发动机基本原理与构造
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。
汽车发动机构造与工作原理
汽车发动机构造与工作原理一、汽油机的构造汽油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
1.气缸：气缸是发动机最主要的部件之一，通常由铸铁制成。
气缸形状为圆筒状，内壁上有细密的油膜，以减少摩擦损失。
2.活塞：活塞是气缸内上下往复运动的部件，通常由铝合金制成。
活塞在运动过程中与气缸壁形成密闭的工作腔，通过压缩混合气和燃烧产生的高温高压气体将活塞推动向下运动。
3.连杆：连杆是连接活塞和曲轴的部件。
它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。
4.曲轴：曲轴是发动机的一个重要部件，它将连杆的往复运动转换为旋转运动。
曲轴具有复杂的几何形状，通常由高强度合金钢制成。
5.汽门机构：汽门机构负责控制进气门和排气门的开关。
进气门负责将混合气进入燃烧室，排气门负责将燃烧产生的废气排出。
汽门机构通常由凸轮轴、凸轮、气门、弹簧等部件组成。
6.点火系统：点火系统负责产生火花，引燃压缩的混合气。
它包括点火塞、点火线圈、点火控制装置等。
7.供油系统：供油系统负责向发动机提供燃料。
它包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件。
8.冷却系统：冷却系统负责将发动机产生的大量热量散发出去。
它包括散热器、水泵、风扇等。
二、汽油机的工作原理汽油机的工作循环包括四个冲程：进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
1.进气冲程：活塞从上死点往下运动，汽门开启，混合气进入气缸。
2.压缩冲程：活塞向上运动，汽门关闭，气缸内的混合气被压缩。
3.工作冲程：当活塞接近上死点时，点火系统产生火花，点燃混合气。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，将燃烧能量转化为机械能。
4.排气冲程：活塞再次向上运动，排气门开启，将燃烧产生的废气排出气缸。
以上四个冲程完成一次循环，然后继续下一次的工作循环。
这样连续地进行工作，就能产生持续的动力。
总结：汽油机是一种内燃机，通过压缩和点火燃烧混合气将燃料能转化为机械能。
它主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
汽车发动机构造与原理
汽车发动机构造与原理一、发动机的构造：1.缸体和缸盖：发动机的主要部件，用于容纳活塞、气缸、支撑和密封活塞环。
2.活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。
3.曲轴箱和曲轴：曲轴箱是用来容纳曲轴的机壳，曲轴则是将连杆的直线运动转化为旋转运动的重要部件。
4.气门和气门机构：气门用于控制燃气进出气缸，气门机构则是控制气门开关的机构，包括凸轮轴、气门弹簧等。
5.进气和排气系统：进气系统用于引入空气和燃料进入气缸，排气系统则用于排出燃烧产生的废气。
6.点火系统：用于引燃混合气体的点火系统，包括火花塞、点火线圈等。
7.冷却系统：用于散热和控制发动机温度的冷却系统，包括水泵、散热器等。
二、发动机的工作原理：发动机的工作原理通常分为四个过程：进气、压缩、燃烧和排气。
1.进气过程：活塞下行时，气缸内形成负压，进气门打开，进气门旁边的节气门控制气缸内空气的进入量。
进气阀门关闭后，位于曲轴箱下方的活塞上行，将进入气缸的空气压缩。
2.压缩过程：活塞上行时，气缸内的空气被压缩，体积减小，压力升高，形成高压、高温的稀薄混合气体。
3.燃烧过程：当活塞接近顶点时，喷油器向气缸内喷射燃料形成可燃混合气体，而后点火系统产生火花点燃混合气体，燃烧产生高温、高压气体，推动活塞向下运动。
4.排气过程：活塞下行时，燃烧残余气体通过排气门排出，气缸内重新充满新鲜的空气，以备下一次循环。
发动机的工作原理可以通过以上四个过程来描述，也可以通过热力循环来分析，如奥托循环、迪塞尔循环等。
总而言之，汽车发动机通过进气、压缩、燃烧和排气等过程将燃料的化学能转化为机械能，从而产生动力，驱动汽车行驶。
不同类型的发动机（如汽油发动机和柴油发动机）有着不同的工作原理和构造，以适应不同的汽车应用需求。
随着科技的进步，发动机的性能和效率不断提高，实现更低的排放和更高的动力输出。
发动机的工作原理和总体构造
第一章发动机的工作原理和总体构造§1.1发动机的分类§1.2四冲程发动机工作原理§1.2.1四冲程汽油机工作原理一、现代汽车发动机的构造现代汽车发动机的构造如图1-1,气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。
活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。
为了吸人新鲜气体和排除废气,设有进、排气系统等。
二、基本术语1、工作循环2、上、下止点3、活塞行程4、气缸工作容积5、内燃机排量6、燃烧室容积7、气缸总容积8、压缩比9、工况10、负荷率三、四冲程汽油发动机的工作循环图1-2 为发动机示意图。
四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程和排气行程。
通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压力p 和相应于活塞不同位置的气缸容积V 之间的变化关系, 示功图表示了活塞在不同位置时气缸内压力的变化情况。
其中,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循环中气体在单个气缸内所作的功。
四冲程汽油机的示功图如图1-3 所示。
（1 进气行程（图1-3a化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混合气后吸人气缸。
进气过程中,进气门开启,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压以下,即在气缸内造成真空吸力。
这样,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。
