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1、第一章 发动机的工作原理及总体构造,发动机的分类往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语四冲程发动机的工作原理二冲程发动机的工作原理发动机的总体构造发动机的性能指标内燃机产品名称和型号编制规则,一、汽车发动机的分类,汽车发动机都是热能为动力装置，简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。,1、 燃料种类：汽油机、柴油机、代用燃料发动机,2、 冷却方式：水冷式、风冷式,3、 工作循环：四冲程、二冲程,4、 气缸数：单缸、多缸,5 、进气状态：增压、非增压,6、按活塞运动的方式：往复活塞式和旋转活塞式,往复活塞式发动机.flv,三角形活塞转子发动机.flv,二、往复活塞式内
2、燃机的基本结构及术语,1、 基本结构,二、往复活塞式内燃机的基本结构及术语,1. 工作循环：进气、压缩、燃烧、排气 工作循环.swf2. 上止点、下止点、活塞行程S、曲柄半径R 上止点.swf 下止点.swf,二、往复活塞式内燃机的基本术语,活塞行程.swf,3. 气缸工作容积Vs、燃烧室容积Vc、气缸总容积Va、内燃机排量VL,气缸工作容积.swf,燃烧室容积.swf,Vc,气缸总容积.swf,Va=Vs+Vc,发动机排量.swf,VL=VS i,4. 压缩比,压缩比.swf,5. 示功图气缸中气体压力p随气缸容积V变化的示功图,二、往复活塞式内燃机的基本术语,三、四冲程发动机工作原理,四冲
3、程发动机一个工作循环要经过进气、压缩、作功、排气四个行程。,1、 四冲程汽油机工作原理,（1） 进气行程 进气冲程.swf a 、进气门开启、排气门关闭； b、 进气终了时，气体压力约为0.075-0.09MPa； c、 进气终了时，气体温度升高为320-380K； d、示功图上的曲线ra。,（2） 压缩行程 压缩冲程.swf,a、进、排气门均关闭；,b、压缩终了时，气体压力约为0.81.5MPa；,c、压缩终了时，气体温度约为600750k；,d、示功图上的曲线ac。,（3）作功行程 做功冲程.swf,a 、进、排气门关闭；,b、气体压力最大可达36.5MPa，温度达22002800K； c
4、、 行程结束时，压力为0.35-0.5MPa，温度12001500K； d、 示功图上曲线czb。,（4）排气行程 排气冲程.swf,a、进气门关闭、排气门开启；b、排气终了时，气体压力约为0.105-0.115MPa；c、排气终了时，气体温度约为900-1100K；d、示功图上曲线br。,分析,发动机自行运转之前需要外力完成进气压缩两个冲程。在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动 。在整个循环过程中，进气门、排气门各开启一次。发动机着火的基本条件是： 油：是否有油，浓度是否合适。 电：能否产生足够的火花,点燃可燃混合气。 气：气缸压力是否足够。 点火正时
5、：压缩冲程上止点前点火。 配气正时：定时将进、排气门开关,2、四冲程柴油机的工作原理,3 、四冲程汽油机与柴油机的对比,不同点： （1）可燃混合气的形成； （2）点火方式。,相同点： （1）每个循环都包括四个行程，每个行程各占180曲轴转角； （2）四个行程中只有一个作功行程，其余三个耗功行程。,四、二冲程发动机工作原理,1、二冲程汽油机,（1）第一行程：活塞自下止点向上移动，事先已充入活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又自化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内；（2）第二行程：活塞自上止点向下移动，活塞上方进行着作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合气的预压。,2、 二冲程汽油机与四
6、冲程汽油机比较,（1）运转平稳；（2）构造简单、质量小；（3）功率约为四冲程的1.5-1.6倍；（4）不如四冲程经济。,五、发动机的总体构造,通常由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机用）、起动系等部分组成。,五、发动机的总体构造,五、发动机的总体构造,五、发动机的总体构造,五、发动机的总体构造,五、发动机的总体构造,五、发动机的总体构造,五、发动机的总体构造,润滑系的组成.swf润滑系的作用.swf润滑系工作原理.swf,五、发动机的总体构造,六、发动机主要性能指标与特性,发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。
7、同时，发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。,1 、动力性指标表征发动机作功能力大小的指标。（1）有效扭矩Me或Te （Nm）（2）有效功率Pe（KW） 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 （3）平均有效压力Pme （MPa）单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。 （4）发动机转速n（r/min）,2 、经济性指标（1）有效热效率e显示了燃料的热能转化为能被利用的有效功的百分数。显然，为获得一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效热效率越高，发动机的经济性越好。 （2）有效燃油消耗率b
8、e发动机每输出1KWh的有效功所消耗的燃油量。（g/KWh) B发动机单位时间内的耗油量，kg/h。 Pe发动机的有效功率，kW。,六、发动机主要性能指标与特性,3、 强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标，一般包括升功率和强化系数等 。 （1）升功率PL 发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率称为升功率。升功率大，表明每升气缸工作容积发出的有效功率大，发动机的热负荷和机械负荷都高。 （2）强化系数 平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数，记作pmevm。活塞平均速度是指发动机在标定转速下工作时，活塞往复运动速度的平均值。,六、发动机主要性能指标与特性,
9、4、 速度特性 当燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转矩、功率、燃油消耗率等）随曲轴转速变化的曲线，称为速度特性曲线。 外特性：燃料供给调节机构达到最大时所得到的总功率特性。 部分速度特性曲线：燃料供给调节机构其他位置下得到的特性。 外特性曲线分析： （1）n=n2，扭矩最大； （2）n=n3，功率最大； （3）n=n5，燃油消耗率最小。,六、发动机主要性能指标与特性,5、发动机的工作状况工况：常以功率和转速来表征，有时也用负荷与转速表征。负荷：发动机发出的功率与同一转速下所能发出的最大功率之比。某一转速下的负荷工况a 负荷为零（称发动机空载工况）工况b 工况c工况d （发动机全
10、负荷）工况e 发动机的最大功率,六、发动机主要性能指标与特性,七、内燃机产品名称与型号编制 1 、内燃机产品名称均按所采用的燃料命名。 2 、内燃机型号 （1）型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母及有关象形字符号组成； （2）型号包括首部、中部、后部、尾部四部分。,发动机EQ6100，活塞行程115mm，压缩比7，计算：气缸工作容积、 燃烧室容积、 发动机排量。,例 题,115mm,思考题,1. 汽车发动机有哪些类型?2. 四冲程往复活塞式内燃机通常由哪些机构与系统组成?它们各有什么功用?3. 四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何异同?4. CA488型四冲程汽油机有4个气缸，气缸直径87.5mm，活塞行程92mm，压缩比为8.1，试计算其气缸工作容积、燃烧室容积和发动机排量。,
