发动机的类型和工作原理资料
发动机的结构和工作原理
发动机的结构和工作原理发动机是一种能够将燃料化学能转化为机械能的装置，被广泛应用在汽车、飞机、船舶等交通工具上。
发动机的结构和工作原理是相对复杂的，下面将详细介绍。
1.缸体和活塞：发动机的缸体是由铸铁或铝合金制成的，用来容纳活塞和气缸盖。
活塞是一个圆柱形的零件，可以在气缸内来回运动。
2.气缸盖：气缸盖是安装在缸体上部的零件，用于密封气缸，同时提供进气门和排气门的位置。
3.进气系统：进气系统用于将空气和燃料混合物引入到发动机中。
它包括进气道、空气滤清器、节气门、油门阀等部件。
4.排气系统：排气系统用于将燃烧产生的废气排出发动机。
它包括排气管、排气阀门等零部件。
5.点火系统：点火系统用于在气缸中的燃料混合物被压缩后，通过火花塞点火产生燃烧。
它包括点火线圈、火花塞、分配器等。
6.冷却系统：冷却系统用于控制发动机温度，防止过热。
它包括水泵、散热器、风扇等。
7.润滑系统：润滑系统用于减少发动机各零部件的摩擦和磨损，提供润滑油来保持运转的顺畅。
它包括油泵、油箱、滤清器等。
发动机的工作原理如下：1.进气冲程：当活塞向下运动时，进气门打开，进气道中的混合气被吸入气缸中。
同时，活塞也会将气缸内的废气排出。
2.压缩冲程：活塞向上运动，进气门关闭，气缸内的混合气被压缩，提高了其温度和压力。
3.燃烧冲程：当活塞达到最高位置时，点火系统触发火花塞点火，点燃混合气，产生爆炸。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4.排气冲程：当活塞再次向上运动时，排气门打开，排出废气。
这样，活塞在缸体内的移动就会转换为曲轴的旋转运动，通过连杆和曲轴传递到汽车的轮胎或者其他部件上，实现车辆的运动。
总结起来，发动机是由缸体、活塞、气缸盖、进气系统、排气系统、点火系统、冷却系统和润滑系统等部分组成的。
其工作原理是通过进气、压缩、燃烧和排气四个冲程完成燃料的燃烧，并将活塞的往复运动转换为连续的旋转运动，以产生机械能。
这些结构和工作原理的理解对于我们更好地使用和维护发动机具有重要意义。
发动机的结构与原理
发动机的结构与原理发动机是一种将化学能转换为机械能的装置，是现代交通工具和工业机械不可或缺的核心部件。
本文将探讨发动机的结构与原理，帮助读者更好地理解发动机的工作原理和构造。
一、发动机的基本结构1. 缸体：发动机的结构基础是缸体，它通过滚针轴承和活塞连接杆将发动机的往复运动转化为旋转运动。
缸体一般由铸铁或铝合金制成，具有良好的强度和散热性能。
2. 活塞和活塞环：活塞是在缸体内进行往复运动的零件，它与缸体之间通过活塞环密封，以防止气缸压力泄漏。
活塞与曲轴通过连杆相连，将往复运动转换为旋转运动。
3. 曲轴和连杆：曲轴是发动机的主轴，它通过连杆与活塞相连，将往复运动转化为旋转运动。
连杆连接活塞和曲轴，使活塞在缸体内上下运动时能够传递动力。
4. 气门和汽门机构：发动机的进气和排气由气门负责控制，气门机构是控制气门开闭的装置。
气门的开闭通过凸轮轴和摇臂传递，调节气门开启和关闭的时间和程度，以实现进气和排气的控制。
5. 燃烧室和火花塞：燃烧室是燃烧混合气的区域，它位于缸体内部。
火花塞负责产生火花点火，将压缩空气燃油混合物点燃，从而推动活塞向下运动。
6. 冷却系统：发动机工作时会产生大量的热量，为了保持发动机的工作温度，需要使用冷却系统进行散热。
冷却系统一般由水冷和风冷两种方式，通过循环冷却剂将热量带走。
二、发动机的工作原理1. 进气冲程：活塞向下运动，气门打开，进气门逐渐开启。
活塞下降时，汽缸内的压力较低，进气阀打开后，燃油与空气混合进入气缸，形成可燃混合物。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气门关闭，进气道关闭。
活塞上升时，将进气混合物压缩，使之达到更高的压力和温度，增加燃烧效率。
3. 燃烧冲程：在活塞到达顶点时，火花塞产生火花，点燃燃料混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，转化为机械能，推动发动机运转。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，排气门打开，排气气体通过排气门排出气缸，完成循环过程。
