技校汽車課件--發(fā)動機(jī)工作原理

1、 一一. 發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造11 概述概述12 基本術(shù)語基本術(shù)語13 發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造14 發(fā)動機(jī)簡單工作原理發(fā)動機(jī)簡單工作原理 1概述概述發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī) 將某一形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。汽車最主要的總成之一，是動力的來源。作用作用 將燃料與空氣進(jìn)行混合在其機(jī)體內(nèi)燃燒，推動活塞往復(fù)運動再帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能向汽車提供動力。 了解內(nèi)燃機(jī)（1）定義：內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒生成高溫高壓的的燃?xì)?使燃?xì)馔苿踊钊龉Φ臋C(jī)器（2）分類：汽油機(jī) 燃用汽油的發(fā)動機(jī) 柴油機(jī) 燃用柴油的發(fā)動機(jī)。2. 2.發(fā)動機(jī)的分類發(fā)動機(jī)的分類（1）按照所用燃料分類 可以分為汽油

2、機(jī)和柴油機(jī)。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為汽油機(jī)；使用柴油機(jī)為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為柴油機(jī)。汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點；汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機(jī)壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽油機(jī)好。 （2）按照行程分類 內(nèi)燃機(jī)按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機(jī)和二行程內(nèi)燃機(jī)(圖1-2 )。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為四行程內(nèi)燃機(jī)；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為二行程內(nèi)燃機(jī)。汽車發(fā)動機(jī)廣泛使用四行程內(nèi)燃機(jī)。 四沖程二沖程（3）按照冷卻方式分類

3、可以分為水冷發(fā)動機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動機(jī)。水冷發(fā)動機(jī)是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機(jī)是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動機(jī)冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機(jī)。 （4）按照氣缸數(shù)目分類 內(nèi)燃機(jī)按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機(jī)和多缸發(fā)動機(jī)。僅有一個氣缸的發(fā)動機(jī)稱為單缸發(fā)動機(jī)；有兩個以上氣缸的發(fā)動機(jī)稱為多缸發(fā)動機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機(jī)。現(xiàn)代車用發(fā)動機(jī)多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機(jī)。 單缸多缸星型發(fā)動機(jī)（多缸）（5）按照氣缸排列方式分類 可以分為單列式

4、和雙列式。單列式發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角180(一般為90)稱為V型發(fā)動機(jī)，若兩列之間的夾角=180稱為對置式發(fā)動機(jī)。 12 基本術(shù)語基本術(shù)語 活塞置于氣缸中，活塞可在氣缸中作往復(fù)直線運動，活塞通過連桿和曲軸相連，曲軸可繞其軸線旋轉(zhuǎn)。觀看Flash動畫 1.上止點上止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處；2.2.下止點下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心處；觀看 Flash動畫 3.3.活塞行程（活塞行程（S S）：）：上、下兩止點間的距離S=2R； 4.4.沖程：沖程：活塞由一個止點到另一個止點運

5、動一次的過程5.5.氣缸工作容積（氣缸工作容積（V Vh h）：）：活塞從上止點到下止點所讓 出的空間的容積（L） h =D2/(410-6)S (L) 6. 6.發(fā)動機(jī)工作容積發(fā)動機(jī)工作容積（發(fā)動機(jī)排量）（V VL L） 發(fā)動機(jī)所有氣缸工作容積之和 i =h i (L) （ i為發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)） 7.燃燒室容積（燃燒室容積（Vc）：）：活塞在上止點時，活塞頂上面的空 間容積。 8. 8. 氣缸總?cè)莘e（氣缸總?cè)莘e（V Va a）：）：活塞在下止點時，活塞頂上面的空間容積。 a =h +C 9.9.壓縮比（壓縮比（）：）：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。 =a / C =(h +C)/ C =1+

