第一章 发动机 第一节第一节 概述概述 发动机（发动机（internal-combustion engine or combustion engine））•一种动力机械一种动力机械 ——通过燃料在机器内部燃烧，并将其放出通过燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机的热能直接转换为动力的热力发动机 是一种能够把一种形式的能量转化为另是一种能够把一种形式的能量转化为另一种形式的、有用能量的机器一种形式的、有用能量的机器 属一种把属一种把热能转化成机械能热能转化成机械能的机器的机器 发动机（发动机（engine、、motor）） 发动机发动机又称为又称为引擎、马达引擎、马达引擎、马达引擎、马达 在机电行业：把化学能转化为机械能的称呼为：发在机电行业：把化学能转化为机械能的称呼为：发动机动机 engineengine把电能转化为机械能的称呼为：电动把电能转化为机械能的称呼为：电动机机 motormotor•广义上的发动机不仅包括往复活塞式发动机、旋转广义上的发动机不仅包括往复活塞式发动机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等。
轮式的燃气轮机、喷气式发动机等•但通常所说的发动机是指活塞式内燃式发动机但通常所说的发动机是指活塞式内燃式发动机 •活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍•活塞式内燃机将燃料和空气混合，使其活塞式内燃机将燃料和空气混合，使其在气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内在气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气产生高温高压的燃气 燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作从动机械工作 一、内燃机的基本概念一、内燃机的基本概念1、基本名词、基本名词◆◆燃料燃料—通过燃烧能释放出大量热能的物质通过燃烧能释放出大量热能的物质 如：煤、煤气、汽油、柴油、天燃气等如：煤、煤气、汽油、柴油、天燃气等▲热机热机—把燃料燃烧时所放出的热能转化为机把燃料燃烧时所放出的热能转化为机械能的机器械能的机器★★热机根据燃料燃烧时的方式可分为：热机根据燃料燃烧时的方式可分为： 内燃机内燃机 外燃机（蒸汽机）外燃机（蒸汽机） 2、内燃机：、内燃机： 燃料直接在机器内部燃烧的发动机燃料直接在机器内部燃烧的发动机 如：柴油机、汽油机等等；如：柴油机、汽油机等等；特点：特点： 燃料在气缸内部进行燃烧，放出热燃料在气缸内部进行燃烧，放出热能，并直接利用燃气的膨胀，推动活塞能，并直接利用燃气的膨胀，推动活塞对外作功。
对外作功 把热能转变为机械能的一种机器把热能转变为机械能的一种机器 1860年，法国发明家莱诺年，法国发明家莱诺( EtienneL enoir)制成了历史上的第一台实用内燃机制成了历史上的第一台实用内燃机 据记载，该机为：据记载，该机为： 单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机，单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机， 输出功率：输出功率：0.74～～1.47kW，， 转速：转速：100 r/min，， 热效率：热效率：4 % 3、内燃机发明史、内燃机发明史 1876年年,德国人奥托德国人奥托(Nikolas Otto) 制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机 该机为：该机为： 单缸、卧式、有压缩、以煤气为燃料，单缸、卧式、有压缩、以煤气为燃料， 输出功率：输出功率： 2.2kw 转速：转速：180 r/min 热机效率：热机效率：15%～～20% 1883年年,戴姆勒戴姆勒(Gottlieb Daimler)和迈和迈巴赫巴赫 (Wilhelm Maybach)制成了第一台电点制成了第一台电点火式四冲程往复式汽油机火式四冲程往复式汽油机, •安装了迈巴赫设计的化油器安装了迈巴赫设计的化油器, 用白炽灯管解用白炽灯管解决了点火问题。
