气缸容积与气缸总容积的关系【详解】
内燃机(柴油机)的术语
内燃机（柴油机）的术语单缸柴油机的工作简图如图1-13所示。
它主要由进气门、排气门、喷油器、气缸、活塞、活塞销、连杆、曲轴等组成。
图中a、b分别表示活塞在气缸内作往复直线运动时的两个极限位置。
图中d为气缸直径，S为活塞行程，V，为燃烧室容积，Vz为气缸总容积，V：Vl 为工作容积，V2/Vl为压缩比。
根据国家标准GBlT1883-1989《往复活塞式内燃机术语》，规定内燃机主要的基本术语如下：(1)气缸直径(d)。
气缸内孔的直径。
(2)止点(DC)。
活塞往复运动时，其顶面从一个方向转为相反方向的转变点的位置。
(3)上止点(TDC)和下止点(BDC)。
图1-14所示为单缸四冲程内燃机的位置图。
当活塞在气缸中移动时，活塞顶在气缸中的最高位置称为上止点（或称上死点）；活塞顶在气缸中的最低位置，称为下止点（或称下死点）。
(4)活塞冲程(S)上、下止点之间的最小直线距离称为活塞冲程（或称行程），通常用S 表示。
曲轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的最小直线距离称为曲柄的旋转半径。
对于气缸中心线通过曲轴旋转轴心的内燃机，活塞冲程S=2R。
(5)工作循环。
内燃机中热能与机械能的转化，是通过活塞在气缸内工作，连续进行进气、压缩、膨胀、排气四个过程来完成的。
机器每进行这样一个过程称为一个工作循环。
(6)气缸数(i)。
一台内燃机所具有的气缸数目。
(7)活塞面积(A)。
以活塞名义直径（即缸径）为直径的圆面积。
(8)曲轴半径(R)。
从曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心线的垂直距离。
(9)气缸容积(V。
)。
活塞顶面所封闭的气缸瞬时容积。
(10)工作容积（V h或VL）。
活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积，称为气缸工作容积（或称活塞排量），用V h表示。
多缸内燃机各气缸工作容积的总和称为内燃机工作容积（或称内燃机排量），用VI，表示。
(11)气缸有效工作容积。
从进气、排气门（口）全部关闭开始至活塞运动到上止点所扫过的气缸容积。
气缸工作容积
气缸工作容积
气缸工作容积是指气缸在活塞运动时所能容纳的气体体积，它是气缸内气体压
缩和膨胀的空间。
气缸工作容积的大小直接影响着气缸的工作效率和性能。
在工程设计和应用中，合理确定气缸工作容积对于提高气缸的工作效率和性能至关重要。
首先，气缸工作容积的大小对气缸的功率输出有着直接的影响。
当气缸工作容
积较大时，气缸在工作时需要的气体流量较大，从而可以提供更大的动力输出。
而当气缸工作容积较小时，气缸在工作时需要的气体流量较小，动力输出也相应减小。
因此，合理确定气缸工作容积可以使气缸获得更高的功率输出，提高工作效率。
其次，气缸工作容积的大小也对气缸的工作稳定性和平顺性有着重要影响。
当
气缸工作容积较大时，气缸在工作时气体的压缩和膨胀过程相对平缓，气缸的工作比较稳定。
而当气缸工作容积较小时，气缸在工作时气体的压缩和膨胀过程相对急促，气缸的工作容易出现波动和不稳定现象。
因此，合理确定气缸工作容积可以使气缸的工作更加平稳和稳定。
另外，气缸工作容积的大小还对气缸的能耗和效率有着重要影响。
当气缸工作
容积较大时，气缸在工作时需要的气体流量较大，气缸的能耗相对较高。
而当气缸工作容积较小时，气缸在工作时需要的气体流量较小，气缸的能耗相对较低。
因此，合理确定气缸工作容积可以使气缸的能耗更加合理，提高工作效率。
综上所述，气缸工作容积的大小直接影响着气缸的工作效率和性能。
在工程设
计和应用中，合理确定气缸工作容积对于提高气缸的工作效率和性能至关重要。
因此，我们需要充分考虑气缸的实际工作需求，合理确定气缸工作容积，以获得更好的工作效果。
汽车构造(一)思考题答案分析解析
思考题总论1．汽车是如何分类的？答:（1）、按用途分类。
可分为普通运输车（轿车、客车、货车）、专用汽车（运输型专用汽车、作业型专业汽车）、特殊用途汽车（娱乐汽车、竞赛汽车）。
（2）、按动力装置类型分类。
内燃机汽车（活塞式内燃机汽车、燃气轮机汽车）、电动汽车（蓄电池电动汽车、燃料电池汽车、复活车）、喷气式汽车（3）、按行驶道路条件分类。
道路用车、非道路用车（4）、按行驶机构的特征分类。
轮式汽车、其他类型行驶机构的汽车。
2．轿车、客车、货车和越野汽车分别依据什么分类？各分为哪几个等级？答：轿车的分类依据是发动机工作容积，分为微型轿车、普及型轿车、中级轿车、中高级汽车、高级汽车。
