汽车发动机基本结构与工作原理PPT课件

180o~360 o
• 气门状态:
进、排气门均关闭
• 终了压力: 800~1400
9
kPa
做功过程
• 作用：
燃烧高温高压气体膨胀做 功
• 活塞运动:
从上止点向下止点
• 曲轴转角:
360o~540 o
• 气门状态:
进气门、排气门均关闭
• 最高压力: 2490 ~3520 kPa
• 终了压力: 300~500 kPa
（6）V形内燃机：具有两 个或两列气缸，其中心 线夹角呈V形，并共用一 根曲轴输出功率的内燃 机。
25
（7）对置气缸式内燃机：两个或两列气缸分 别排列在同一曲轴的两边呈1800夹角的内 燃机。
26
（8）斜置式内燃机：气缸中心线与水 平面呈一定角度(不是直角)的内燃机。
按用途分类：有汽车用、机车用、 船用…
汽车发动机基本结构 及工作原理
重点内容： 1.发动机专用术语 2.四冲程汽油机基本结构 3.四冲程发动机工作原理
难点内容： 四冲程发动机工作原理
1Leabharlann Baidu
一、 发动机常用术语
1.上止点： 活塞顶离曲轴中心线 最远的位置
2.下止点： 活塞顶离曲轴中心线 最近的位置
3.活塞行程（ S ）： 上下止点间的距离
S=2R
内燃机
水冷
风冷
23
按气缸数及布置分类 视频3
（1）单缸内燃机：只有一个气缸的内燃机。 （2）多缸内燃机：具有两个或两个以上气
缸的内燃机。 （3）立式内燃机：气缸布置于曲轴上方且
气缸中心线垂直于水平面的内燃机。 （4）卧式内燃机：气缸中心线平行于水平
面的内燃机。
24
（5）直列式内燃机：具 有两个或两个以上直立 气缸，并呈一列布置的 内燃机。
• 发动机一个工作循环： 每完成一次进气、压缩、作功、排气的过程， 称为一个工作循环。
• 四行程发动机特点 ： 发动机曲轴转二周，活塞往复四个行程完成一 个工作循环。
12
四.多缸发动机结构与工作特点
（1）共用一个机体，一根曲轴； （2）曲轴的曲柄分布应该使各缸作功行程均
匀分布在7200曲轴转角内。
13
4缸机工作循环（工作顺序1-3-4-2）
曲轴转角 /（0）
第一缸
0～180 作功
第二缸 排气
第三缸 压缩
第四缸 进气
180～360 排气
进气
作功
压缩
360～540 进气
压缩
排气
作功
540～720 压缩
作功
进气
排气
14
五、 四冲程柴油机结构及工作特点
1. 结构特点 没有火花塞 设喷油器
观看视频2 视频\四冲程和二冲程柴油机的工作原理.MPG
观看视频 1
7
进气过程
• 作用：
吸入新鲜混合气
• 活塞运动:
从上止点向下止点
• 曲轴转角:
0o~180 o
• 气门状态:
进气门打开排气门关 闭
• 终了压力: 75~90 kPa
• 终了温度: 80~130 oC
8
压缩过程
• 作用：
压缩混合气，为燃烧 创造条件
• 活塞运动:
从下止点向上止点
• 曲轴转角:
上止点 S 下止点
2R
2
4.汽缸工作容积（Vh）：
上止点
活塞由上止点到下止
工
点运动扫过的容积。
作
5.发动机工作容积（排
容 积
量V1）： 发动机全部气缸工作
下止点
容积之和。
3
6.燃烧室容积（Vc）： 活塞在上止点时其上 上止点 方的容积
7.气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时其上
燃烧室 容积
总 容 积
27
15
2.工作特点
行程特
点 终了压力 终了温度℃ kpa
进气行程 吸入纯空气 pa=80~90 Ta =300~400
压缩行程
压缩纯空气， 终了喷油。
Pc=3000~ 5000
Tc=750~950
作功行程
形成与燃烧 Pz=6000~
混合气，膨胀
9000
作功 Pb=200~400
Tz =1800~2200 Tb=1000~1200
排气行程 排出废气 Pr=105~120 Tr=700~900
16
汽油机与柴油机比较
项
目汽 油 机 柴 油 机
混 合 气 形 成 缸外混合 缸内混合
方法
燃烧方式 点燃式
压燃式
性能特点 转速高、重量 转速低、重量
轻、噪音小、 大、噪音大、
经济性差 经济性好
17
六、 发动机分类
按热能转变为机械能的方式分 内燃机
方的全部容积
下止点
Va=Vc+Vh 8.压缩比：
气缸总容积与燃烧室
容积之比
ε=Va/Vc
2R
压缩比
4
9.四冲程发动机 活塞在上、下止点间
往复移动四个行程（相当 曲轴旋转了两周），完成 进气、压缩、作功、排气 一个工作循环的发动机称 四冲程发动机。
5
二.四冲程汽油机基本结构
6
三.四冲程汽油机基本工作原理
• 终了温度: 1200 oC
10
排气过程
• 作用： 排出膨胀做功后的废气
• 活塞运动: 从下止点向上止点
• 曲轴转角: 540o~720 o
• 气门状态: 进气门关闭、排气门打开
• 终了压力: 105~120 kPa • 终了温度: 600~900 oC
11
• 综上所述： 发动机每完成一个工作循环时，曲轴转动二周 （720℃），进、排气门各开启一次，活塞完 成四个行程，其中进气、压缩和排气行程是消 耗动力，只有作功行程产生动力。
活塞式内燃机
燃气轮机
往复活塞式 旋转活塞式
18
按冲程数分类
内燃机
二冲程内燃机
四冲程内燃机
19
按着火方式分类
内燃机
点燃式
压燃式
20
按燃料种类分
内燃机
气体燃料 发动机
液体燃料 发动机
多种燃料 发动机
液化
天
沼
柴
汽
醇 柴油
石油 燃
气
气
气
油 机
油 机
类
甲醇
21
按进气状态分类
内燃机
非增压
增压
22
按冷却方式分类