决了点火问题•以前内燃机的转速都不超过以前内燃机的转速都不超过200r/min , 而戴姆勒发明的汽油机转速一跃为：而戴姆勒发明的汽油机转速一跃为： 800～～1000r/min 1892年德国狄塞尔年德国狄塞尔(Rudol Diesel) 博士获得了博士获得了压缩点火式内燃机压缩点火式内燃机的技术专利；的技术专利； 1897 年制成了第一台压缩点火的年制成了第一台压缩点火的“狄塞尔狄塞尔”内燃机内燃机，即：，即：柴油机柴油机 此后，越来越多的、各种类型的发动机此后，越来越多的、各种类型的发动机相继发明制造出来，并用于各种机器上相继发明制造出来，并用于各种机器上 1 1）按所用的燃料分：）按所用的燃料分：）按所用的燃料分：）按所用的燃料分： （（（（1 1）液体燃料发动机；）液体燃料发动机；）液体燃料发动机；）液体燃料发动机； 汽油机（汽油机（汽油机（汽油机（gasoline enginegasoline engine）））） 柴油机（柴油机（柴油机（柴油机（diesel enginediesel engine））））（（（（2 2））））气体燃料发动机：气体燃料发动机：气体燃料发动机：气体燃料发动机： 压缩天然气发动机（压缩天然气发动机（压缩天然气发动机（压缩天然气发动机（CNGCNG）；）；）；）； 液化石油气发动机（液化石油气发动机（液化石油气发动机（液化石油气发动机（LPGLPG）。
2 2））））按点火方式分：按点火方式分：按点火方式分：按点火方式分： （（（（1 1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机））点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机））点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机））点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机） （（（（2 2）压燃式发动机（如柴油机）压燃式发动机（如柴油机）压燃式发动机（如柴油机）压燃式发动机（如柴油机）4、内燃机的分类、内燃机的分类 3 3）按工作循环的冲程数分：）按工作循环的冲程数分：）按工作循环的冲程数分：）按工作循环的冲程数分： （（（（1 1）四冲程发动机）四冲程发动机）四冲程发动机）四冲程发动机 （（（（2 2）二冲程发动机）二冲程发动机）二冲程发动机）二冲程发动机4 4）按冷却方式分：）按冷却方式分：）按冷却方式分：）按冷却方式分： （（（（1 1）水冷发动机）水冷发动机）水冷发动机）水冷发动机 （（（（2 2）风冷发动机）风冷发动机）风冷发动机）风冷发动机 （（（（3 3）混合冷却式）混合冷却式）混合冷却式）混合冷却式5 5）按进气方式分：）按进气方式分：）按进气方式分：）按进气方式分： （（（（1 1）自然吸气式（非增压式发动机）；）自然吸气式（非增压式发动机）；）自然吸气式（非增压式发动机）；）自然吸气式（非增压式发动机）； （（（（2 2）强制吸气式（增压式发动机）。
强制吸气式（增压式发动机）强制吸气式（增压式发动机）强制吸气式（增压式发动机） 6）按气缸数分：）按气缸数分： （（1）单缸发动机）单缸发动机 ；； （（2）多缸发动机多缸发动机 7）按气缸排列方式分：）按气缸排列方式分： （（1）单列发动机：直立式发动机）单列发动机：直立式发动机 平卧式发动机平卧式发动机 （（2）双列发动机：）双列发动机： V型发动机型发动机 水平对置式发动机水平对置式发动机 （（3）星形）星形 8）按活塞运动方式：）按活塞运动方式： 往复活塞式往复活塞式 旋转活塞式旋转活塞式 内燃机的分类： 内燃机的分类： 玉柴欧Ⅲ系列车用柴油机YC4G 玉柴欧Ⅲ系列车用柴油机YC6J270-30 四、内燃机的型号标记四、内燃机的型号标记•内燃机产品名称和型号标记编制规则内燃机产品名称和型号标记编制规则（（GB725—2008））•产品名称：按所采用的燃料命名产品名称：按所采用的燃料命名如：柴油机、汽油机、煤气机、沼气机，如：柴油机、汽油机、煤气机、沼气机， 双燃料发动机或混合动力发动机等。
