動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件

1、發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 第二章第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造 基本術(shù)語(yǔ)基本術(shù)語(yǔ) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體構(gòu)造 o發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 2.1 基本術(shù)語(yǔ)基本術(shù)語(yǔ) v 上止點(diǎn)上止點(diǎn) v 下止點(diǎn)下止點(diǎn) v 活塞行程活塞行程(S) v 曲柄半徑曲柄半徑(R) v 氣缸工作容積氣缸工作容積(V h ) v 發(fā)動(dòng)機(jī)排量發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL) v 燃燒室容積燃燒室容積(Vc ) v 氣缸總?cè)莘e氣

2、缸總?cè)莘e(Va ) v 工作循環(huán)工作循環(huán) VL= V h i Vh= D2S 10-6/4 （L） D氣缸直徑氣缸直徑mm S活塞行程活塞行程mm 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 2.2 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理 一、四沖程汽油機(jī)的工作原理一、四沖程汽油機(jī)的工作原理 1、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程 2、壓縮行程、壓縮行程 3、作功行程、作功行程 4、排氣行程、排氣行程 單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程 排氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉 進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟 活塞 溫度370440 K， 壓力7590 kPa 大氣壓力線大氣壓力線

3、 P V r a 示功圖 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣 體壓力的變化情況。體壓力的變化情況。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 壓縮行程壓縮行程 進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉 排氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉 活塞 壓縮比： =Va/Vc P V r a 示功圖示功圖 大氣壓力線大氣壓力線 c 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 溫度600800K， 壓力6001500 kPa 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 作功行程作功行程 進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉 排氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉 活塞活塞 P V r a 示功圖示功圖 大氣壓力線大氣壓力線 c Z b 上止點(diǎn)上止點(diǎn) 下止點(diǎn)下止點(diǎn) 瞬時(shí)最高：溫度

4、22002800 K， 壓 力35MPa 作功終了：溫度 15001700 K， 壓 力300500 kPa 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 排氣行程排氣行程 進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉 排氣門(mén)打開(kāi)排氣門(mén)打開(kāi) 活塞活塞 P V r 示功圖示功圖 大氣壓力線大氣壓力線 c Z b 上止點(diǎn)上止點(diǎn) 下止點(diǎn)下止點(diǎn) 溫度溫度9001200 K 壓力壓力105125 kPa 殘余廢氣殘余廢氣 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 二、四沖程柴油機(jī)的工作原理二、四沖程柴油機(jī)的工作原理 噴油器 噴 油 泵 吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程 進(jìn) 氣 門(mén) 排氣門(mén) 純 空 氣 溫度300370K 壓力8090 kPa 溫度8001000K

5、 壓力35 MPa 瞬時(shí)：溫度 18002200K壓力 510 MPa 溫度8001000K 壓力105125 kPa 終了：溫度 12001500K壓力 200400 kPa 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物圖柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物圖 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 思考思考 四沖程汽油機(jī)和柴油四沖程汽油機(jī)和柴油 機(jī)的工作循環(huán)有什么機(jī)的工作循環(huán)有什么 相同之處呢？相同之處呢？ 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 共同特點(diǎn)：共同特點(diǎn)： 每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸 轉(zhuǎn)半周。轉(zhuǎn)半周。 只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 思考思考 四

6、沖程汽油機(jī)和柴油四沖程汽油機(jī)和柴油 機(jī)的工作循環(huán)有什么機(jī)的工作循環(huán)有什么 不同呢？不同呢？ 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 不同點(diǎn)不同點(diǎn) 汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī) 汽油與空氣缸外混合，進(jìn)汽油與空氣缸外混合，進(jìn) 入可燃混合氣入可燃混合氣 進(jìn)入氣缸的是純空氣進(jìn)入氣缸的是純空氣 電火花點(diǎn)燃混合氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒高溫氣體加熱柴油燃燒 有點(diǎn)火系有點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系 無(wú)噴油器無(wú)噴油器有噴油器有噴油器 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 2.3 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī) 二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理二沖程柴油

7、發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 一、二沖程汽油機(jī)工作原理一、二沖程汽油機(jī)工作原理 壓縮混合氣壓縮混合氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 點(diǎn)火燃燒點(diǎn)火燃燒 排氣排氣掃氣孔掃氣孔 進(jìn)氣孔進(jìn)氣孔 排氣孔排氣孔 火花塞火花塞 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 二、二沖程柴油機(jī)工作原理二、二沖程柴油機(jī)工作原理 換氣 燃燒 排氣 壓縮 噴油器 空 氣 掃氣泵 廢 氣 排氣門(mén) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 思考思考 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四 沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比，沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比， 有何優(yōu)點(diǎn)？有何優(yōu)點(diǎn)？ 理論上它的功率應(yīng)等于四理論上它的功率

8、應(yīng)等于四 沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的二倍。沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的二倍。 由于作功頻率較大，二沖由于作功頻率較大，二沖 程發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較均勻程發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較均勻 平穩(wěn)。平穩(wěn)。 構(gòu)造簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小。構(gòu)造簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小。 易受磨損和經(jīng)常需要修理易受磨損和經(jīng)常需要修理 的運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量較少。的運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量較少。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 車(chē)用內(nèi)燃機(jī)車(chē)用內(nèi)燃機(jī) 水冷發(fā)動(dòng)機(jī)水冷發(fā)動(dòng)機(jī) 風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī) 車(chē)用內(nèi)燃機(jī)車(chē)用內(nèi)燃機(jī) 車(chē)用內(nèi)燃機(jī)車(chē)用內(nèi)燃機(jī) 車(chē)用內(nèi)燃機(jī)車(chē)用內(nèi)燃機(jī) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī) 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī) 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)單缸發(fā)動(dòng)機(jī) 多缸發(fā)

