汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修 課件 1.2往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理

往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理和基本結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容CONTENTS發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)01往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理02發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)0301發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)一、發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)（1）上止點(diǎn)：活塞運(yùn)動(dòng)的最高位置。（2）下止點(diǎn)：活塞運(yùn)動(dòng)的最低位置。（3）活塞行程S：上、下止點(diǎn)之間的距離。（4）曲柄半徑R：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷(xiāo)中心之間的距離。

S＝2R（5）氣缸工作容積Vh：活塞從一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)止點(diǎn)所掃過(guò)的容積。（6）燃燒室容積Vc：活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的空間容積。一、發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)（7）氣缸總?cè)莘eVa：活塞位于下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積。Va＝Vc＋Vｈ（8）發(fā)動(dòng)機(jī)排量VL：多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和。

VL=Vhi一、發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)附：發(fā)動(dòng)機(jī)排量的應(yīng)用——按排量所作的轎車(chē)等級(jí)的劃分。一、發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)（9）壓縮比ε：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。ε=Va/Vc（10）工作循環(huán)：發(fā)動(dòng)機(jī)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過(guò)程叫一個(gè)工作循環(huán)。（11）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：曲軸必須轉(zhuǎn)兩圈（720o），活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次，才能完成個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。一、發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)（12）二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：曲軸只轉(zhuǎn)一圈（360o），活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，就能完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。（13）工況：發(fā)動(dòng)機(jī)在某一時(shí)刻的運(yùn)行狀況，以該時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷表示。（14）空燃比：表示空氣和燃料的混合比。（15）理論空燃比：即將燃料完全燃燒所需要的最少空氣量和燃料量之比。（16）最大功率：最大功率用馬力（PS）或千瓦（KW）表示。（17）最大扭矩：發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩，扭矩的表示方法是N·m／r／min。02往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理1.四沖程汽油機(jī)工作原理2.四沖程柴油機(jī)工作原理3.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作特點(diǎn)4.柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同之處5.二沖程(汽油與柴油)發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單工作原理（一）四沖程汽油機(jī)工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理（a）進(jìn)氣(b)壓縮(c)作功(d)排氣1-排氣門(mén)；2-火花塞；3-進(jìn)氣門(mén)；4-氣缸；5-活塞；6-連桿；7-曲軸（一）四沖程汽油機(jī)工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理四沖程汽油機(jī)是在四個(gè)活塞行程內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個(gè)過(guò)程，并依此不斷循環(huán)往復(fù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的目的。（二）四沖程柴油機(jī)工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理1-噴油器；2-排氣門(mén)；3-進(jìn)氣門(mén)；4-氣缸；5-噴油泵；6-活塞；7-連桿；8-曲軸。（a）進(jìn)氣(b)壓縮(c)作功(d)排氣四沖程柴油機(jī)的工作過(guò)程與四沖程汽油機(jī)一樣，每一個(gè)工作循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)行程，主要差別在于所采用的燃料、混合氣的形成方式和著火方式不同。（三）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作特點(diǎn)二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理汽油機(jī)/柴油機(jī)溫度(K)壓力(MPa)進(jìn)氣270-400/200-2700.075-0.09/0.0785-0.0922壓縮600-700/800-10000.6-1.2/2-5燃燒2200-2800/1800-22002-5/5-10作功1200-1600/1200-15000.2-0.5/0.2-0.4排氣900-1200/800-10000.105-0.115/0.105-0.125（三）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作特點(diǎn)二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理過(guò)程進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)活塞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力來(lái)源進(jìn)氣開(kāi)○關(guān)●向下↓曲軸旋轉(zhuǎn)壓縮關(guān)●關(guān)●向上↑曲軸旋轉(zhuǎn)作功關(guān)●關(guān)●向下↓燃燒氣體排氣關(guān)●開(kāi)○向上↑曲軸旋轉(zhuǎn)（三）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作特點(diǎn)二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理(1)每一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)二周（7200），每一個(gè)行程曲軸轉(zhuǎn)半周（1800），進(jìn)氣行程是進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣行程是排氣門(mén)開(kāi)啟，其余兩個(gè)行程進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉。(2)四個(gè)行程中，只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力，其他三個(gè)行程是為作功行程做準(zhǔn)備工作的輔助行程，雖然作功行程是主要行程，但其他三個(gè)行程也必不可少。(3)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一循環(huán)時(shí)，必須有外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成進(jìn)氣、壓縮行程，著火后，完成作功行程，并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(dòng)機(jī)無(wú)需外力就可自行完成。（四）柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同之處二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理(1)汽油機(jī)的混合氣是在氣缸外部的化油器中形成的，而柴油機(jī)的混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的。柴油機(jī)在進(jìn)氣行程時(shí)，被吸入氣缸內(nèi)的是純空氣。(2)汽油機(jī)在壓縮終了時(shí)，靠火花塞強(qiáng)制點(diǎn)火，而柴油機(jī)則靠自燃。（五）二沖程(汽油)發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理（a）壓縮(b)進(jìn)氣(c)燃燒(d)排氣1-進(jìn)氣孔；2-排氣孔；3-掃齊孔第一行程：活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)。活塞上方進(jìn)行換氣、壓縮；下方進(jìn)行進(jìn)氣。第二行程：活塞上方進(jìn)行作功、換氣；下方進(jìn)行預(yù)壓縮。（五）二沖程(柴油)發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理與二沖程汽油機(jī)不同之處是進(jìn)入氣缸的是純空氣，廢氣則由專(zhuān)設(shè)的排氣門(mén)排出。帶掃氣泵二行程柴油機(jī)工作原理（五）二沖程(柴油)發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理（1）由于進(jìn)排氣過(guò)程幾乎是完全重疊進(jìn)行的，所以在換氣過(guò)程中有混合氣損失和廢氣難以排凈的缺點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性差；柴油機(jī)由于進(jìn)入的是純空氣，沒(méi)有混合氣損失。（2）完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)一周，當(dāng)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相等時(shí)，其作功次數(shù)比四沖程多一倍。因此運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，理論上發(fā)出的功率是四沖程的兩倍，由于抽象氣損失實(shí)際是1.5-1.6倍。03發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.機(jī)體和曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.配氣機(jī)構(gòu)3.潤(rùn)滑系4.冷卻系5.燃料系6.點(diǎn)火系7.起動(dòng)系三、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系冷卻系燃料系點(diǎn)火系起動(dòng)系三、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（一）曲柄連桿機(jī)構(gòu)(1)機(jī)體組:汽缸蓋、汽缸墊、汽缸體、油底殼(2)活塞連桿組:活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、連桿(3)曲軸飛輪組:曲軸、飛輪、皮帶輪、正時(shí)齒輪

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（二）配氣機(jī)構(gòu)（1）氣門(mén)組氣門(mén)（進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)）、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管。（2）氣門(mén)傳動(dòng)組凸輪軸、正時(shí)帶輪（或齒輪、鏈輪）、正時(shí)皮帶（或正時(shí)鏈條）、氣門(mén)挺柱三、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（三）燃料系主要部件:燃油泵、燃油箱、燃油濾清器、油管、噴油器工作過(guò)程：電動(dòng)汽油泵把油箱中的燃油泵入到燃油管中，并產(chǎn)生一定的油壓。噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的控制下噴油三、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（四）點(diǎn)火系組成：蓄電池點(diǎn)火開(kāi)關(guān)點(diǎn)火線圈分電器火花塞點(diǎn)火控制器三、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（五）冷卻系組成：散熱器冷卻風(fēng)扇水泵節(jié)溫器水套相