双燃料发动机或混合动力发动机等 •内燃机型号由下列四部分组成：内燃机型号由下列四部分组成：内燃机型号由下列四部分组成：内燃机型号由下列四部分组成：（（（（1 1）首部：）首部：）首部：）首部： 为产品系列符号和（或）换代标志符号，由制为产品系列符号和（或）换代标志符号，由制为产品系列符号和（或）换代标志符号，由制为产品系列符号和（或）换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门或由造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门或由造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门或由造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门或由部主管标准化机构核准部主管标准化机构核准部主管标准化机构核准部主管标准化机构核准2 2）中部：）中部：）中部：）中部： 由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号组成径符号组成径符号组成径符号组成3 3）后部：）后部：）后部：）后部： 结构特征和用途特征符号，以字母表示结构特征和用途特征符号，以字母表示。
结构特征和用途特征符号，以字母表示结构特征和用途特征符号，以字母表示 （（（（4 4）尾部：）尾部：）尾部：）尾部： 区分符号同一系列产品因改进等原因需要区分区分符号同一系列产品因改进等原因需要区分区分符号同一系列产品因改进等原因需要区分区分符号同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示时，由制造厂选用适当符号表示时，由制造厂选用适当符号表示时，由制造厂选用适当符号表示 •型号：阿拉伯数码和汉语拼音字母组成 举例：柴油机举例：柴油机（（（（1 1））））165165F F —— ——表示单缸，四冲程，缸径表示单缸，四冲程，缸径表示单缸，四冲程，缸径表示单缸，四冲程，缸径6565mmmm，，，，风冷2 2））））X4105X4105 —— ——表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径105105mmmm，，，，水冷（这里的水冷（这里的水冷（这里的水冷（这里的X X表示系列代号）表示系列代号）表示系列代号）表示系列代号）3 3））））495495T T —— ——表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径9595mmmm，，，，水冷，拖拉机用。
水冷，拖拉机用水冷，拖拉机用水冷，拖拉机用4 4））））1212V135ZGV135ZG —— ——表示表示表示表示1212缸，缸，缸，缸，V V型，二冲程，缸径型，二冲程，缸径型，二冲程，缸径型，二冲程，缸径135135mm,mm,，，，，水冷，水冷，水冷，水冷，增压，工程机械用增压，工程机械用增压，工程机械用增压，工程机械用 举例：汽油机举例：汽油机（（1））1E65F ——表示单缸，二冲程，缸径表示单缸，二冲程，缸径65mm，，风风冷，通用型冷，通用型2））4100Q ——表示四缸，四冲程，缸径表示四缸，四冲程，缸径100mm，，水冷，车用水冷，车用 第二节第二节 内燃机的工作过程内燃机的工作过程 （（1 1）上止点：）上止点： 活塞距曲轴中心最活塞距曲轴中心最远的位置（最上）远的位置（最上） （（2 2）下止点：）下止点： 活塞距曲轴中心最活塞距曲轴中心最近的位置（最下）近的位置（最下） （（3 3）活塞冲程（行程））活塞冲程（行程） S S：： 上下止点间的距离上下止点间的距离1、内燃机工作的基本概念、内燃机工作的基本概念 4 4．压缩室容积（．压缩室容积（V VC C）：）： 活塞位于上止点时，活塞顶部与缸盖间的容积，又称燃烧活塞位于上止点时，活塞顶部与缸盖间的容积，又称燃烧室容积。