（2 压缩行程（图1-3b为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,故需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，称为压缩行程。
在示功图上，压缩行程用曲线a c表示。
（3 作功行程（图1-3c在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
发动机原理与构造
发动机原理与构造发动机是现代交通工具的核心动力装置，它负责将燃油燃烧产生的能量转化为机械能，驱动车辆运动。
本文将介绍发动机的原理和构造，旨在帮助读者深入了解发动机的工作原理和各个组成部分的功能。
一、发动机的基本原理发动机是通过热能转化为机械能的装置。
其基本原理是利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，进而驱动曲轴旋转，实现能量转化。
1. 燃烧室和供油系统发动机的燃烧过程发生在燃烧室内。
燃烧室通常由活塞、气缸和气门组成。
供油系统则用于向燃烧室喷射燃油，并与空气混合形成可燃气体。
2. 点火系统发动机需要一个可靠的点火系统来引燃混合气体。
点火系统通常由火花塞、点火线圈和点火控制单元组成。
3. 气缸和活塞气缸是发动机的主要工作部件，用于形成活塞运动的密闭空间。
活塞则负责将燃烧产生的高温高压气体转化为机械能。
4. 曲轴和连杆曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的往复运动转化为旋转运动。
连杆则连接曲轴和活塞，将活塞的运动传递给曲轴。
二、发动机的构造发动机的构造根据工作原理和用途的不同，可以分为内燃机和外燃机。
内燃机是将燃烧过程在发动机内部完成的，而外燃机则是将燃烧室与发动机分离的。
1. 内燃机内燃机是一种将燃料在燃烧室内燃烧的发动机。
根据供油方式和点火方式的不同，内燃机又可分为汽油发动机和柴油发动机。
（1）汽油发动机汽油发动机采用汽油喷射系统将燃油直接喷射到气缸内，并通过火花塞点火。
汽油发动机具有结构简单、运行平稳的特点，适用于小型车辆。
（2）柴油发动机柴油发动机采用高压喷射系统将燃油喷射到气缸内，并通过压缩空气实现自燃。
柴油发动机具有高效、经济的特点，适用于大型车辆和重型机械设备。
2. 外燃机外燃机是一种将燃料在发动机外部燃烧的发动机。
最典型的外燃机是蒸汽机，它通过燃烧产生的蒸汽驱动活塞运动，进而实现能量转化。
三、发动机的发展趋势随着科技的进步和环保意识的提高，发动机的发展也朝着更高效、更清洁的方向发展。
发动机构造和原理(最完整的精华版上)
发动机构造和原理(最完整的精华版上)发动机是汽车的心脏，它通过燃烧燃料产生动力，驱动汽车前进。
发动机构造和原理是汽车技术中最基础也是最重要的部分。
本篇文档将为您详细介绍发动机构造和原理，让您对汽车发动机有更深入的了解。
一、发动机构造1. 气缸：气缸是发动机的主要工作部分，它负责燃烧燃料产生动力。
气缸内有一个活塞，活塞在气缸内上下运动，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。
2. 活塞：活塞是气缸内的一个重要部件，它的主要作用是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。
活塞在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴连接，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴：曲轴是发动机的核心部件，它负责将活塞的上下运动转化为旋转运动。
曲轴与活塞通过连杆连接，曲轴的旋转运动通过传动系统传递给车轮，驱动汽车前进。
4. 进气系统：进气系统负责将空气吸入发动机，与燃料混合后燃烧产生动力。
进气系统包括空气滤清器、节气门、进气歧管等部件。
5. 排气系统：排气系统负责将燃烧产生的废气排出发动机。
排气系统包括排气歧管、消声器等部件。
6. 点火系统：点火系统负责点燃混合气体，使其燃烧产生动力。
点火系统包括火花塞、点火线圈等部件。
7. 润滑系统：润滑系统负责润滑发动机各部件，减少磨损。
润滑系统包括机油泵、机油滤清器、机油冷却器等部件。
8. 冷却系统：冷却系统负责冷却发动机，防止过热。
冷却系统包括水泵、散热器、冷却液等部件。
二、发动机工作原理1. 进气阶段：发动机通过进气系统吸入空气，与燃料混合后进入气缸。
2. 压缩阶段：活塞向上运动，将混合气体压缩，使其温度和压力升高。
3. 燃烧阶段：点火系统点燃混合气体，使其燃烧产生高温高压气体。
4. 作功阶段：高温高压气体推动活塞向下运动，通过曲轴转化为旋转运动，驱动汽车前进。
5. 排气阶段：燃烧后的废气通过排气系统排出发动机。
发动机构造和原理(最完整的精华版上)一、发动机构造发动机是汽车的心脏，它通过燃烧燃料产生动力，驱动汽车前进。
发动机工作原理及构造
第四节 发动机的总体构造
三、发动机的基本构造
机体组：包括气缸体、气缸盖及油底壳等。 机体组的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体，且其
本身的许多部分又分别是曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷 却系和润滑系的组成部分 两个机构：曲柄连杆机构、配气机构
利用飞轮贮存和输出能量，完成整个工作循环。 利用燃烧室产生压力推动活塞实现热能及动能的转换。 利用气门与活塞的合理运动的配合，实现工作循环的全过程。
③温室气体： 二氧化碳2等
④起动性能
6 表征发动机在规定的使用条件下，正常持续工作能力的指标。
7、耐久性指标 指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。
五、 发动机特性曲线
发动机的主要性能指标随其调整状况及运行工况 (负荷、转速)变化而 变化的关系曲线称为发动机的特性曲线。
1、速度特性曲线 性能指标随发动机曲 轴转速变化的关系称 为发动机的速度特性 曲线。
②有效热效率: 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有 效热效率，记作 ηe。
3、强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标，一般
包括升功率和强化系数等。
4 用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标，通常用比容积和比质量衡量。
5、环境性能指标 ①排放：有害气体、、、颗粒物
②噪音
五大系统： 供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、 起动系统
2. 气缸体的特点 （1）水冷发动机的气缸体 和上曲轴箱常铸成一体； （2）风冷发动机气缸体与 曲轴箱分别铸造; （3）气缸体上部的圆柱形 空腔称为气缸，下半部为 支承曲轴的曲轴箱，其内 腔为曲轴运动的空间； （4）在气缸体内部铸有许 多加强筋、冷却水套和润 滑油道等。
发动机原理及构造
发动机原理及构造
发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置。
它的主要构造部分包括气缸、活塞、曲轴、气门、进气道、喷油器、点火系统等。
发动机的工作原理是循环的，被称为四冲程循环。
这意味着在四个行程内，发动机会完成进气、压缩、燃烧和排气这四个过程。
在进气行程中，发动机通过开启进气门，使气缸内进入大量的空气。
然后，在压缩行程中，活塞向上移动，将空气压缩到气缸顶部。
接下来，在燃烧行程中，喷射器会喷入燃料，并由点火系统点火引燃混合气体。
混合气体的燃烧会产生高温和高压气体，推动活塞向下运动。
最后，在排气行程中，排气门会开启，将燃烧产物排出气缸。
发动机的构造是基于上述原理而设计的。
气缸是发动机的核心部件，用于容纳活塞和产生燃烧室。
气缸上有气门，用于控制气体的进出。
活塞连接着曲轴，一起完成压缩和燃烧过程。
曲轴通过转动将活塞的上下运动转化为旋转运动，最终驱动车辆前进。
进气道和喷油器用于将空气和燃料引入气缸。
点火系统则用于在燃烧行程中点燃燃油混合物。
发动机的构造和工作原理可以根据不同类型的发动机而有所不同，如汽油发动机、柴油发动机和电动发动机等。
不同类型的发动机在燃烧过程、燃料供应和点火方式等方面有所区别，但基本原理和构造仍然遵循相似的规律。
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§1.2.1 机体组 气缸盖
机体组组成：
气缸体
气缸
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气缸垫 油道和水道
曲轴箱 油底壳
§1.2.2 气缸体的布置分类
结构简单、加工 容易，但发动机长度 和高度较大。
缩短了机体的长度和高度， 增加了刚度，减轻了发动机 的重量；形状复杂，加工困 难。六缸以上发动机使用
2020/4/2
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高度小，总体布置方便。 轿车中应用不多
对置气缸式发动机
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2020/4/2
这3种分别为什 么式？
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§1.2.3 整体式气缸体和镶嵌式气缸体
a、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 b、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。
类型 整体式
构造
性能及应用
气缸直接镗在气缸体上
强度和刚度好，能承受大 负荷。成本高。
S——活塞行程mm
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2020/4/2
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§ 2.1压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最 大容积与压缩后的最小容积之
比称为压缩比。用ε表示。
ε= Va/Vc
现代化油器式发动机 压缩比一般为6～9(轿车有 的达9～11)。
公司各发动机压缩比一览表
发动机型号 TU3AF TU5JP4 CNG –TU5JP4 G
电站、动力厂
活塞式内燃机的分类
按冷却方式 按冲程
按燃料 按缸孔数目
按缸孔排列
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水冷发动机
风冷发动机 四冲程发动机
二冲程发动机
汽油发动机 柴油发动机 气体燃料发动机 多缸发动机 单缸发动机 直列式发动机 对置式发动机 V型发动机
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W型发动机
直接喷射式发动机 化油器式发动机
目录
一、发动机的分类 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本构造 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
单缸四冲程汽油机的工作过程
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进气行程
温度370~440 K， 压 力75~90 kPa
排气门关闭
进气门开启
上 止
P点
下 止 点
活 塞
大气压力线 r
a
示功图
V
-
示功图：表示活塞在不同位置---时气缸内气体压力的变化情况。
压缩行程
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
-
进气门关闭
蒸汽机
汽轮机 热汽机
-
活塞式内燃机
蒸汽机
汽轮机
热汽机
优点
噪声小，平稳,升功率 高
缺点
油耗高、维修成本高
应用范围
马自达
结构简单、维修成本低
噪音、振动大
汽车
动力强劲 适于输送易燃易爆的气体
运营成本高，能量转换效率低 体积庞大、能量转换效率低
火车、轮船 电站
效率高 、噪音低、排放低
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制造成本高、体积大
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
示功图
V
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作功行程
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压力 3~5MPa
-
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
排气门关闭
上 止
Z
P点
下 止 点
活 塞
c
大气压力线 r
示功图
名称
成因
爆燃
由于气体压力和温 度过高，在燃烧室 内离点燃中心较远 处的末端可燃混合 气自燃而造成的一 种不正常燃烧。
现象
火焰以极高的速率 向外传播，形成压 力波，以声速向前 推进。当压力波撞 击燃烧室壁时就发 出尖锐的敲缸声。
后果
还会引起发动机过热，功率 下降，燃油消耗量增加等一 系列不良后果。严重爆燃时 甚至造成气门烧毁、轴瓦破 裂，火花塞绝缘体击穿等。
•发动机基本构造
➢机体及曲柄连杆机构 ➢配气机构 ➢燃油供给系 ➢点火系 ➢冷却系 ➢润滑系 ➢起动系
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1、曲柄连杆机构
§ 1.1 功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动
的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲 轴的旋转运动而对外输出动力。
§ 1.2 组成 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
发动机基本原理与构造
MXY/MOT：张文
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技术中心机加部襄樊现场支持分部
DEPA/DMEC/MXF
目录
一、发动机的类型 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本构造 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
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发动机的类型
内燃机
发动机
外燃机
转子式内燃机
发动机类型 转子式内燃机 活塞式内燃机
铝合金与 铸铁相比 有何优越
性？
导热性好、利于提高压 缩比，适用与高速高强 化汽油机
上置式凸轮轴
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§1.2.5 燃烧室
名称
特点
半球形
结构紧凑、火焰行程段、 燃烧速率高、热损失小、 热效率高
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1、发动机概述
发动机是汽车最主要的总 成之一，动力的来源。被称为 汽车的“心脏”。
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2、基本术语
上止点
下止点
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V h )
发动机排量(VL) 燃烧室容积(Vc )
VL= V h × I
气缸总容积(Va )
压缩比（ε） ε= Va / Vc
——气缸直径mm
表面 点火
由于燃烧室内炽热 表面与炽热处(如排 气门头，火花塞电 极，积炭处)点燃混 合气产生的另一种 不正常燃烧。
伴有强烈的较沉闷 敲击声。
产生的高压会使发动机机件 负荷增加，寿命降低。
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3、四冲程发动机的简单工作原理
§3.1 四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
镶嵌式
用耐磨优质材料制成气 降低了制造成本，便于修
缸套，再装到一般材料 理和更换气缸套，延长了
制成的气缸体内。
气缸体的使用寿命。
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§1.2.4 气缸盖
功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。
压缩比
10.5
10.5
11
EW10A 11
EW12 10.8
压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便越高，燃烧速度便越快，
因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。
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但压缩比越大越好吗？
压缩比过大的不良后果：压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情
况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。
b
a V
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排气行程
进气门关闭
残余废气
活 塞
-
排气门打开
P
上Z
止 点
下 止 点
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
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V 示功图
目录
一、发动机的分类 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本构造 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
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