客车的分类依据是车辆总长度，分为微型客车、轻型客车、中型客车、大型客车、特大型客车。
货车的分类依据是汽车的总质量，分为微型汽车、轻型汽车、中型汽车、重型汽车。
越野车按总质量分级，分为轻型越野车、中型越野车、重型越野车。
3．汽车是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？答：发动机，使输进气缸的燃料燃烧而发出动。
底盘，底盘接受发动机的动力，是汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操作正常行驶。
车身，车身是驾驶员的工作场所，也是装载乘客和货物的地方。
电气设备，电气设备包括电源组、发动机启动系统和点火系统、汽车照明和信号装置、仪表、导航系统、电视、音响、电话等电子设备、微处理机、中央计算机及各种人工智能的操作装置等。
4. 汽车的布置型式有哪几种？各有何特点？分别用于哪种汽车？答：发动机前置后轮驱动（FR）---是传统的布置形式。
大多数货车、部分轿车和部分客车采用这种形式。
发动机前置前轮驱动（FF）---是在轿车上盛行的布置形式、具有结构紧凑、减小轿车质量、降低地板高度、改善高速行驶时的操作稳定性等优点。
发动机后置后轮驱动（RR）---是目前大、中型客车盛行的布置形式，具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。
少数轿车也采用这种形式。
发动机中置后轮驱动（MR）---是目前大多数跑车及方程式赛车所采用的形式。
名词解释
1．气缸的工作容积：活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
2．发动机的工作容积：气缸的工作容积与气缸数的乘积。
3．燃烧室容积：当活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖之间的容积。
4．气缸的总容积：当活塞位于下止点时，活塞顶与气缸盖之间的容积。
5．发动机的工作循环：由进气、压缩、做功、排气4个过程组成的循环称为发动机的工作循环。
6．有效转矩：在克服摩擦、附件等损失之后从曲轴输出的转矩。
7．有效功率：在克服摩擦、附件等损失之后从曲轴输出的功率。
8．燃油消耗率：内燃机工作时每千瓦小时所消耗燃油量的质量（克）。
9．发动机特性：在一定条件下，内燃机主要工作参数之间的关系随工况变化而变化之间的关系。
10．发动机的速度特性：发动机负荷一定时，发动机的性能参数随转速的变化关系。
11．发动机的外特性：当发动机处于全负荷时，发动机的性能参数随转速的变化关系。
12．全浮式活塞销：活塞销既可以在销座内摆动，又可以在连杆小头内摆动。
13．曲拐：对于全支承曲轴来说，两个主轴颈、两个曲柄臂和一个曲柄销构成一个曲拐。
14．全支承式曲轴：在相邻的两个曲拐间都有主轴颈支承的曲轴。
15．扭曲环：气环在安装后由于弹性内力使断面发生扭转。
16．充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与在进气状态下充满气缸容积的新鲜充量之比。
17．气门间隙：气门杆尾端与摇臂间的间隙。
18．配气相位：用曲轴转角来表示进排气门开启和关闭的时刻和持续开启时间。
19．气门重叠角：进排气门同时开启所对应的曲轴转角。
20．空燃比：可燃混合气中空气质量与燃油质量的比值21．过量空气系数：燃烧一千克燃油实际消耗的空气量与理论空气量的质量之比。
22．可燃混合气的浓度：可燃混合起中空气和燃油的比例。
23．柴油机的供油提前角：由喷油泵泵油到活塞到达上止点，这段时间内曲轴所转过的角度。
24．柴油机的喷油提前角：由喷油器的喷油始点到活塞到达上止点，这段时间内曲轴所转过的角度。
25．柱塞行程h：柱塞上下止点间的距离。
柴油机基本知识
WD615T4柴油机万有特性
等燃油消耗率曲线的形状与位置对内 燃机的实际使用经济性能有重要的影响。 ----如果该曲线的形状在横向上较长，则表 示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大 的情况下工作时，燃油消耗率变化较小。 ----如果曲线形状在纵向较长，则表示内燃 机在负荷变化较大而转速变化不大的情况 下工作时，油耗率变化较小。
以上指标是发动机在台架试验中测量考 核的指标，与用户的实际情况存在差异， 影响的因素也较复杂。
四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工 作冲程组成，即： ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程 柴油机的连续运转是由无限个 工作循环构成。