室容积5 5．汽缸工作容积（．汽缸工作容积（V VＨＨ）：）： 活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积, ,也叫也叫内燃机的排量，它可以用由下式表示：内燃机的排量，它可以用由下式表示： V VＨＨ= =ππ··D D2 2··S S··i i /4/4 （（Ｌ）Ｌ）式中式中: : D D ——气缸直径（气缸直径（mmmm））,S,S——活塞冲程（活塞冲程（mmmm））, ,i i——气缸数 6 6．汽缸的最大容积（．汽缸的最大容积（V Va a）：）： 活塞在下止点时，活塞顶上部的气缸的总容积，即气缸工活塞在下止点时，活塞顶上部的气缸的总容积，即气缸工作容积与压缩容积的之和：作容积与压缩容积的之和： V Va a =V=VH H + V+ VC C ７．压缩比７．压缩比ε ：：汽缸最大容积汽缸最大容积Va与压缩室容与压缩室容积积VC的比值称为压缩比的比值称为压缩比。
Va VH + VC ε＝＝ ＝＝ VC VC 汽油发动机的压缩比：汽油发动机的压缩比：6～～10；但如今普；但如今普遍都提高为遍都提高为9～～12 现代柴油机的压缩比一般在现代柴油机的压缩比一般在12～～22之间，之间，但超高增压柴油机的压缩比可低至但超高增压柴油机的压缩比可低至8 2、四行程内燃机的工作过程、四行程内燃机的工作过程 1 1）单缸四行程柴油机的工作过程）单缸四行程柴油机的工作过程 柴油机的工作是由进气、压缩、柴油机的工作是由进气、压缩、做功（燃烧膨胀）和排气这四个冲程做功（燃烧膨胀）和排气这四个冲程来完成的，四个冲程构成一个工作循来完成的，四个冲程构成一个工作循环 活塞走过四个冲程才能完成一个活塞走过四个冲程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
工作循环的柴油机称为四冲程柴油机 （（1 1）进气行程）进气行程 进气行程时曲轴转动第一进气行程时曲轴转动第一个半圈（个半圈（0º0º～～180º180º）） 活塞从上止点运动到下止点活塞从上止点运动到下止点 此时进气门打开，排气门此时进气门打开，排气门关闭 气缸内吸入的是纯空气，气缸内吸入的是纯空气， 进气行程结束时进气行程结束时, ,气缸内气气缸内气体压力为体压力为0.0850.085～～0.0950.095MPaMPa，，温温度为度为310310～～340340K K（（3737～～67℃)67℃) （（（（2 2 2 2）压缩行程）压缩行程）压缩行程）压缩行程 压缩行程时曲轴转动第二压缩行程时曲轴转动第二压缩行程时曲轴转动第二压缩行程时曲轴转动第二个半圈（个半圈（个半圈（个半圈（180º~360º180º~360º180º~360º180º~360º）））） 活塞从下止点运动到上止点活塞从下止点运动到上止点。
活塞从下止点运动到上止点活塞从下止点运动到上止点 此时进、排气门都关闭此时进、排气门都关闭此时进、排气门都关闭此时进、排气门都关闭 压缩行程结束时，气缸内压缩行程结束时，气缸内压缩行程结束时，气缸内压缩行程结束时，气缸内气体压力达气体压力达气体压力达气体压力达3.03.03.03.0～～～～5.05.05.05.0MPaMPaMPaMPa，，，，温度温度温度温度上升到上升到上升到上升到750750750750～～～～1000100010001000K K K K（（（（577577577577～～～～727℃727℃727℃727℃） 在活塞接近上止点之前在活塞接近上止点之前在活塞接近上止点之前在活塞接近上止点之前10101010～～～～35°35°35°35°，柴油以，柴油以，柴油以，柴油以12121212～～～～100100100100MPaMPaMPaMPa的的的的压力喷入气缸压力喷入气缸压力喷入气缸压力喷入气缸 （（（（3 3 3 3）作功行程）作功行程）作功行程）作功行程 作功行程时曲轴转动第三个半圈作功行程时曲轴转动第三个半圈作功行程时曲轴转动第三个半圈作功行程时曲轴转动第三个半圈（（（（360º360º360º360º～～～～540º540º540º540º）。
