工作原理汽车发动机是驱动汽车运行的重要组成部分。
它能够将燃料转化为机械能，推动车辆移动。
下面将从热力循环、燃料供应、气缸工作过程等方面简述汽车发动机的工作原理。
一、热力循环：汽车发动机主要采用内燃机热力循环，即通过燃烧混合气体产生的高温高压气体膨胀推动活塞的运动。
常用的热力循环是四冲程循环，包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
在进气冲程中，活塞下行，进气阀开启，使燃料和空气混合物进入气缸；在压缩冲程中，活塞上行，压缩混合物使其达到高温高压，并关闭进气阀；在燃烧冲程中，点火塞点燃混合气体，产生爆炸，推动活塞向下运动；在排气冲程中，活塞上行，打开排气阀，排出燃烧后的废气。
二、燃料供应：汽车发动机需要提供足够的燃料和空气来进行燃烧。
传统的汽油发动机使用化油器或电子喷油系统来将燃料喷入进气道中，与空气混合后送入气缸燃烧。
柴油发动机则使用喷油泵和喷油嘴直接将燃油喷入气缸。
近年来，越来越多的汽车采用直喷技术，通过高压喷油系统将燃料直接喷入气缸中，提高燃油利用率。
三、气缸工作过程：在发动机中，活塞与气缸之间形成密闭的工作空间。
在燃烧过程中，燃料的能量转化为活塞的机械能。
活塞向下运动时，曲轴将其线性运动转化为旋转运动，通过连杆将旋转的曲轴传递给车轮，驱动汽车前进。
同时，曲轴上的凸轮将气门开闭，控制进气和排气过程。
总的来说，汽车发动机的工作原理是通过燃烧混合气体产生的高温高压气体推动活塞的往复运动，进而转化为驱动汽车的力量。
而燃料供应和气缸工作过程则是实现这一工作原理的关键环节。
随着技术的不断进步，发动机的节能、环保和性能都在不断提升，为汽车行业的发展做出了重要贡献。
汽车发动机的工作原理图解
活塞
排气门关闭
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
4·排气行程
作用：
进气门关闭
排出膨胀做功后的废气
过程：
排气门开启，进气门仍然
关闭，活塞从下止点向上 止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时， 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气
3·作功行程
作用：
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程：
当活塞接近上止点时，由
火花塞点燃可燃混合气， 混合气燃烧释放出大量的 热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动，并通过 曲柄连杆机构对外输出机 械能。
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力
喷油泵
5~10 MPa
二·二冲程汽油机的工作原理
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程： 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞
继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接 近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动 ，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时， 排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的 混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
排气门打开
活塞
残余废气
汽车发电机的工作原理
汽车发电机的工作原理
汽车发电机是一种电力装置，通过将机械能转化为电能，为汽车提供电力供应。
其工作原理如下：
1. 动力来源：汽车发电机通常由发动机驱动，利用发动机的机械能提供动力。
2. 磁场产生：发电机内部有一个转子，转子上有一组电磁线圈，称为励磁线圈或旋转励磁。
当发动机带动转子旋转时，励磁线圈产生电流，产生磁场。
3. 磁场感应：发电机中还有一个固定的线圈，称为绕组或定子。
当转子旋转时，磁场会随之改变，这种磁场的变化在绕组中感应出电压。
根据法拉第电磁感应原理，当磁场穿过绕组时，会在绕组两端产生电压。
4. 交流电产生：汽车的发电机一般是交流发电机。