三、发动机的类型根据不同的工作原理和燃料使用方式，发动机可以分为以下几种类型：1. 内燃发动机：内燃发动机是利用可燃混合物在气缸内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动的发动机。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件，它负责将燃料转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述，匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容：1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖：发动机的基本结构，用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴：曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动，凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构：气门控制进出气体的流动，气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统：燃油系统负责将燃料输送到燃烧室，点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程：活塞下行，气门开启，汽缸内产生负压，进气门打开，混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，混合气被压缩，增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程：活塞上行至顶点时，点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞下行。
2.4 排气冲程：活塞下行，气门开启，废气从排气门排出，为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复：上述四个冲程循环进行，驱动曲轴旋转，输出动力。
总结：从组成和工作原理来看，发动机是一个复杂的系统，由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件，而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理，我们可以更好地理解其运行机制，为日常维护和故障排除提供指导。
同时，对于汽车创造商和工程师而言，深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
发动机分类与基本原理
迄今为止， 马自达已经 生产了将近 两百万辆以 转子发动机 为动力的汽 车，其中一 辆曾在1991 年的法国创 造了历史。
发动机的分类和基本原理
1.2 发动机的基本术语
• 1、工作循环：由进气、压缩、作功、排气四
个工作过程组成封闭过程，
• 2、上止点：活塞顶离曲轴回转中心最远处
下止点：活塞顶离曲轴回转中心最近处
燃料在发动机外部燃烧的热力发动机叫做
外燃机： 活塞式蒸汽机
蒸汽轮机；
燃料在发动机内部燃烧的热力发动机叫做
内燃机： 活塞式内燃机
燃气轮机
喷气式发动机
内燃机特点：结构紧凑，体积小，质量轻，容易
起
动，应用广泛。
外燃机特点：热效率低，体积大，笨重 。现
代汽车上
发动机的分类和基本原理
很少应用。
• 二 、 活塞式内燃机的分类
三 往复活塞式内燃机的工作原 理
一) 四冲程汽油机工作原理
在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功、排气等四个过程。
进气
压缩
作功
排气
活塞位置 上止--下止 下止--上止 上止--下止 下止--上止
排气门 进气门 气缸容积 压强Mpa
关 开 增大 0.08-0.09
320-380 温度K
发动机的分类和基本原理
• 内燃机的名称和型号必须符合国家标准GB/725-1991
• 1.内燃机名称均按所采用的燃料命名：柴油机、汽油机、煤气机等 等。
• 2.内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音、气缸布置形式符号组成。
• 3.型号组成：
首部
中部
后部
尾部
系列代号
缸数符号
换代符号
气缸布置形式符号
发动机的种类和工作原理
发动机的种类和工作原理宝子们，今天咱们来唠唠发动机这神奇的玩意儿。
发动机就像是汽车、飞机这些交通工具的心脏一样，没有它，那可就是一堆废铁啦。
咱先说说汽油发动机吧。
这汽油发动机啊，在咱们日常生活中可常见了，满大街跑的小汽车好多都是汽油发动机呢。