压缩行程中活塞到达上止点前，喷压缩行程中活塞到达上止点前，喷压缩行程中活塞到达上止点前，喷压缩行程中活塞到达上止点前，喷油器开始向燃烧室喷入雾状柴油油器开始向燃烧室喷入雾状柴油油器开始向燃烧室喷入雾状柴油油器开始向燃烧室喷入雾状柴油 柴油在高温高压空气中吸热自燃，柴油在高温高压空气中吸热自燃，柴油在高温高压空气中吸热自燃，柴油在高温高压空气中吸热自燃，释放大量热能，气体膨胀，气压推动活释放大量热能，气体膨胀，气压推动活释放大量热能，气体膨胀，气压推动活释放大量热能，气体膨胀，气压推动活塞从上止点运动到下止点塞从上止点运动到下止点塞从上止点运动到下止点塞从上止点运动到下止点 迅速燃烧的混合气在上止点时，压迅速燃烧的混合气在上止点时，压迅速燃烧的混合气在上止点时，压迅速燃烧的混合气在上止点时，压力上升到力上升到力上升到力上升到6.06.06.06.0～～～～9.09.09.09.0MPaMPaMPaMPa，，，，温度上升到温度上升到温度上升到温度上升到1800180018001800～～～～2200220022002200K K K K（（（（1527152715271527～～～～1927℃1927℃1927℃1927℃）。
活塞到达下止点时，缸内压力降到活塞到达下止点时，缸内压力降到活塞到达下止点时，缸内压力降到活塞到达下止点时，缸内压力降到0.20.20.20.2～～～～0.50.50.50.5MPaMPaMPaMPa，，，，温度下降到温度下降到温度下降到温度下降到1000100010001000～～～～1200120012001200K K K K（（（（727727727727～～～～927℃927℃927℃927℃） 在此行程中进、排气门都是关闭的在此行程中进、排气门都是关闭的在此行程中进、排气门都是关闭的在此行程中进、排气门都是关闭的 （（4 4）排气行程）排气行程 排气行程时曲轴转动第四个半圈排气行程时曲轴转动第四个半圈排气行程时曲轴转动第四个半圈排气行程时曲轴转动第四个半圈（（（（540540540540º º～～～～720720720720º º）））））））） 带动活塞从下止点运动到上止点带动活塞从下止点运动到上止点带动活塞从下止点运动到上止点。
带动活塞从下止点运动到上止点 活塞到达上止点时，排气门开启，活塞到达上止点时，排气门开启，活塞到达上止点时，排气门开启，活塞到达上止点时，排气门开启，进气门应关闭，燃烧后的废气在活塞进气门应关闭，燃烧后的废气在活塞进气门应关闭，燃烧后的废气在活塞进气门应关闭，燃烧后的废气在活塞的作用下经排气门排出气缸，至活塞的作用下经排气门排出气缸，至活塞的作用下经排气门排出气缸，至活塞的作用下经排气门排出气缸，至活塞到达上止点，排气行程结束到达上止点，排气行程结束到达上止点，排气行程结束到达上止点，排气行程结束 未排净的废气压力仍有残余压力未排净的废气压力仍有残余压力未排净的废气压力仍有残余压力未排净的废气压力仍有残余压力0.1050.1050.1050.105～～～～0.120.120.120.12MPaMPaMPaMPa，，，，温度有温度有温度有温度有700700700700～～～～900900900900K K K K 至此，柴油机完成了一个工作循至此，柴油机完成了一个工作循至此，柴油机完成了一个工作循至此，柴油机完成了一个工作循环，并不断重复这样的循环。
环，并不断重复这样的循环环，并不断重复这样的循环环，并不断重复这样的循环 0.085～0.095MPa，温度为310～340K3.0～5.0MPa，温度上升到750～1000K6.0～9.0MPa 1800～2200K0.2～0.5MPa，温度下降到1000～1200K废气压力0.105～0.12MPa，温度700～900K 喷油器喷 油 泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进 气 门排气门纯 空 气温度300~370K压力800~900 kPa温度800~1000K压力3~5 MPa温度 1800~2200K压力 5~10 MPa温度800~1000K压力105~400 kPa终了：温度800~1000K压力105~400 kPa 四冲程柴油机工作状态四冲程柴油机工作状态 状态状态行程行程温度温度(K)压力压力进气行程进气行程320~350800~900 kPa压缩行程压缩行程800~1000（（600））3~5MPa作功行程作功行程2200~2800(瞬时最高瞬时最高)1500~1700(作功终了作功终了)5~10MPa (瞬时最高瞬时最高)300~500kPa(作功终了作功终了)排气行程排气行程800~1000105~125 kPa 柴油机工作过程口决柴油机工作过程口决活塞下行气门开，新鲜空气吸进来。
活塞下行气门开，新鲜空气吸进来活塞上行气门闭，压缩升温做准备活塞上行气门闭，压缩升温做准备喷油自燃气膨胀，推动活塞发动力喷油自燃气膨胀，推动活塞发动力工作完了成废气，活塞上行排出去工作完了成废气，活塞上行排出去活塞往复曲轴转，进、压、工、排成循环活塞往复曲轴转，进、压、工、排成循环 2 2）单缸四行程汽油机的工作过程）单缸四行程汽油机的工作过程 四四冲冲程程汽汽油油机机的的工工作作过过程程与与四四冲冲程程柴柴油油机相同 活活塞塞在在一一个个工工作作循循环环中中，，从从上上止止点点到到下下止止点点，，又又从从下下止止点点到到上上止止点点，，往往复复运运动动两两次次，，同同时时完完成成进进气气、、压压缩缩、、作作功功和和排排气气四个工作过程四个工作过程 所所不不同同的的是是在在作作功功行行程程，，可可燃燃混混合合气气是由火花塞点燃的是由火花塞点燃的 四四行行程汽油机的工作过程程汽油机的工作过程1 1、、进气行程进气行程2 2、压缩行程、压缩行程（点火行程）（点火行程）3 3、作功行程、作功行程4 4、排气行程、排气行程 1．进气行程．进气行程 进气行程时曲轴转动使活塞从上止进气行程时曲轴转动使活塞从上止点运动到下止点。
点运动到下止点 进气行程时，汽油机吸入汽油和清进气行程时，汽油机吸入汽油和清洁空气的混合气洁空气的混合气 进气行程结束时，气缸内混合气压进气行程结束时，气缸内混合气压力为力为0.08～～0.09MPa，，混合气温度为混合气温度为370～～400K 进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440 K， 压力75~90 kPa大气压力线大气压力线PVra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 2．压缩行程．压缩行程 压缩行程时，曲轴转动使活塞从下止点压缩行程时，曲轴转动使活塞从下止点运动到上止点运动到上止点 压缩行程结束时，气缸内混合气压力可压缩行程结束时，气缸内混合气压力可达达0.8～～1.5MPa，，温度上升到温度上升到600～～750K，，但并未达到汽油空气混合气自燃的温度但并未达到汽油空气混合气自燃的温度 因此，在活塞接近上止点之前因此，在活塞接近上止点之前10～～15°，通过火花塞点火（点火提前）通过火花塞点火（点火提前） 压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/VcPVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600~800K， 压力600~1500 kPa 3．作功行程．作功行程 作功行程时，高温高压气体膨胀，推动作功行程时，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点运动到下止点。
活塞从上止点运动到下止点 可燃混合气在上止点被点燃后，压力上可燃混合气在上止点被点燃后，压力上升到升到3.0～～6.5MPa，，温度上升到温度上升到2200～～2800K，，因此推动活塞，通过连杆转动曲轴对外输因此推动活塞，通过连杆转动曲轴对外输出转矩 活塞到达下止点时，缸内压力降到活塞到达下止点时，缸内压力降到0.35～～0.5MPa，，温度下降到温度下降到1200～～1500K 作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度2200~2800 K， 压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700 K， 压力300~500 kPa 4．排气行程．排气行程 排气行程时，曲轴带动活塞从下止点运动排气行程时，曲轴带动活塞从下止点运动到上止点到上止点 活塞到达上止点时，废气压力仍有活塞到达上止点时，废气压力仍有0.105～～0.12MPa，，温度为温度为900～～1100K 排气行程结束时，气缸内仍然残留的废排气行程结束时，气缸内仍然残留的废气为残余废气残余废气量与进气过程中吸入气为残余废气。
