發(fā)動機工作原理課件

歡迎觀看！制作人：楊迪青學校：浦江職技校第1頁，共39頁。汽車的心臟－發(fā)動機第2頁，共39頁。學習內容：發(fā)動機常用術語四沖程發(fā)動機工作原理第3頁，共39頁。1.1.2發(fā)動機的常用術語上止點下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動機排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總容積(Va)壓縮比（ε）第4頁，共39頁。上止點

上止點：活塞離曲軸回轉中心最遠處，

通常指活塞上行到最高位置.第5頁，共39頁。第6頁，共39頁。下止點

下止點：活塞離曲軸回轉中心最近處，通常指活塞下行到最低位置。

第7頁，共39頁。第8頁，共39頁。活塞行程(S)

活塞行程(S)：上、下兩止點間的距離(mm)。

第9頁，共39頁。第10頁，共39頁。曲柄半徑(R)

曲柄半徑(R)：與連桿下端(即連桿大頭)相連的曲柄銷中心到曲軸回轉中心的距離(mm)第11頁，共39頁。氣缸工作容積(Vh)

氣缸工作容積(Ⅴh)：活塞從上止點到下止點所掃過

的空間容積(L)。

Ⅴh=πD2S/(4×106)(L)

式中：D——氣缸直徑(mm）第12頁，共39頁。第13頁，共39頁。發(fā)動機排量(VL)

發(fā)動機排量(ⅤL)：發(fā)動機所有氣缸工作容積之和(L)。設發(fā)動機的氣缸數(shù)為i，則

ⅤL=Ⅴhi(L)

第14頁，共39頁。

第15頁，共39頁。燃燒室容積(Vc)

燃燒室容積(ⅤC)：活塞在上止點時，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積(L)第16頁，共39頁。第17頁，共39頁。氣缸總容積(Va)氣缸總容積(Ⅴa)：活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為氣缸總容積(L)。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即Ⅴa=Ⅴh+ⅤC第18頁，共39頁。壓縮比（ε）

壓縮比(ε)：氣缸總容積與燃燒室容積的比值，即

ε=Ⅴa/ⅤC=(Ⅴh+ⅤC)/ⅤC=1+Ⅴh/ⅤC

它表示活塞由下止運動到上止點時，

氣缸內氣體被壓縮的程度。

壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內的氣體壓力和溫度就越高。

一般車用汽油機的壓縮比為6～10，

柴油機的壓縮比為15～22。

第19頁，共39頁。第20頁，共39頁。壓縮比過大的不良后果

名稱成因現(xiàn)象后果爆燃由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。火焰以極高的速率向外傳播，形成壓力波，以聲速向前推進。當壓力波撞擊燃燒室壁時就發(fā)出尖銳的敲缸聲。還會引起發(fā)動機過熱，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴重爆燃時甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。表面點火由于燃燒室內熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭，火花塞電極，積炭處)點燃混合氣產生的另一種不正常燃燒。伴有強烈的較沉悶敲擊聲。產生的高壓會使發(fā)動機機件負荷增加，壽命降低。第21頁，共39頁。發(fā)動機的工作循環(huán)：在氣缸內進行的每一次將燃料燃燒的熱能轉化為機械能的一系列連續(xù)過程(進氣、壓縮、作功和排氣)稱發(fā)動機的工作循環(huán)。二沖程發(fā)動機：活塞往復兩個行程完成一個工作循環(huán)的稱為二沖程發(fā)動機。四沖程發(fā)動機：活塞往復四個行程完成一個工作循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機。第22頁，共39頁。請看下節(jié)第23頁，共39頁。下一節(jié)

§1.2四沖程發(fā)動機的工作原理第24頁，共39頁?！?.2四沖程發(fā)動機的工作原理

一、四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程第25頁，共39頁。進氣行程排氣門關閉進氣門開啟活塞溫度370~400K，

壓力0.07~0.09MPa第26頁，共39頁。

壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉活塞壓縮比：ε=Va/Vc溫度600~700K，

壓力0.6~1.5MPa第27頁，共39頁。作功行程進氣門關閉排氣門關閉活塞瞬時最高：溫度2200~2800K，

壓力3~5MPa作功終了：溫度1300~1600K，

壓力0.3~0.5MPa第28頁，共39頁。

排氣行程進氣門關閉排氣門打開活塞溫度900~1200K壓力0.105~0.115MPa殘余廢氣第29頁，共39頁。四沖程汽油機發(fā)動機工作狀態(tài)

狀態(tài)行程溫度(K)壓力進氣行程370~44075~90kPa壓縮行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)3~5MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程900~1200105~125kPa單缸四沖程汽油機的工作過程第30頁，共39頁。二、四沖程柴油機的工作原理噴油器排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300-370K壓力0.0785～0.0932MPa

溫度750-1000K壓力3-5MPa瞬時：溫度2000-2500K壓力6-9MPa溫度800-1000K壓力0.105-0.125MPa終了：溫度1200～1500k壓力0.2-0.4MPa吸氣行程壓縮行程作功行程第31頁，共39頁。柴油機工作時各行程狀態(tài)參數(shù)

狀態(tài)行程溫度(K)壓力進氣行程320~350800~900kPa壓縮行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)3~5MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程800~1000105~125kPa第32頁，共39頁。第33頁，共39頁。思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么相同之處呢？？第34頁，共39頁。共同特點：

1.每個工作循環(huán)曲軸轉兩轉(720°)每一行程曲軸轉半轉(180°)，進氣行程是進氣門開啟，排氣行程是排氣門開啟，其余兩個行程進、排氣門均關閉。

2.四個行程中，只有作功行程產生動力，其它三個行程是為作功行程做準備工作的輔助行程，雖然作功行程是主要行程，但其它三個行程也不可缺少。

3.發(fā)動機運轉的第一個循環(huán)，必須有外力使曲軸旋轉完成進氣、壓縮行程，著火后，完成作功行程，依靠曲軸和飛輪貯存的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循環(huán)發(fā)動機無需外力就可自行完成。

第35頁，共39頁。思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么不同呢？第36頁，共39頁。不同點

汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進入可燃混合氣進入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣高