四冲程发动机的工作过程
四冲程柴油机的工作原理
车辆维修试题一、四冲程柴油机的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。
活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
现对照上面的动画了说明它的工作理原。
1. 进气冲程第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。
当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。
2、压缩冲程压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。
当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MPa,Tc＝750～950K。
3、燃烧膨胀冲程。
在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。
燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。
所以这一冲程又叫作功或工作冲程。
4、排气冲程排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。
二、柴油机和汽油机工作过程的主要区别是什么汽油机和柴油机它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。
柴油机吸入洁净空气，在活塞快要到达上止点时，向气缸内喷入燃油，燃油被高压高温的空气点燃，膨胀，将活塞推向下至点，而传统汽油机是吸入汽油与空气的混合气体，在活塞快要到达上止点时，用火花塞发火点燃混合气。
如今的电喷汽油机在活塞快要到达上止点时，用电子控制的喷油泵将汽油喷入气缸，但是燃烧还是靠火花塞点燃。
三、什么叫压缩比？压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。
柴油机的压缩比为15～18。
从理论上讲，压缩比越大，效率越高。
但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。
什么是四冲程发动机
（a）进气
（b）压缩
◎ 以四冲程汽油机为例
通过示功图表示气缸内容积和压力的变化 关系。图中曲线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做的功。
（c）做功
（d）排气
四冲程汽油机的示功图
a)进气行程 b)压缩行程 c)膨胀行程(做功行程) d)排气行程
四冲程发动机是如何工作的
1 进气行程（以自然吸气为例）
吸入空气 压 缩 输入燃料 膨胀做功 排出废气
该过程成为发动机的一个工作循环。
进气
压缩
做功
排气
根据每一个工作循环所需的活塞行程数，可将往复活塞式内燃机分为四冲程发动机和二 冲程发动机。完成一个循环需要活塞往复四个行程的称为四冲程发动机。
什么是四冲程发动机
在气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲 轴相连。可燃混合气在气缸内燃烧时产生的压力 作用在活塞上，使活塞在气缸内做往复运动，通 过连杆推动曲轴转动，对外输出动力。
• 一个工作循环的四个行程分别为： 进气、压缩、做功和排气。
拓展思考
本节课是以汽油机为例讲述了四冲 程发动机的工作原理，那么柴油机的工 作原理是怎样的？与四冲程汽油机的工 作原理相同吗？
学习构造是为了改进构造。 谢谢收看！
进气门和排气门用来吸入新鲜可燃混合气和 排出废气，其开闭由凸轮轴来控制。
凸轮轴的转动通过传动装置由曲轴带动。
排气门
火花塞 飞轮
摇臂
顶杆 电喷嘴 进气门
气缸 活塞 凸轮轴
连杆
曲轴
正时齿轮
单缸四冲程汽油机结构示意图
什么是四冲程发动机
发动机的基本术语：
1 上止点：活塞顶部离曲轴中心最远处，即活塞最高位置。
进气过程中，排气门关闭，进气门开启，活塞 从上止点向下止点移动一个行程，在气缸内形 成真空，新鲜可燃混合气被吸入气缸。
四冲程汽油发动机工作原理
2、压缩行程
曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止 点运动,这时进气门和排气门都关闭, 气缸内成为封闭容积,可燃混合气受 到压缩,压力和温度不断升高,当活塞 到达上止点时压缩行程结束。可燃 混合气压力可达 0.6―1.2MPa ,温 度可达330℃―430℃。压缩比越大, 压缩终了时气缸内的压力和温度越 高,则燃烧速度越快,发动机功率也越 大。但压缩比太高,容易引起爆燃。 会使发动机过热,功率下降,汽油消耗 量增加以及机件损坏。轻微爆燃是 允许的,但强烈爆燃对发动机是很有 害的,汽油机的压缩比一般为 ε=6―10。
（306°），每一个行程曲轴转半周(180º)，进气行程是进气门开 启，排气行程是排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。
(2)四个行程中，只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作 功行程做准备工作的辅助行程，虽然作功行程是主要行程，但其 他三个行程也必不可少。因此，进气行程、压缩行程和排气行程 被称为“辅助行程”。
排气行程终了时，由于燃烧室容积 的存在，气缸内还存有少量废气， 气体压力也因排气系统存在排气阻 力而略高于大气压力。此时，压力 约为0．105MPa―0．115MPa，温 度约为600℃~900℃。
工作特征：进气门关、排气门开、 活塞上行。
二、四冲程发动机的工作特点： (1)每一个发动机工作循环，曲轴转两周(720º)，凸轮轴转一周
(3)在发动机运转的第一循环时，必须有外力使曲轴旋转完成进 气、压缩行程，着火后，完成作功行程，并依靠曲轴和飞轮贮存 的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循环发动机无需外 力就可自行完成。
•8
1、进气行程
由于曲轴的旋转,活塞从上止点向 下止点运动,这时进气门打开，排气 门关闭。进气过程开始时,活塞位于 上止点，随着活塞下移,气缸内容积 增大,压力减小,当压力低于大气压时, 在气缸内产生真空吸力,空气经空气 滤清器并与喷油器喷射的汽油混合 成可燃混合气,通过进气门被吸入气 缸,直至活塞向下运动到下止点。在 进气过程中,受空气滤清器、进气管 道、进气门等阻力影响,进气终了时, 气缸内气体压力略低于大气压,约为 0.075―0.09MPa ,同时受到残余废 气和高温机件加热的影响,温度达到 180℃—210℃左右。
四冲程发动机工作原理PPT精选文档
排气冲程
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四冲程发动机工作原理
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柴油机和汽油机的异同点
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柴油机和汽油机的异同点
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• 直列四缸发动机
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发动机动态图的 增压发动机
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• 转子发动机
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作业
• 发动机的组成？ • 发动机的工作原理？
20
谢谢观赏！
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• 四冲程发动机的工作原理 • 柴油机和汽油机的异同点 • 发动机动态图的欣赏
1
四冲程发动机工作原理
• 进气冲程 • 压缩冲程 • 做工冲程 • 排气冲程
2
进气冲程
• 在进气冲程中： • 进气门打开 • 排气门关闭 • 活塞由上止点运动到
下止点 • 曲轴从0°~180°
3
进气冲程
4
压缩冲程
• 在压缩冲程中： • 进气门关闭 • 排气门关闭 • 活塞由下止点运动到
上止点 • 曲轴从180°~360°
5
压缩冲程
6
做工冲程
• 在做功冲程中： • 进气门关闭 • 排气门关闭 • 活塞由上止点向下止
点 • 曲轴从360°~540°
7
做功冲程
8
排气冲程