6、h /C 它表示氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機(jī)的壓縮比為610，柴油機(jī)的壓縮比為1522。視頻 13 發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造1、四沖程汽油機(jī)組成 兩大機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu) 五大系統(tǒng)：冷卻系、潤滑系、燃料供給系、點火系、起動系 1）曲柄連桿機(jī)構(gòu) 作用： 實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換。 組成：氣缸體和曲軸箱組、活塞連桿組、曲軸飛輪組2）配氣機(jī)構(gòu) 作用：適時開關(guān)進(jìn)、排氣門，以便可燃混合氣能及時進(jìn)入氣缸、廢氣能及時從缸內(nèi)排出。 組成：進(jìn)氣門、排氣門、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸、凸輪軸正時齒輪等組成。視頻 14 發(fā)動機(jī)簡單工作原理發(fā)動機(jī)簡單工作

7、原理1 14 41 1 四沖程汽油機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)工作原理四沖程發(fā)動機(jī) 活塞往復(fù)四個沖程完成一個循環(huán)的 發(fā)動機(jī) 工作循環(huán) 由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個沖程 組成。 視頻觀看 Flash動畫視頻 視頻 排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟示功圖大氣壓力大氣壓力線線PVra上止點下止點進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程 進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。進(jìn)氣終了氣體 壓力為0.0750.09MPa0.0750.09MPa，溫度370400K。進(jìn)氣行程 進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉壓縮行程 進(jìn)排氣門全部關(guān)閉，壓縮終了時，可燃混合氣壓 力升高到0.61.2MPa0.61.2MPa，溫度為600700K600700K。PVra示功圖大氣壓力線大氣壓

8、力線c上止點下止點 進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉瞬時最高：溫度22002800 K， 壓力35MPaZVPra示功圖大氣壓力線大氣壓力線cb上止點下止點 作功行程 進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉?；钊蛳乱苿?，終了氣 體壓力降至0.30.5MPa，溫度降3001600K。 進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣PVr示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點下止點 排氣行程 排氣門開啟，壓力稍高于大氣壓，存在殘余廢氣。 142 四沖程柴油機(jī)工作原理視頻 每個循環(huán)也由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個沖程組成。工作過程如左圖動畫所示 1.進(jìn)氣行程 進(jìn)入氣缸的不是混合氣，而是純空氣。2.壓縮

9、行程 (1)壓縮行程壓縮的是純空氣。 (2)壓縮比大，壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機(jī)高， 壓力可達(dá)3MPa5MPa，溫度可達(dá)800K1000K。 點燃溫度 汽油的點燃溫度很低，約263K， 柴油的點燃溫度高，約為313K359K。 自燃溫度自燃溫度 柴油的自燃溫度低，約為473K573K， 汽油自燃溫度高，約為653K 視頻 3.作功行程 (1)壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣。因為此時氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度自燃溫度(約500K左右)，柴油自行著火燃燒，且以后的一段時間內(nèi)邊噴邊燃燒，氣缸內(nèi)的溫度、壓力急劇升高，推動活塞下

10、行作功。 (2)作功行程中，瞬時壓力可達(dá)5MPa10MPa，瞬時溫度可達(dá)1800K2200K；作功終了，壓力約為200kPa400kPa，溫度約為1200K1500K。4.排氣行程 排氣行程與汽油機(jī)排氣行程基本相同。 四沖程汽油機(jī)與柴油機(jī)的相同點與不同點四沖程汽油機(jī)與柴油機(jī)的相同點與不同點 相同點：相同點： 1.每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周，進(jìn) 氣沖程進(jìn)氣門開，排氣沖程排氣門開，其余兩個沖 程進(jìn)、排氣門均關(guān)。 2.四個沖程中，只有作功沖程產(chǎn)生動力，其余三個沖 程消耗能量。 3.必須用外力起動。 4.工作循環(huán)基本內(nèi)容相似，主要機(jī)件的運動相同， 結(jié)構(gòu)基本相同。 柴油機(jī)與汽油機(jī)不同點不同點： 1. 混合氣形成方式不同： 汽油機(jī)是缸外混合；進(jìn)入氣缸的是燃油混合氣； 柴油