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1、第一章 发动机基本知识,一、发动机的分类和基本构造 二、发动机常用术语 三、发动机的工作原理 四、发动机的主要性能指标与特性 五、发动机编号规则,一、发动机的分类和基本构造,1. 分类 (1) 按照所用燃料分类,汽油机 柴油机 汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。,一、发动机的分类和基本构造,1. 分类 (1) 按照所用燃料分类 (2) 按照行程分类,四行程 二行程 汽车发动机广泛使用四行程内燃机,一、发动机的分类和基本构造,1. 分类 (1) 按照所用燃料分类 (2) 按照行程分类 (3)
2、按照冷却方式分类,水冷发动机 风冷发动机 水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。,一、发动机的分类和基本构造,1. 分类 (1) 按照所用燃料分类 (2) 按照行程分类 (3) 按照冷却方式分类 (4) 按照气缸数目分类,单缸发动机 多缸发动机 现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。,一、发动机的分类和基本构造,1. 分类 (1) 按照所用燃料分类 (2) 按照行程分类 (3) 按照冷却方式分类 (4) 按照气缸数目分类 (5) 按照气缸排列方式分类,直列 单列式 卧列 双列式 V型 对置式,一、发动机的分类和基本构造,1. 分类 (1) 按照所用燃料分
3、类 (2) 按照行程分类 (3) 按照冷却方式分类 (4) 按照气缸数目分类 (5) 按照气缸排列方式分类 (6) 是否采用增压方式分类,自然吸气(非增压) 强制进气(增压式),二、发动机常用术语,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,二、发动机常用术语,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高
4、位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。,二、发动机常用术语,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。,二、发动机常用术语,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间
5、的距离称为活塞行程。一般用s表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180。,二、发动机常用术语,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R,二、发动机常用术语,活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。一般用V h表示： 式中：D气缸直径，单位mm； S活塞行程，单位mm；,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6.
6、 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,二、发动机常用术语,活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用V c表示。,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,二、发动机常用术语,活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用V a表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即 V aV cV h,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积
7、6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,二、发动机常用术语,多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用V L表示： 式中：V h气缸工作容积； i 气缸数目。,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,二、发动机常用术语,压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用表示。 式中：V a 气缸总容积； V
8、h 气缸工作容积； V c 燃烧室容积；,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,二、发动机常用术语,每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程，即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。,1. 上止点 2. 下止点 3. 活塞行程 4. 曲柄半径 5. 气缸工作容积 6. 燃烧室容积 7. 气缸总容积 8. 发动机排量 9. 压缩比 10. 工作循环,三、发动机的工作原理,1. 四行程汽油机的工作原理 (1) 进气行程 (2) 压缩行程 (3) 作功行程
9、(4) 排气行程,进气门打开 排气门关闭 活塞从上止点向下止点运动 进气终了时: 气缸内气体压力约为0.0750.09MP a 温度达到370400K,三、发动机的工作原理,1. 四行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,进气门和排气门都关闭 活塞从下止点向上止点运动 压缩终了: 可燃混合气压力可达0.61.2 MP a 温度可达600700K 压缩比越大，压缩终了时气缸内的压力和温度越高，则燃烧速度越快，发动机功率也越大。,三、发动机的工作原理,1. 四行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
10、气行程,进气门和排气门都关闭 活塞从上止点向下止点运动 作功终了： 气体压力降低到0.30.5MP a 气体温度降低到13001600K 最高压力可达35 MP a，最高温度可达22002800 K v,三、发动机的工作原理,1. 四行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,进气门关闭 排气门开启 活塞从下止点向上止点运动 排气终止时: 气体压力约为0.1050.115 MP a 温度约为9001200K,三、发动机的工作原理,2. 四行程柴油机的工作原理 (1) 进气行程 (2) 压缩行程 (3) 作功行程 (4) 排气行程,在进气行程中所
11、不同的是柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃混合气，在进气通道中没有化油器，进气阻力小，进气终了时气体压力略高于汽油机而气体温度略低于汽油机。进气终了时气体压力约为0.07850.0932MPa，气体温度约为300370K。,三、发动机的工作原理,1. 四行程柴油机的工作原理 (1) 进气行程 (2) 压缩行程 (3) 作功行程 (4) 排气行程,压缩行程压缩的也是纯空气，在压缩行程接近上止点时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，柴油和空气在气缸内形成可燃混合气并着火燃烧。柴油机的压缩比比汽油机的压缩比大很多(一般为1622)，压缩终了时气体温度和压力都比汽油机高，大大超过了柴油机的自燃温度。压
12、缩终了时，气体压力约为3.54.5MP a，气体温度约为7501000K，柴油机是压缩后自燃着火的，不需要点火，故柴油机又称为压燃机。,三、发动机的工作原理,1. 四行程柴油机的工作原理 (1) 进气行程 (2) 压缩行程 (3) 作功行程 (4) 排气行程,柴油喷入气缸后，在很短的时间内与空气混合后便立即着火燃烧，柴油机的可燃混合气是在气缸内部形成的，而不象汽油机那样，混合气主要是在气缸外部的化油器中形成的。柴油机燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油机高得多，可高达69MPa，最高温度也可高达20002500K。作功终了时，气体压力约为0.20.4MPa，气体温度约为12001500K。,三、发动机的工作原理,1. 四行程柴油机的工作原理 (1) 进气行程 (2) 压缩行程 (3) 作功行程 (4) 排气行程,柴油机的排气行程和汽油机一样，废气同样经排气管排入到大气中去，排气终了时，气缸内气体压力约为0.1050.125MP a，气体温度约为8001000K。,三、发动机的工作原理,2. 行程柴油机的工作原理 (1) 进气行程 (2) 压缩行程 (3) 作功行程 (4) 排气行程,柴油机的排气行程和汽油机一样，废气同样经排气管排入到大气中去，排气终了时，气缸内气体压力约为0.1050.125MPa，气体温度约为8001000K。,