• 在排气过程中： • 进气门关闭 • 排气门打开 • 活塞由下止点运动到
上止点 • 曲轴从540°~720°
简述四冲程汽油机的工作原理
简述四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机是汽油机的一种，和其他汽油机相比，他具有很好的燃油效率，对环境友好，价格低。
它可以用于家庭轿车和货车。
四冲程汽油机的工作原理如下：
第一步：进气。
先安上汽油机的进气管路，把空气从管路中吸入。
此外，用汽油泵向缸内喷油，等准备好后就可以进入下一步。
第二步：压缩。
这一步利用汽油机的活塞，把空气和汽油混合物压缩成更小的体积，并且把混合物的温度和压强也提高，以便更好的发动机性能。
第三步：燃烧。
在压缩后，把剩余的空气和汽油混合物点燃，以更高的温度和压强形式产生热量和高压燃烧气体。
燃烧会把缸的温度升高，把温度升高的蒸汽把缸壁上的活塞推动。
第四步：排气。
活塞在往上运动的过程中，会用排气门
把燃烧后的残馀气体排出。
这样反复的循环，把有机物变成热量和冷却的气体，就是四冲程汽油机的工作原理。
四冲程汽油机的优点就在于，它的工作原理非常简单，结构也很紧凑容易维护，把空气和燃油混合，燃烧时比较彻底，燃油效率高，对环境友好，发动机在较低的工作温度下也可以获得良好的动力性能，价格也比较低。
由于四冲程汽油机的多种优点，使它应用范围越来越广，在家庭轿车，大型货车等多种车辆上都有应用。
它可以满足汽车发动机低排放，绿色环保，高效率，经济实惠的多方面要求，因此受到众多消费者和汽车制造商的欢迎。
发动机总体构造及四冲程工作原理
发动机总体构造及四冲程工作原理发动机是现代交通工具中不可或缺的重要部件，它的总体构造和工作原理对于我们理解和使用发动机至关重要。
本文将介绍发动机的总体构造和四冲程工作原理。
发动机的总体构造包括气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、点火系统等部件。
气缸是发动机的主体部分，通常由铸铁或铝合金制成。
活塞则是在气缸内上下运动的零件，它与曲轴通过连杆相连，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的运动转化为旋转运动，并通过连杆将动力传递给车轮。
气门则是控制气缸内气体进出的部件，它通过开启和关闭来控制燃油和空气的进出。
点火系统则是引发燃油燃烧的关键部分，它通过点火塞产生火花，引燃燃油和空气混合物。
发动机的工作原理是基于四冲程循环的。
四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
进气冲程是指活塞向下运动，气门打开，燃油和空气混合物进入气缸。
压缩冲程是指活塞向上运动，气门关闭，燃油和空气混合物被压缩。
工作冲程是指点火系统引发火花，燃烧燃油和空气混合物，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转。
排气冲程是指活塞再次向上运动，气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。
四冲程工作原理的优点在于能够提高发动机的效率和动力输出。
进气冲程和排气冲程分别负责进气和排气，保证了燃油和空气的充分供应和废气的及时排出。
压缩冲程将燃油和空气混合物压缩，提高了燃烧效率。
工作冲程通过燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，实现动力输出。
然而，四冲程工作原理也存在一些不足之处。
首先，由于每个循环中只有一个工作冲程，发动机的输出功率有限。
其次，由于进气和排气冲程需要消耗一定的能量，会导致一定的能量损失。
此外，四冲程发动机的结构相对复杂，需要较多的部件和系统来实现循环过程。
总之，发动机的总体构造和四冲程工作原理是我们理解和使用发动机的基础。
通过了解发动机的构造和工作原理，我们可以更好地理解发动机的工作过程，提高发动机的使用效率和性能。
内燃机四冲程能量转换
内燃机四冲程能量转换
内燃机是指将化学能转化为机械能的热力发动机。
其工作原理是通过燃烧燃料与空气的混合物,获得高温高压的燃气,利用燃气的膨胀做功。
目前,绝大多数内燃机都采用四冲程工作循环,包括吸气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
