1、第一章 发动机工作原理和总体构造,1 发动机的分类,水冷发动机,风冷发动机,按一个工作循 环期间活塞往 复行程数,按冷却方式,按活塞运动方式,四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机 气体燃料发动机,往复活塞式,旋转活塞式,化油器式发动机,直接喷射式发动机发动机,按进气状态,增压发动机,非增压发动机,按所用燃料,单缸发动机结构示意图,2 四冲程发动机工作原理,基本术语,上止点 下止点 活塞行程(S) 压缩比 气缸工作容积(V h ) 发动机排量(VL) 燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 工作循环 工况 负荷率,VL= V h i,Vh= D2S 10-6/4 （L） D气缸
2、直径mm S活塞行程mm,2 四冲程发动机工作原理,一、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370440 K， 压力7590 kPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比： =Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度600800K， 压力6001500 kPa,压缩行程,压缩比,定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比
3、。用表示。 = Va/Vc,现代化油器式发动机压缩比一般为69(轿车有的达911)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。,压缩比过大的不良后果,作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa,作功终了：温度15001700 K， 压力300500 kPa,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,温度9001200 K 压力105125 kPa,残余废气,二、四冲程柴油机的工作原理,喷油器,喷油泵,进气行程,压缩行程,作功行程,
4、排气行程,进气门,排气门,纯空气,温310340K压力8595 kPa,温度7501000K压力35 MPa,瞬时：温度18002200K压力69 MPa,温度700900K 压力105120 kPa,终温10001200K 压力200500 kPa,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？,共同特点：,每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。 只有作功行程产生动力。,思考：,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？,不同点,三、 二冲程发动机的工作原理,二冲程发动机 二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理,(一)、二冲程汽油机工作原理,1、结构,点火燃烧,火
5、花塞,排气孔,压缩混合气,进气孔,进气,扫气孔,排气,(二)、二冲程柴油机工作原理,排气门,燃烧,废气,排气,喷油器,换气,扫气泵,空气,压缩,思考,二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？,理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。 由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。 构造简单，质量较小。 易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。,四、速度特性,内燃机的速度特性：内燃机的油门固定不动，内燃机的功率、转矩、燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。（司机将油门踏板位置保持不变，由于道路阻力不同，汽车行驶速度将改变，上坡时，速度逐渐降低，下坡进，速度增加。这时，内燃机沿速度特
6、性工作。） 内燃机的外特性：内燃机的油门放在最大位置时，内燃机的功率、转矩、燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。它代表了内燃机的最高动力性能。,柴油机速度特性曲线,五、发动机工作状况,1.工况：指内燃机的运行情况，以发出的功率Pe与转速n表示。或者负荷与转速关系。2.内燃机特性：内燃机的主要性能指标随工况而变化的关系。若这种关系以曲线形式表示，则称内燃机特性曲线。,一、负荷特性,内燃机的负荷特性：是在内燃机的转速不变的情况下，其它性能参数（主要指经济性能指标）随负荷变化的关系。（车辆以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，必须改变内燃机的油门，调整有效转矩，适应外界阻力矩变化，保持内燃机转
7、速不变。）柴油机的负荷特性当发动机进入正常工作状态时，将柴油机固定在某一转速，改变每循环供油量，测得各负荷下的柴油机输出转矩、单位时间耗油量，排气温度等。汽油机的负荷特性汽油机转速保持不变，改变节气门的开度，测出各负荷下的汽油机转矩、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化的规律。,1-5 内燃机总体构造,内燃机通常由下列机构和系统组成： 1.机体与气缸盖：机体：是内燃机的骨架，由气缸体、曲轴箱及油底壳组成气缸盖：与活塞顶共同组成燃烧室。气门、气道等零件安排其中。 2.曲柄连杆机构：内燃机的主要运动件，由活塞、连杆、曲轴、飞轮等组成。活塞的往复运动曲轴的旋转运动。 3.供给系：包括燃油供给系，进、排气
8、系统。燃油供给系主要部件化油器（汽油机）及喷油泵、喷油器（柴油机）。进、排气系统主要部件：空气滤清器、进排气管和消声器等。 4.配气机构：定时开启、关闭气门。由气门组、传动组、驱动组等组成。 5.点火系：混合气由火花塞来点燃。由火花塞、点火线圈、断电器、分电器等组成。 6.冷却系：对高温零部件进行冷却。由水泵、风扇、散热器等组成。分水 7.润滑系：向高速运动的摩擦副供给润滑油，以减轻磨损。 8.起动装置：内燃机借助于外力，使之着火达到自行运转状态。,连杆,飞轮,曲轴,活塞,进气门,排气门,推杆,挺柱,正时齿轮, 配气机构 曲柄连杆机构,摇臂,凸轮轴,桑塔纳发动机结构示意图,桑塔纳发动机润滑系示意图,1-6 内燃机产品名称和型号编制规则,国家标准（GB/T725-2008）：1.内燃机产品名称按所采用的燃料命名 2.内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 3.型号由4部分组成：,范例,165F、YZ6102Q、 12VE230ZCZ要求指出： 缸数、冲程数、缸径、冷却方式、用途等,1. 了解内燃机分类。,本章思考题,4. P43 思考题1-1、 1-4。,2. 掌握内燃机基本述语。上止点、下止点、曲柄半径、活塞行程气缸工作容积、燃烧室容积、 内燃机排量、压缩比,3. 四冲程汽油机和柴油机工作循环异同点是什么？,