在柴油机四个工作冲程中，只有燃烧做功冲程 对外做功，其他三个冲程消耗能量。
WD615柴油机配气机构（一）
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮
机油泵齿轮
WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
挺杆
WD615柴油机配气机构（三）
排气门
进气门摇臂
排气门摇臂
进气门 挺柱 气门调解螺钉
（四）燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时 间及柴油机负荷情况，向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。 【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
动力性能指标是满足用户的配套需求。
经济性 能指标
有效热效率
燃油消耗率
机油消耗率
经济性能指标表征柴油机 的工作使用成本。
◇有效热效率：燃料燃烧所产生的热量转换成有 效功的百分数。 ◇燃油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量，单位为g/(kW·h)。 ◇机油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量，单位为g/(kW·h)。
《发动机构造与维修》作业题详解
第一单元总论一、判断题1．压缩比越大，则压缩终了时气缸内的压力越大，而温度越低。
（）2．发动机排量是指废气排出的量。
（）3．BN492发动机，牌号中“4”表示发动机为四冲程发动机。
（）4．发动机起动时不需要外力将曲轴转动。
（）5．汽油发动机的混合气是依靠汽油自行着火燃烧的。
（）6．在发动机的四个行程中，都是由活塞推动曲轴运动的。
（）7．在压缩过程中，活塞是从上止点往下止点运动的。
（）8．爆燃不是依靠火花塞点火，而是一种在火花塞点火后的一种燃料的自燃现象。
（）9．活塞离曲轴回转中心最近处称为上止点。
（）10．当发动机工作容积、压缩比和转速相同时，从理论上讲，二冲程发动机的功率应是四冲程发动机的两倍。
（）11．发动机机体、缸盖属于曲柄连杆机构。
（）12．柴油机的压缩比比汽油机压缩比大。
（）二、选择题1．柴油机与汽油机相比没有（）。
A. 配气机构B. 燃料供给系统C. 起动系D. 点火系2．( )是汽车的动力装置。
A.车身B.底盘C.电气设备D.发动机..3．汽油机是由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、点火系、冷却系、润滑系及( )组成的。
A.启动机B.配电系C.蓄电池D.启动系4．汽油机通常是由两个机构和( )组成的。
A.三大系统B.四大系统C.五大系统D.六大系统5．四冲程发动机的每个工作循环中，曲轴旋转（）周。
A 1B 2C 3D 46．四行程发动机中，（）行程是将燃料燃烧的热能转化为机械能。
A 进气B 压缩C 膨胀D 排气7．汽油发动机在进气行程中吸入气缸的是（）。
A 空气B 汽油蒸气C 空气和汽油的混合气D 液态汽油8．发动机的排量是指发动机的气缸（）的总和。
A. 工作容积B. 燃烧室容积C. 总容积9．发动机的一个工作循环中进排气门的开启次数为（）。
A 进气门一次，排气门两次B 进气门两次，排气门一次C 进排气门各开启一次D 进排气门各开启两次10．活塞上下止点间的距离称为（）。
A 活塞行程B活塞冲程C压缩比 D 半径11．下列关于压缩比的公式哪个正确（）。
气缸工作容积内燃机排量燃烧室容积气缸总容积压缩比工况及负荷率
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气缸总容积(all)
活塞位于下止点时，活塞顶部与气缸盖之间
的容积称为气缸总容积，符号：Va
气缸总容积等于气缸工作容积与燃烧室容积
之和 V V V
a
S
C
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13
压缩比(compression ratio)
定义：气缸总容积与燃烧室容积之比(气体压缩前的容积
与气体压缩后的容积之比 )
V a
缸内形成一定的真空度。油气 混合物被吸入气缸，进一步混 合形成可燃混合气。 终了时，内压力约0.08～0.09 MPa，温度达320～380 K。
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17