1. 吸气冲程:活塞向下运动,气缸内形成负压,混合气体被吸入气缸内。
在此过程中,化学能被带入气缸。
2. 压缩冲程:活塞向上运动,混合气体在气缸内被压缩,压力和温度升高。
3. 燃烧冲程:当活塞达到上止点时,火花塞放电引燃混合气体。
燃料的化学能释放出热能,高温高压的燃气对活塞做功,将热能转化为机械能。
4.排气冲程:活塞向下运动,排出燃烧后残余的燃气,为下一个循环做准备。
通过上述四个冲程,内燃机实现了化学能到热能,再到机械能的转换过程。
其中,燃烧冲程是能量转换的关键环节,化学能转化为热能,热能又被部分转化为机械能。
发动机的效率主要取决于燃烧的完全程度和热量利用率。
内燃机通过周期性的吸气、压缩、燃烧和排气,将化学燃料的能量转化为有用的机械能,推动汽车、船舶等运输工具以及发电机组等设备运转。
第2章发动机实际循环与评价指标
一、四冲程发动机理想循环
四冲程发动机的工作过程由进气、压缩、燃烧膨 胀、排气四个过程组成。理想循环的基本假设： （1）缸内热力系统为闭口系统； （2）加热过程为定容或定压加热，放热简化为定容 放热过程； （3）压缩和膨胀过程近似为绝热过程； （4）工质为理想气体； （5）气缸内无摩擦损失，简化为可逆过程；
3.指示热效率和指示燃油消耗率
指示热效率指实际循环指示功与所消耗的 燃油热量的比值 热功当量
Wi 3.6 10 kJ 3.6 6 it 10 g i hn Q g i hn kJ 1000
3
it
的范围一般是 柴油机 0.43～0.50 汽油机 0.25～0.40
1千瓦.小时的功 需要消耗的热量
三种基本循环的比较
柴油机，在工作条件一定时，其压缩比 也基本上确定，但是其压缩比一般较高，其 压缩终了压力也较高，为避免其工作粗暴、 噪声及振动，必须控制其最高压力。因此应 按一定的最高压力为条件来比较其各种理想 循环的热效率。
二、四冲程发动机的实际循环
1.进气过程 进气过程中进气终点的压力和 温度的范围: ／P0 ／K 汽油机 0.80～0.92 340～380 柴油机 0.80～0.95 300～340
根据加热方式的不同 发动机理想循环分类
定容循环 定压循环 混和循环
1、定容循环
1 - 2 绝热压缩 2 - 3定容加热 3 - 4绝热膨胀 4 - 1定容放热
吸热前压缩气体，提高平均吸热温度是提高热效率的 重要措施，是卡诺循环，第二定律对实际循环的指导。
2、定压循环
1 - 2 绝热压缩 3 - 4绝热膨胀
问2：柴油机采用哪种形式的加热循环
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四冲程发动机的工作过程四冲程发动机，也被称为四冲程内燃机，是一种内燃发动机的类型。
它是用气体的压力来推动活塞来驱动机械装置的一种动力装置。
它使用的燃料可以是煤气、汽油、柴油等，并将其与空气混合使其燃烧。
四冲程发动机的工作过程，可以分为四个步骤：吸气、压缩、燃烧和排气。
为了更好地理解四冲程发动机的工作过程，我们将逐步详细地讲解它们。
第一步：吸气四冲程发动机开始启动时，进气门会打开，使活塞向下移动，从而在活塞下方的缸体中形成一个负压区域。
当空气被吸入汽缸内时，空气通过空气滤清器进入进气道，然后进入缸体中。
在到达活塞底部时，进气门关闭。
第二步：压缩在此时刻，活塞开始向上移动，姿势前行。
压缩气体的高压使温度升高，进而可用引燃器点火。
这导致燃料被点燃，从而导致爆炸。
这时，活塞底部的缸体被推向上方，以产生发动机的动力。
第三步：燃烧当混合气被点燃时，混合气的能量被释放，产生的高温和高压将活塞向下推动。
在发动机正常运转后，燃烧气体将从缸底部喷出，进入排气系统，以降低引擎内部的温度。
第四步：排气在燃烧完成后，排气门打开，将燃烧残留物从缸体中排出。
此时，汽缸的负压逐渐升高，和第一步中的吸气部分相似地，这将继续从排气门注入空气，并将燃烧残余物推出缸体，让缸体保持“清洁状态”。
最后，四个步骤不断重复，以使发动机可以持续运转。
所有这些工作额可以在几毫秒之内完成，并以一个节奏感播放。
在这个过程中，发动机可以持续稳定地提供动力，并满足我们的各种需求。
总的来说，四冲程发动机的工作过程，是一个复杂而有效的方式。
它将空气和燃料混合，然后将其压缩，点燃燃料，形成爆炸后推动活塞，然后将产生的废气排出到空气中，以使发动机持续工作。
这种技术已经被广泛使用，由于其可靠性和效率，已经成为了当今世界各种设备和机械的主要动力装置。