9、動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī) 化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī) 直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 車(chē)用內(nèi)燃機(jī)車(chē)用內(nèi)燃機(jī) 單列式發(fā)動(dòng)機(jī)單列式發(fā)動(dòng)機(jī) 雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)雙列式發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造 兩大機(jī)構(gòu)兩大機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu) 五大系統(tǒng)五大系統(tǒng) 供給系供給系 點(diǎn)火系點(diǎn)火系 冷卻系冷卻系 潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系 起動(dòng)系起動(dòng)系 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 連桿連桿飛輪飛輪曲軸曲軸活塞活塞 進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)排氣門(mén)推桿推桿挺柱挺柱 正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪 配氣機(jī)構(gòu) 曲柄連桿 機(jī)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 搖臂搖臂 凸輪軸凸輪軸 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體

10、課件 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系示意圖 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系示意圖 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 燃料供給系燃料供給系 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 壓縮比壓縮比 定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積 之比稱(chēng)為壓縮比。用之比稱(chēng)為壓縮比。用表示。表示。 = Va/VcVa/Vc 現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮 比一般為比一般為6 69(9(轎車(chē)有的達(dá)轎車(chē)有的達(dá)9 9 11)11)。上海桑塔納轎

11、車(chē)汽油機(jī)。上海桑塔納轎車(chē)汽油機(jī) 壓縮比為壓縮比為8.28.2。 壓縮比過(guò)大的不良后果 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 壓縮比過(guò)大的不良后果壓縮比過(guò)大的不良后果 名稱(chēng)名稱(chēng)成因成因現(xiàn)象現(xiàn)象后果后果 爆燃爆燃 由于氣體壓力和由于氣體壓力和 溫度過(guò)高，在燃溫度過(guò)高，在燃 燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中 心較遠(yuǎn)處的末端心較遠(yuǎn)處的末端 可燃混合氣自燃可燃混合氣自燃 而造成的一種不而造成的一種不 正常燃燒。正常燃燒。 火焰以極高的速火焰以極高的速 率向外傳播，形率向外傳播，形 成壓力波，以聲成壓力波，以聲 速向前推進(jìn)。當(dāng)速向前推進(jìn)。當(dāng) 壓力波撞擊燃燒壓力波撞擊燃燒 室壁時(shí)就發(fā)出尖室壁時(shí)就發(fā)出尖 銳的敲缸聲。銳的敲缸

12、聲。 還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱， 功率下降，燃油消耗量功率下降，燃油消耗量 增加等一系列不良后果。增加等一系列不良后果。 嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣 門(mén)燒毀、軸瓦破裂，火門(mén)燒毀、軸瓦破裂，火 花塞絕緣體擊穿等?；ㄈ^緣體擊穿等。 表面表面 點(diǎn)火點(diǎn)火 由于燃燒室內(nèi)熾由于燃燒室內(nèi)熾 熱表面與熾熱處熱表面與熾熱處 (如排氣門(mén)頭，火如排氣門(mén)頭，火 花塞電極，積炭花塞電極，積炭 處處)點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)點(diǎn)燃混合氣產(chǎn) 生的另一種不正生的另一種不正 常燃燒。常燃燒。 伴有強(qiáng)烈的較沉伴有強(qiáng)烈的較沉 悶敲擊聲。悶敲擊聲。 產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)件負(fù)荷增加，壽命降機(jī)件負(fù)

13、荷增加，壽命降 低。低。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 作業(yè)作業(yè) 1、簡(jiǎn)述發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)。、簡(jiǎn)述發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)。 2、發(fā)動(dòng)機(jī)由哪些機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組成？各部分功、發(fā)動(dòng)機(jī)由哪些機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組成？各部分功 用是什么？用是什么？ 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和總體課件 燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)介燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)介 燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣及燃?xì)鉃楣べ|(zhì)、靠連續(xù)燃燒燃料做功的燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣及燃?xì)鉃楣べ|(zhì)、靠連續(xù)燃燒燃料做功的 旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，主要結(jié)構(gòu)有三部分：旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，主要結(jié)構(gòu)有三部分：1.壓氣機(jī)（空氣壓縮機(jī)）；壓氣機(jī)（空氣壓縮機(jī)）； 2.燃燒室；燃燒室；3.透平透平(動(dòng)力渦輪動(dòng)力渦輪)。其工作原理為：軸流式壓氣機(jī)從外部。其工作原理為：軸流式壓氣機(jī)從外部 吸收空氣，壓縮后送入燃燒室，同時(shí)燃料（氣體或液體燃料）也噴吸收空氣，壓縮后送入燃燒室，同時(shí)燃料（氣體或液體燃料）也噴 入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在受控方式下進(jìn)行定壓燃燒。生成入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在受控方式下進(jìn)行定壓燃燒。生成 的高溫高壓煙氣進(jìn)入透平膨脹做功，推動(dòng)動(dòng)力葉片高速旋轉(zhuǎn)，從而的高溫高壓煙氣進(jìn)入透平膨脹做功，推動(dòng)動(dòng)力葉片高速旋轉(zhuǎn)，從而 使