压缩行程(Compression)
进、排气门关，气缸封闭； 活塞:BDC->TDC； 混合气压缩，压力温度不断
升高 终了时，压力达0.8～1.5
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工况及负荷率
工况：内燃机在某一时刻的运行状况。以该时 刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。 曲轴转速即为发动机转速。
负荷率：发动机在某一转速下发出的有效功率 与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值 称为负荷率，以百分数表示。 负荷率通常简称负荷。
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第三节 四冲程内燃机工作原理
22
23
24
四冲程汽油机的工作原理小结（1）
四冲程汽油机在四个活塞行程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ完成进气、压 缩、作功和排气等过程，即在一个活塞行程内 只进行一个过程。
一个工作循环内发动机曲轴转两周，即每一个 行程有180度的曲轴转角。
在一个循环中，只有一个行程作功。将燃料的 化学能转化为曲轴的动能。
25
四冲程汽油机的工作原理小结（2）
MDS系统使发动机工 作汽缸在V8-V6-V4 之 间切换，提高了发动 机的燃油经济性
主推进动力装置题集(内河船员培训资料)
主推进动力装置题概念1.按我国的有关规定，柴油机的缸号编制及对曲轴转向的判断方法是： A．从自由端起为第一缸，面向自由端判断曲轴转向B．从自由端起为第一缸，面向飞轮端判断曲轴转向C．从飞轮端起为第一缸，面向飞轮端判断曲轴转向D．从飞轮端起为第一缸，面向自由端判断曲轴转向2.柴油机气缸对外做功的工质是： A．柴油B．燃烧产物 C．空气中的氧气 D．燃油油雾与空气的可燃混合气3.柴油机气缸内燃烧的物质是： A. 空气 B. 燃油 C. 氧气 D. 可燃混合气4.柴油机是按混合加热循环进行工作的。
Y5.柴油机在船舶上得到广泛应用，主要是柴油机具有： A. 热效率高 B. 功率范围广 C.可用劣质燃料油，经济性好 D.全部都是6.柴油机的一个工作循环由______过程组成。
A. 二个 B. 三个 C. 四个 D. 五个7.船舶交流电站多采用四冲程柴油机作原动机，主要是因为四冲程柴油机：A. 体积轻巧B. 能满足交流发电机对转矩均匀性要求C. 工作可靠D. 能适应交流发电机需要高速原动机驱动的工作要求8.船舶交流主发电机组的原动机采用的是：A．汽油机 B．二冲程柴油机 C．四冲程柴油机 D．以上三者都有9.发电柴油机多用四冲程筒形活塞式柴油机主要是因为________。
A．结构简单B．工作可靠C．转速满足发电机要求D．单机功率大10.船舶发电柴油机一般为_____。
A、中、高速机 B、低速机 C、二冲程低速机 D、大型低速机11.关于柴油机下列说法中，最准确的是：A．柴油机是以柴油为燃料的热力发动机B．柴油机是将燃料的热能转换为机械能的内燃机 C．柴油机是压燃式内燃机D．柴油机是一种两次能量转换都在气缸内进行的点燃内燃机12.我国和大部分国家的气缸号的排号都采用从_____设置数起 A. 动力端 B. 自由端C. 飞轮端D. 人为设定13.下列的热力发动机中，不属于内燃机的是： A．柴油机 B．燃气轮机C．汽轮机D．汽油机14.下列油中不能作柴油机的燃油的是： A．轻柴油 B．重柴油C．柴油机机油 D．重油15.以下不是柴油机的优点的是_____。
发动机性能参数
在发动机性能参数在之前的文章中，我们已经对数据库中所涉及的车身参数和发动机前十项参数做了较为详细的解析，本文将从第十一项开始，继续对发动机的其余参数进行详解：■ 压缩比压缩比就是发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。
为了能更直观全面的了解，我们还需要明白以下几个相关的概念。
往复式发动机：简单地讲，就是在发动机气缸中，有一只活塞周而复始地做着直线往复运动，且一直循环不已。
在周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。
最大行程容积与最小行程容积：就发动机某个气缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积。
当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程是最小行程容积。