汽油发动机的工作原理有点像一场超级有序的小爆炸派对。
你看啊，发动机有好几个气缸，就像一个个小房间似的。
首先呢，进气门打开，就像小房间的门打开迎接客人一样，空气和汽油混合着就呼呼地涌进气缸这个小房间啦。
这个混合比例可是很有讲究的，就像调鸡尾酒一样，得恰到好处。
然后呢，火花塞就闪亮登场啦。
这火花塞就像个小火柴，“啪”的一下打出个小火苗，这一下可不得了，混合气体就“轰”的一声爆炸啦，这个爆炸产生的力量可大了，就像有人在小房间里用力推了一把活塞。
活塞呢，就只能乖乖地向下运动啦。
活塞这么一动，就带动了曲轴转动，曲轴就像个大圆盘，它一转起来啊，就能把这种力量传递出去，让汽车的轮子转起来，这样汽车就能跑啦。
再说说柴油发动机吧。
柴油发动机和汽油发动机有点像兄弟，但是又有自己的个性。
柴油发动机不用火花塞点火哦。
它靠的是压缩空气产生的高温来点燃柴油。
想象一下，活塞把空气使劲儿地压缩，压缩到这个空气都变得超级热，就像一个小火炉一样。
这时候，柴油喷进去，“哧”的一下就自己燃烧起来啦。
柴油发动机的劲儿可大了，就像个大力士，所以好多大卡车、大客车都用柴油发动机，拉着重重的货物跑得还挺欢实呢。
还有一种发动机叫电动机，这可是现在的环保小明星呢。
电动机的工作原理就简单多啦。
它就靠电池给它供电，电就像小精灵一样，通过电线跑到电动机里面的线圈里。
这时候呢，线圈就像被施了魔法一样，产生磁场，这个磁场和电动机里面的永磁体就互相作用，“嗖”的一下，电动机的轴就转起来啦。
电动机启动可快了，而且还特别安静，不像汽油发动机或者柴油发动机那样嗡嗡响。
现在好多电动汽车开起来那叫一个顺滑，就像在冰面上滑行一样。
涡轮增压发动机也很厉害呢。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或缺的核心部件，它负责将燃料转化为机械能，驱动车辆运行。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理，以便读者对其运作原理有更深入的了解。
一、发动机的组成1.1 缸体和缸盖发动机的核心部分是由缸体和缸盖组成的。
缸体是一个类似于圆筒的结构，内部有活塞运动的空间。
缸盖则覆盖在缸体上方，形成燃烧室和气门的安装位置。
1.2 活塞和连杆活塞是一个圆柱形的零件，与缸体内的活塞环配合，形成密封结构。
它通过连杆与曲轴相连，将燃料的燃烧能量转化为机械能。
1.3 曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
凸轮轴则控制气门的开关时机，确保燃料和排气气体的正常流动。
二、发动机的工作原理2.1 进气冲程在进气冲程中，活塞向下运动，气门打开，进气门吸入空气和燃料混合物进入燃烧室。
同时，曲轴带动凸轮轴使排气门关闭。
2.2 压缩冲程在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭，将进气冲程中吸入的混合物压缩。
这样可以增加混合物的密度和压力，为燃烧提供更好的条件。
2.3 燃烧冲程在燃烧冲程中，活塞继续向上运动，达到最高点时，火花塞发出火花，点燃混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时曲轴带动凸轮轴打开排气门。
2.4 排气冲程在排气冲程中，活塞向上运动，将燃烧冲程中产生的废气排出燃烧室。
同时，凸轮轴控制进气门打开，为下一个循环的进气冲程做准备。
2.5 循环重复以上四个冲程循环不断重复，形成发动机的工作过程。
每个活塞都在不同的冲程中运动，从而实现发动机的连续工作。
三、发动机的燃料供给系统3.1 燃油箱和燃油泵燃油箱储存燃料，并通过燃油泵将燃料送到发动机燃烧室。
3.2 喷油器喷油器将燃料雾化成细小的颗粒，并按照精确的时间和量喷入燃烧室，以实现燃烧过程的控制。
3.3 燃油调节器燃油调节器根据发动机负荷和转速的变化，调节燃油的供给量，以保证发动机的正常运行。
航空活塞发动机分类组成工作原理
离心式增压器
废气涡轮增压发动机
该系统增压器由废气涡轮驱动，故称为涡轮增压器。 废气涡轮安排在活塞式发动机的排气道中，由汽缸排出的废气经排气道通过涡轮膨胀作功后再排放到大气中。废气涡轮所作的功，通过涡轮和离心式增压器的连接轴传到增压器，使进入增压器的空气增压。这种增压系统也叫做外部驱动的增压系统。 通过废气涡轮的废气 流量决定了涡轮的功率， 涡轮输出的功率大小决定 了增压器使气体升压的高 低。故改变增压器的增压 比是通过控制废气流量来 实现。
01
02
第五节 气缸中的燃烧