残余废气量与进气过程中吸入气体量的比值称为残余废气系数气体量的比值称为残余废气系数 排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度900~1200 K 压力105~125 kPa残余废气 四四行行程汽油机工作状态程汽油机工作状态 状态状态状态状态行程行程行程行程温度温度温度温度( (K)K)压力压力压力压力进气行程进气行程进气行程进气行程370~440370~44075~90 75~90 kPakPa压缩行程压缩行程压缩行程压缩行程600~800600~800600~1500 600~1500 kPakPa作功行程作功行程作功行程作功行程2200~2800(2200~2800(瞬时最高瞬时最高瞬时最高瞬时最高) )1500~1700(1500~1700(作功终了作功终了作功终了作功终了) )3~53~5MPa (MPa (瞬时最高瞬时最高瞬时最高瞬时最高) )300~500 300~500 kPakPa ( (作功终了作功终了作功终了作功终了) )排气行程排气行程排气行程排气行程900~1200900~1200105~125 105~125 kPakPa •工作 （三）多缸四冲程内燃机的工作过程（三）多缸四冲程内燃机的工作过程 单缸四冲程内燃机工作时，曲轴每旋转单缸四冲程内燃机工作时，曲轴每旋转两圈，只有半圈（作功冲程）作功，导致两圈，只有半圈（作功冲程）作功，导致主轴运转不均匀，所以会产生较大的震动。
主轴运转不均匀，所以会产生较大的震动 因此在单缸机上都装有尺寸较大的、因此在单缸机上都装有尺寸较大的、重量较重的飞轮来储存能量，以保持主轴重量较重的飞轮来储存能量，以保持主轴运转的平稳性和连续性运转的平稳性和连续性 具有两个或两个以上气缸的内燃机称为具有两个或两个以上气缸的内燃机称为多缸内燃机多缸内燃机 多缸四冲程内燃机可视为由多个单缸机多缸四冲程内燃机可视为由多个单缸机共用一根曲轴和一个大机体组合而成的共用一根曲轴和一个大机体组合而成的 每个气缸与单缸机一样各自完成本身的每个气缸与单缸机一样各自完成本身的工作循环工作循环,只是各气缸的作功冲程相互错开，只是各气缸的作功冲程相互错开，使各缸的同一冲程按一定的工作顺序排列组使各缸的同一冲程按一定的工作顺序排列组合 由于多缸内燃机的作功冲程是相互交替由于多缸内燃机的作功冲程是相互交替均匀分配的，所以多缸比单缸内燃机旋转均均匀分配的，所以多缸比单缸内燃机旋转均匀、工作稳定匀、工作稳定 三、单缸二冲程内燃机的工作过程三、单缸二冲程内燃机的工作过程 四冲程内燃机的曲轴转两圈，活塞四冲程内燃机的曲轴转两圈，活塞经过四个冲程才完成一个工作循环。
且经过四个冲程才完成一个工作循环且只有一个工作冲程只有一个工作冲程 而二冲程内燃机的曲轴只需转一圈，而二冲程内燃机的曲轴只需转一圈，活塞经过两个冲程就可完成一个工作循活塞经过两个冲程就可完成一个工作循环 （一）单缸二冲程汽油机的工作过程（一）单缸二冲程汽油机的工作过程 第一冲程：第一冲程： 当活塞从下止点向上止点运动时，活塞当活塞从下止点向上止点运动时，活塞起着一个起着一个上挤下吸上挤下吸的作用 在运动中活塞关闭了换气孔和排气孔，在运动中活塞关闭了换气孔和排气孔，在活塞的上部使进入气缸内燃料混合气受到在活塞的上部使进入气缸内燃料混合气受到压缩 当活塞继续上升，活塞的下部将进气孔当活塞继续上升，活塞的下部将进气孔打开时，开始吸气，由于曲轴箱的容积不断打开时，开始吸气，由于曲轴箱的容积不断增加，产生吸力，化油器中的可燃混合气便增加，产生吸力，化油器中的可燃混合气便被吸入曲轴箱被吸入曲轴箱 上挤下吸上挤下吸上推下压上推下压 第二冲程第二冲程： 当活塞接近上止点时，火花塞点燃被压缩的可燃混当活塞接近上止点时，火花塞点燃被压缩的可燃混当活塞接近上止点时，火花塞点燃被压缩的可燃混当活塞接近上止点时，火花塞点燃被压缩的可燃混合气，活塞起着合气，活塞起着合气，活塞起着合气，活塞起着上推下压上推下压上推下压上推下压作用。
