汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理課題PPT課件

1、 教學(xué)難點(diǎn)1.四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理第1頁/共28頁一. 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本概念，分類方法及結(jié)構(gòu)1. 發(fā)動(dòng)機(jī)基本概念 目前的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)都是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽儆蔁崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)力，并通過底盤的傳動(dòng)系和行駛系驅(qū)動(dòng)汽車行駛第2頁/共28頁.第3頁/共28頁.第4頁/共28頁2. 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類 按活塞的運(yùn)動(dòng)方式分類：往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式 按燃料分類：汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī) （圖） 按著火方式分類：壓燃式和點(diǎn)燃式 （圖） 按工作循環(huán)沖程數(shù)分類：四沖程和二沖程 （圖） 冷卻方式分類：水冷式和風(fēng)冷式 （圖） 按活塞的行程數(shù)分類：二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī) 按發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣形式分為：增壓

2、式和非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)（圖）第5頁/共28頁壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)第6頁/共28頁第7頁/共28頁第8頁/共28頁第9頁/共28頁第10頁/共28頁 3.四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-1-火花塞火花塞 2-2-氣缸蓋氣缸蓋 3-3-凸輪軸凸輪軸 4-4-機(jī)體機(jī)體 5-5-進(jìn)氣道進(jìn)氣道 6-6-氣缸氣缸 7-7-活塞活塞 8-8-曲軸曲軸 9-9-曲軸皮帶輪曲軸皮帶輪 1010傳動(dòng)鏈輪傳動(dòng)鏈輪 11-11-連桿連桿 12-12-氣門氣門 13-13-凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸正時(shí)齒輪第11頁/共28頁4.單缸四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)第12頁/共28頁2R上止點(diǎn)下止點(diǎn)5.5.發(fā)動(dòng)機(jī)常用

3、術(shù)語 上止點(diǎn)（圖）： 活塞頂離曲軸中心線最遠(yuǎn)的位置 下止點(diǎn)（圖）： 活塞頂離曲軸中心線最近的位置 活塞行程（圖）： 上下止點(diǎn)間的距離 S=2RS=2RS曲軸中心線第13頁/共28頁第14頁/共28頁第15頁/共28頁第16頁/共28頁上止點(diǎn)下止點(diǎn)工作容積 汽缸工作容積（圖）： 活塞由上止點(diǎn)到下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)掃過的容積。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積（排量V V1 1）： 發(fā)動(dòng)機(jī)全部氣缸工作容積之和。第17頁/共28頁第18頁/共28頁 燃燒室容積（圖）： 活塞在上止點(diǎn)時(shí)其上方的容積 氣缸總?cè)莘e（V Va a）： 活塞在下止點(diǎn)時(shí)其上方的全部容積 壓縮比： 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比 第19頁/共28頁第20頁/共2

4、8頁二. 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程主要指：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程主要指：進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣沖程沖程。第21頁/共28頁 進(jìn)氣行程作用： 吸入混合氣過程： 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。在活塞移動(dòng)過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降低，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進(jìn)氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣 ?；钊艢忾T關(guān)排氣門關(guān)閉閉進(jìn)氣門開進(jìn)氣門開啟啟終了壓終了壓力力: : 0.080.08- -0.09MPa0.09MPa終了溫終了

5、溫度度: :320320- -380K380K曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角: :0 0o o- -180180 o第22頁/共28頁 壓縮行程作用： 壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件過程： 壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180?；钊弦茣r(shí)，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高。 活塞活塞排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門關(guān)進(jìn)氣門關(guān)閉閉終了壓力終了壓力: : 0.8-0.8-1.5MPa1.5MPa終了溫度終了溫度: : 600-750K600-750K曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角: :180o-180o-360 o360 o第23頁/共28頁 做功行程作用： 燃燒高溫高壓氣體膨脹做

6、功過程： 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)對外輸出機(jī)械能?；钊钊艢忾T關(guān)排氣門關(guān)閉閉進(jìn)氣門關(guān)進(jìn)氣門關(guān)閉閉曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角:360:360o o- -540 540 o o最高壓力最高壓力: : 3 -5MPa3 -5MPa最高溫度：最高溫度：2200-2800K2200-2800K終了壓力終了壓力: : 0.350.35- -0.5kPa0.5kPa終了溫度終了溫度: : 1200 -1500K1200 -1500K火花塞點(diǎn)火花塞點(diǎn)火火第24頁/共28頁排氣行

7、程作用： 排出膨脹做功后的廢氣過程： 排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。排氣門開啟時(shí)，燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣 活塞活塞排氣門開排氣門開啟啟進(jìn)氣門關(guān)進(jìn)氣門關(guān)閉閉終了壓力終了壓力: : 0.1050.105- -0.12MPa0.12MPa終了溫度終了溫度: : 900-900-1100K1100K曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角:540:540o o- -720 720 o o第25頁/共28頁接下來我們在來看一下四個(gè)沖程完整的過程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原 理理3D3D視頻視頻思考：思考：1 1 一個(gè)工作循環(huán)活塞往返幾次？一個(gè)工作循環(huán)活塞往返幾次？ 2 2次次2 2 一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)幾圈？一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)幾圈？ 2 2圈圈3 3一個(gè)工作循環(huán)做功幾次