压缩比的表示和范围：压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值。
常见的汽油发动机压缩比表示方法为9.0：1、9.5：1或10.5：1等。
汽油发动机压缩比一般是8－11，柴油发动机压缩比一般是18－23。
压缩比与发动机性能的关系：压缩比越高就意味着发动机的动力越大。
通常低压压缩比一般在10以下，高压压缩比在10以上。
目前所知汽油发动机的压缩比最高已经达到了12：1。
压缩比与冷却系统的关系：发动机的运转正常的工作温度都设计在80—110℃之间。
压缩比太高可能会导致汽油自燃、预燃，而引起爆震的发生，使发动机无力、损坏机械元件。
所以，在提升压缩比的同时又能使发动机保持正常的工作温度是至关重要的。
发动机冷却系统爆震：正常燃烧是由火花塞的电极间隙附近形成火焰核心，此火焰燃烧速度为30—40米/秒。
而爆震则是远离火花塞的末端未燃混合气经过压缩后达到自燃温度，自身产生火焰提前引燃，此火焰燃烧速度为200—1000米／秒以上。
比正常燃烧的火焰传播速度高几十倍，很容易造成发动机损坏。
压缩比与90号、93号、97号汽油：汽油发动机压缩比越高，引发爆震的可能性越大。
气缸空气压缩比例计算公式
气缸空气压缩比例计算公式气缸空气压缩比例是指在内燃机中，气缸内气体被压缩的比例。
这个比例对于内燃机的性能和效率有着重要的影响。
在工程领域中，计算气缸空气压缩比例的公式是非常重要的，它可以帮助工程师们设计出更加高效的内燃机。
气缸空气压缩比例计算公式通常用来计算在气缸内气体的压缩程度。
在内燃机中，气缸内的气体会在压缩行程中被压缩，然后在爆燃行程中被点火燃烧，产生动力。
因此，气缸空气压缩比例直接影响着内燃机的功率和燃油效率。
气缸空气压缩比例计算公式可以用来帮助工程师们更好地了解内燃机的性能。
这个公式通常包括气缸容积和气缸压缩末状态压力两个参数。
下面我们将介绍气缸空气压缩比例的计算公式及其应用。
气缸空气压缩比例计算公式。
气缸空气压缩比例计算公式可以用下面的数学公式表示：压缩比 = (气缸容积 + 正时容积) / 正时容积。
其中，气缸容积是指气缸内的总容积，包括活塞在下止点时的容积和气缸顶部的燃烧室容积。
而正时容积是指活塞在上止点时的容积，也就是气缸内的最小容积。
这个公式可以帮助工程师们计算出气缸内气体的压缩比例，从而更好地了解内燃机的性能。
气缸空气压缩比例计算公式的应用。
气缸空气压缩比例计算公式可以在内燃机设计和优化中得到广泛的应用。
首先，它可以帮助工程师们评估不同设计方案下的气缸压缩比例，从而选择最佳的设计方案。
其次，它可以帮助工程师们优化内燃机的性能和燃油效率，提高内燃机的功率输出和燃油利用率。
此外，气缸空气压缩比例计算公式还可以用来指导内燃机的调整和维护。
通过计算出气缸空气压缩比例，工程师们可以更好地了解内燃机的工作状态，及时发现并解决内燃机的问题，保证内燃机的正常运行。
总之，气缸空气压缩比例计算公式是内燃机工程中非常重要的公式之一。
它可以帮助工程师们更好地了解内燃机的性能和工作状态，指导内燃机的设计、优化、调整和维护。
因此，熟练掌握气缸空气压缩比例计算公式对于内燃机工程师来说是非常重要的。
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气缸容积与气缸总容积
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气缸容积
缸内部是活塞在往复运动来提供动力给汽车的。
排量就是这个过程中活塞扫过（从上止点到下止点扫过）的容积，也就是有效容积。
而气缸容积则是指气缸的总容积，等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
发动机的工作容积等于气缸容积乘以汽缸数。
发动机的排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。
发动机排量的单位一般为升，家用乘用车的排量多在1.4-2.0升之间。
一般汽车的压缩比大概在10：1左右，可以这样理解：这里的10就是汽缸容积，而那个1则是无效容积，而它们的差9则是排量。
如果我们把燃料压缩到体积为零的话，那就是容积等于排量了，而这是不可能的。
气缸总容积
气缸总容积是活塞在下止点时，活塞顶部上方整个空间的容积称为气缸总容积。
它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
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