绕组中感应出来的电压是交流电，其频率与转子的转速相关。
通过控制发动机的转速，可以调节发电机输出的电压和频率。
5. 整流和稳压：由于汽车常用的电为直流电，所以需要对发电机输出的交流电进行整流，将其转换成直流电。
同时，为了保持恒定的电压，还需要进行稳压处理。
6. 电力供应：经过整流和稳压处理后，发电机产生的直流电用于为汽车供电。
发电机提供的电力主要用于充电电池、驱动车辆的电子设备以及点火系统等。
总之，汽车发电机通过机械能转化为电能，利用电磁感应原理产生交流电，经过整流和稳压处理后，输出高质量的直流电，为汽车提供稳定的电力供应。
汽车发动机原理与构造
汽车发动机原理与构造主要分为以下部分：
一、发动机原理
汽车发动机是为汽车提供动力的装置，汽车发动机对汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性有直接影响。
汽油发动机以汽油作为燃料，将化学能转化为热能，而柴油发动机则以柴油为燃料，将化学能转化为热能。
热力发动机的作功过程，就是燃料在气缸内与空气混合燃烧，产生高温高压的燃气膨胀作功的过程。
二、发动机构造
1. 曲柄连杆机构：主要由气缸体、曲轴、连杆、活塞、曲轴轴承等组成。
它将各种能量转变为机械功输出。
这一机构包括凸轮轴、挺柱、推杆等内燃机独有的工作循环系统。
主要功用是把气体活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
2. 配气机构：主要由凸轮轴、进排气门等组成。
它的主要作用是保证发动机在压缩和作功冲程中，将新鲜空气压入汽缸，在排气冲程中排出废气。
3. 汽油机燃料系：汽油机燃料系是负责向气缸内供给燃油的装置，它的主要作用是根据发动机的工作要求供给精确配比的气缸内燃料，并控制燃料的吸入量和喷射量。
4. 润滑系：它的主要作用就是对运动零件表面进行机油，减少磨损，并对零件表面进行冷却和密封，防止污染空气尘埃进入发动机内部。
润滑系由机油泵、机油滤清器、油道、限压阀、油压表等组成。
5. 冷却系：冷却系的功用是利用水作为工作介质，把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
冷却系由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、水温表和补偿器等组成。
以上就是汽车发动机原理与构造的主要内容，了解和掌握这些知识有助于更深入地理解汽车的工作原理，并为实际驾驶和维修操作提供指导。
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2020/8/13
讲课内容
第一篇 动力输出与能量利用
第1章 动力经济性能指标与影响因素 第2章 燃料与工质 第3章 循环分析与能量利用 第4章 换气过程与循环充量
第二篇 燃烧与排放
第5章 燃烧的基础知识 第6章 燃烧过程及混合气形成 第7章 特殊燃烧问题的机理与对策 第8章 有害排放物的生成与控制 第9章 燃烧室与调节参数的优化
自然吸气(natural aspirated)发动机作功分析
缸内进气压力pd 大气压力 p0 缸内排气压力pe 大气压力p0
总指示功＝W1+W3 净指示功＝(W1+W3)-(W2+W3)=W1-W2
与泵气有关的功：
理论泵气功
忽略流动阻力, 进、排气冲 所作功之代数和。自然吸 机进、排气压力相同（等 压力），即理论泵气功为
第二篇 燃烧与排放
第5章 燃烧的基础知识 第6章 燃烧过程及混合气形成 第7章 特殊燃烧问题的机理与对策 第8章 有害排放物的生成与控制 第9章 燃烧室与调节参数的优化
第三篇 运行特性与性能调控
第10章 发动机运行特性与整车匹配 第11章 柴油机调速特性
1. 工质对活塞所作功及示功图 2. 动力经济性指标 3. 影响动力经济性指标的环节与
讲课内容
第一篇 动力输出与能量利用
第1章 动力经济性能指标与影响因素 第2章 燃料与工质 第3章 循环分析与能量利用 第4章 换气过程与循环充量
第二篇 燃烧与排放
第5章 燃烧的基础知识 第6章 燃烧过程及混合气形成 第7章 特殊燃烧问题的机理与对策 第8章 有害排放物的生成与控制 第9章 燃烧室与调节参数的优化
泵气损失功(pumping
由于流动存在阻力，进气 于大气压，排气压力高于 力，造成进气和排气流动 功，两者之和即为泵气损
W2+W3 负功 实际泵气功（泵气过程
理论泵气功减去泵气损失
W2+W3 负功
涡轮增压(turbo-charged)发动机作功分析