故当a=1时，r=0.067，此为恰当油气比。
油气比
理论空气量；对航空汽油， L理为14.9kg。 2C8H18+25O2->16CO2+18H2O a=L实/L理 贫、富油
余气系数
1
具体发动机的全称
2
例：运五飞机上的活塞五型航空活塞式发动机，其全称？
2.航空活塞式发动机的组成
基本组件：活塞、曲轴、连杆、气缸、进排气门和火花塞等。 活塞：活塞在气缸中往复运动。其顶面和气缸头的内表面之间的空间是燃烧室。活塞上装有数个弹性很强的活塞环，又称涨圈，其作用是是防止燃烧室内的高温高压燃气向外泄漏，并防止滑油从外部进入燃烧室。
D
由于爆燃产生的局部高压突然作用在活塞上，使连杆、曲轴系统遭受强烈冲击，易于造成损坏;
E
发动机功率大大减小，经济性大大下降。
第五节 气缸中的燃烧
影响爆燃的因素 1.燃料的影响： 辛烷数(亦称奥克坦数)和级数—对应贫油和富油工作状态下燃料的抗爆性。 辛烷数指异辛烷和正庚烷所组成的混合物中异辛烷所占的体积分数。 级数指在不发生爆燃的情况下，发动机使用该种汽油工作所能达到的最大平 均指示压力与使用纯异辛烷工作所能达到的最大平均指示压力的百分比。 2.发动机结构的影响： 压缩比、气缸尺寸、燃烧室形状、火花塞的数目和安放位置与气缸头和活塞的材料等。 3.发动机工作状况的影响： 进气压力、进气温度、气缸头温度、发动机转速和提前点火角等。
发动机的基本类型
发动机的基本类型发动机是现代交通工具中非常重要的部件之一，它负责产生动力并驱动车辆运行。
根据不同的工作原理和结构特点，发动机可分为内燃机和外燃机两大基本类型。
一、内燃机内燃机是利用燃料在密闭燃烧室内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，从而实现能量转化的发动机。
根据燃烧方式的不同，内燃机又可以分为汽油机和柴油机两种。
1. 汽油机汽油机是一种利用汽油作为燃料的内燃机。
它通过喷油器将汽油喷入气缸内与空气混合后，利用火花塞点火引燃混合气体。
混合气体燃烧后的高温高压气体推动活塞运动，驱动曲轴转动，从而输出动力。
汽油机具有功率输出平稳、启动容易、噪音较小等特点，广泛应用于轿车、摩托车等小型交通工具。
2. 柴油机柴油机是一种利用柴油作为燃料的内燃机。
它与汽油机相比，燃烧方式有所不同。
柴油机通过喷油器将柴油喷入气缸内，然后利用高温高压气体将柴油燃烧。
柴油燃烧时产生的高温高压气体推动活塞运动，驱动曲轴转动，实现能量转化。
柴油机具有燃油利用率高、经济性好等优点，因此被广泛应用于大型车辆和工程机械等领域。
二、外燃机外燃机是利用燃料在发动机外部燃烧产生高温高压气体，然后通过传输装置将动力传递给发动机的发动机。
根据传输装置的不同，外燃机又可以分为蒸汽机和涡轮机两种。
1. 蒸汽机蒸汽机是一种利用水蒸汽作为工作介质的外燃机。
蒸汽机通过燃烧燃料产生的热量，将水蒸发成水蒸汽。
蒸汽在高压下推动活塞运动，驱动曲轴转动，实现能量转化。
蒸汽机具有结构简单、可靠性高等优点，但其效率较低，逐渐被内燃机取代。
2. 涡轮机涡轮机是一种利用高速旋转的涡轮叶片产生动力的外燃机。
涡轮机是由一个或多个涡轮组成，其转动通过轴传递给其他设备。
涡轮机广泛应用于飞机、船舶等领域，具有高效率、功率密度大等优点。
总结：发动机是现代交通工具中必不可少的动力装置，根据工作原理和结构特点，发动机可分为内燃机和外燃机两大基本类型。
内燃机包括汽油机和柴油机，利用燃料在密闭燃烧室内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，实现能量转化。
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四冲程汽油机工作原理
3.作功行程 压缩行程末，火花塞产生电火花,点 燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火 燃烧，气体产生高温、高压，推动活 塞由上止点向下止点运动，再通过连 杆驱动曲轴旋转向外输出作功。
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四冲程汽油机工作原理
4.排气行程 在作功行程终了时，排气门被打开， 活塞在曲轴的带动下由下止点向上止 点运动。废气在自身的剩余压力和活 塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸， 至活塞运动到上止点时，排气门关闭， 排气行程结束。
20
四冲程柴油机工作原理
21
吸气
压缩
作功
排气