缸内进气压力pd＞ 缸内排气压力pe ＞大气压力p0
p0 Vc
EPO IPO
BDC
EPC IPC Vs
p0 V0
TDC 180
BDC 360
TDC
B
540
示功图测取装置
工质对活塞所作功
ds
A
p
循环功： W = pdV
功正负确定原则：
◎压力方向与活塞运动方向一致，工质对活 ◎压力方向与活塞运动方向相反，工质对活
TDC上止点 p
BDC下止点
pz
IVO p0
第三篇 运行特性与性能调控
第10章 发动机运行特性与整车匹配 第11章 柴油机调速特性
1. 动力的获取和输出；能量的消耗
2. 燃料能量转换的“质”环节；加 量总量的“量”环节。
讲课内容
第一篇 动力输出与能量利用
第1章 动力经济性能指标与影响因素 第2章 燃料与工质 第3章 循环分析与能量利用 第4章 换气过程与循环充量
TDC上止点 p
BDC下止点
p
pz
示功图
IVO p0
EVC
Vc
EVO
IVC Vs p-V 图
pz
压力图/ 展开示功图
TDC
p0 V0
EI
BDC 180
w/o combusti
TDC
BDC
360
540
E
p- 图
示功图（二冲程汽油机）
TDC p
pz
BDC p pz
IPO-Intake Port Open IPC-Intake Port Close EPO-Exhaust Port Open EPC-Exhaust Port Close
EVC Vc
示功图 (Indicator Diagram) 四冲程
EVO
IVC Vs
Compression
Power
Exhaust
In
W<0
W>0
W<0
W
动力过程功：压缩与燃烧膨胀过程所作功之 泵气过程功：进气与排气过程所作功之代数
V 总指示功＝动力过程功＋理论泵气功(不考虑 净指示功＝动力过程功＋泵气过程功(考虑泵
示功图（四冲程）
ds
A
示功图(Indicator Diagram) ：
发动机气缸内工质压力p随气缸容积V（ 转角）的变化曲线
p TDC-Top Dead Center; BDC-Bottom Dead Ce
IVO-Intake Valve Open; IVC-Intake Valve Clos
EVO-Exhaust Valve Open; EVC-Exhaust Valv
2. 经济性能指标 燃油消耗率(Fuel consumption), 机油消耗率(Lubricant consumption)
3. 环保性能指标 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx), 颗粒物(PM), 二氧化碳(CO2) 噪声振动(NVH)
4. 使用性能指标 可靠性或耐久性(Robust, reliability), 维修方便(I/M convenience), 冷起动 (Cold start),
循环指示功、循环有效功与机械损失功
以自然吸气发动机为例：
理论上：
曲轴输出的循环有效功
循环净指示功
测量上：循环总指示功Fra bibliotek摩擦损失＋附件消耗 机械损失＝摩擦损失＋附件消耗＋泵气损失
以后循环功都是指循环总指示功!
第三篇 运行特性与性能调控
第10章 发动机运行特性与整车匹配 第11章 柴油机调速特性
1. 工质对活塞所作功及示功图 2. 动力经济性指标 3. 影响动力经济性指标的环节与
发动机性能指标
1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed), 平均有效压力(BM
理论泵
(pb – p 正功
泵气损
阴影面积 负功
实际泵
W2 正功
总指示
W1＋(p
净指示
W1+W2
小测验
填空
根据缸内工质对活塞所作功的特点，判断下述各功是正功还是负功：
a）压缩过程功
（ 负）
b）四冲程自然吸气内燃机理论泵气功 （ 零 ）
c）四冲程增压内燃机泵气损失功
（ 负）
d）四冲程自然吸气内燃机泵气过程功 （ 负 ）
指示指标与有效指标
1）以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示指标 ◎ 基于示功图算出，直接反映燃烧和热力循环组织的好坏 ◎ 用于理论分析和科研
2）以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效指标 ◎ 由试验测出，直接反映产品最终性能 ◎ 用于产品开发、生产和使用当中
只有与作功有关的指标，才有“有效”与“指示”之分。其余，如转速、 每小时耗油量等，则无此区别。