22
小结
1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个 冲程，通常用人力、电动机等带动发动机曲轴和运转。
2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，其 他三个冲程都是曲轴带动活塞运动 。
3.在整个循环过程中，进气门、排气门各）；活塞上、下运动 四次（4个行程），也可以说往复两次。
第1 汽车发动机的类型及工作原理
李 刚1
往复活塞式发动机 转子式发动机
往复活塞式
转子式
2
二冲程发动机 四冲程发动机
四冲程发动机
二冲程发动机
3
直列式发动机 V形发动机和对置式发动机
直列式发动机
V形发动机 4
• 水冷式发动机 • 风冷式发动机 • 单缸发动机 • 多缸发动机 • 汽油机 • 柴油机
显然，S=2R。曲
轴每转一周，活塞移 动两个行程。
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5.气缸工作容积(Vh)
活塞从上止点到下止点所 让出的空间容积(L)。
Vh =πD 2s/4×106 式中 D——气缸直径,mm。
12
6.燃烧室容积(Vc )
活塞在上止点时，活 塞上方的空间叫燃烧室， 它的容积叫燃烧室容积 (L)。
13
7.发动机排量(VL)：
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四冲程汽油机工作原理
2.压缩行程 活塞在曲轴的带动下，从下止点向 上止点运动。进、排气门均关闭，活 塞上腔容积不断减小，混合气被压缩， 至活塞到达上止点时，压缩行程结束。 气体压力和温度同时升高，混合气进 一步混合，形成可燃混合气。此时， 气缸内压力为600~1500kPa,温度 600~800K ,远高于汽油的点燃温度, 很容易点燃。
23
它表示活塞由下止 点运动到上止点时，气 缸内气体被压缩的程度。 压缩比越大，压缩终了 时气缸内的气体压力和 温度就越高。一般车用 汽油机的压缩比为 7~10，柴油机的压缩 比为15~22。
16
四冲程汽油机工作原理
1.进气行程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点 运动。进气门打开，排气门关闭。活 塞上腔容积增大，在真空吸力的作用 下，经过滤清的空气与汽油形成混合 气，经进气门被吸入气缸，至活塞运 动到下止点时，进气门关闭，停止进 气，进气行程结束。
• 现代汽车采用：四冲程、多缸、水冷式
5
往复活塞式内燃机的基本结构
6
二、发动机工作原理
发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能转变 为机械能的过程。
经过进气、压缩、作功、排气，每进行一次称为一个工 作循环。
曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作循环， 称为四冲程发动机。
曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作循环， 称为二冲程发动机。
发动机所有气缸工作容积之和（L）。设发动机的气缸数
为i，则 VL = Vh i
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8.气缸总容积(Va)
活塞在下止点时，活 塞上方的容积称为气缸 总容积（L）。它等于 气缸工作容积与燃烧室 容积之和，即
Va= Vh +Vc
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9.压缩比（ε）
气缸总容积与燃烧室 容积的比值，即
ε=Va/Vc=1+Vh/Vc
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发动机基本术语
1.上止点 活塞离曲轴回转中 心最远处，一般指 活塞上行到最高位 置，一般用英文缩 写词TDC表示。
8
2.下止点 活塞离曲轴回转 中心最近处，一般 指活塞下行到最低 位置，一般用英文 缩写词BDC表示。
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3.活塞行程（S）
上、下止点间的距离。
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4.曲柄半径（R）
与连杆下端（即连 杆大头）相连的曲柄 销中心到曲轴回转中 心的距离（mm）。