在活塞上方燃气膨胀产作用在活塞上方燃气膨胀产作用在活塞上方燃气膨胀产作用在活塞上方燃气膨胀产生的压力使活塞向下移动而作功生的压力使活塞向下移动而作功生的压力使活塞向下移动而作功生的压力使活塞向下移动而作功 当活塞继续向下移动时，在活塞的下方首先关闭进当活塞继续向下移动时，在活塞的下方首先关闭进当活塞继续向下移动时，在活塞的下方首先关闭进当活塞继续向下移动时，在活塞的下方首先关闭进气孔，使曲轴箱内的可燃混合气受到挤压，当继续向下气孔，使曲轴箱内的可燃混合气受到挤压，当继续向下气孔，使曲轴箱内的可燃混合气受到挤压，当继续向下气孔，使曲轴箱内的可燃混合气受到挤压，当继续向下移动时，排气孔被打开，气缸中的废气受到燃气压力的移动时，排气孔被打开，气缸中的废气受到燃气压力的移动时，排气孔被打开，气缸中的废气受到燃气压力的移动时，排气孔被打开，气缸中的废气受到燃气压力的作用自行排出作用自行排出作用自行排出作用自行排出 当活塞再向下移动时，换气孔被打开，曲轴箱内受当活塞再向下移动时，换气孔被打开，曲轴箱内受当活塞再向下移动时，换气孔被打开，曲轴箱内受当活塞再向下移动时，换气孔被打开，曲轴箱内受挤压的可燃气体经换气孔进入气缸，并帮助驱扫废气。
挤压的可燃气体经换气孔进入气缸，并帮助驱扫废气挤压的可燃气体经换气孔进入气缸，并帮助驱扫废气挤压的可燃气体经换气孔进入气缸，并帮助驱扫废气 活塞扫气过程实际上是排气和进气两个活塞扫气过程实际上是排气和进气两个工作过程的结合，一直到活塞经过下止点后，工作过程的结合，一直到活塞经过下止点后，再向上运动将换气孔和排气孔封闭后才结束再向上运动将换气孔和排气孔封闭后才结束 由此可知，二冲程汽油机没有一个单独由此可知，二冲程汽油机没有一个单独的进气和排气冲程，进气和排气过程分别是的进气和排气冲程，进气和排气过程分别是与压缩和作功的过程同时进行的与压缩和作功的过程同时进行的 所以，二冲程汽油机曲轴转一圈，活塞所以，二冲程汽油机曲轴转一圈，活塞走两个冲程即完成一个工作循环走两个冲程即完成一个工作循环 二行行程汽油机工作原理压缩混合气进气点火燃烧排气换气孔进气孔排气孔火花塞 （二）单缸二冲程柴油机的工作过程（二）单缸二冲程柴油机的工作过程 在气缸中部开有进气在气缸中部开有进气在气缸中部开有进气在气缸中部开有进气孔，其启闭由活塞的往复运孔，其启闭由活塞的往复运孔，其启闭由活塞的往复运孔，其启闭由活塞的往复运动来控制。
气缸顶部设有排动来控制气缸顶部设有排动来控制气缸顶部设有排动来控制气缸顶部设有排气门换气时，采用增压器气门换气时，采用增压器气门换气时，采用增压器气门换气时，采用增压器提高空气压力，由进气孔压提高空气压力，由进气孔压提高空气压力，由进气孔压提高空气压力，由进气孔压入气缸，并将废气驱赶出去入气缸，并将废气驱赶出去入气缸，并将废气驱赶出去入气缸，并将废气驱赶出去 与汽油机的区别：与汽油机的区别：与汽油机的区别：与汽油机的区别：换气换气换气换气时进入的是纯净空气；自燃；时进入的是纯净空气；自燃；时进入的是纯净空气；自燃；时进入的是纯净空气；自燃；无燃油损失无燃油损失无燃油损失无燃油损失 二行行程柴油机工作换气燃烧排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门 思考四四行行程汽油机和柴程汽油机和柴油机的工作循环有油机的工作循环有什么相同之处呢？什么相同之处呢？ 共同特点：共同特点：1每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周轴转半周2只有作功行程产生动力只有作功行程产生动力 思考四四行行程汽油机和柴油程汽油机和柴油机的工作循环有什么机的工作循环有什么不同呢？不同呢？ 不同点不同点 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，汽油与空气缸外混合，汽油与空气缸外混合，汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入可燃混合气进入可燃混合气进入可燃混合气进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气电火花点燃混合气电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧有有有有点火系点火系点火系点火系无无无无点火系点火系点火系点火系无无无无喷油器喷油器喷油器喷油器有有有有喷油器喷油器喷油器喷油器 思考二二二二行行行行程发动机程发动机程发动机程发动机与四与四与四与四行行行行程发动程发动程发动程发动机相比，有何机相比，有何机相比，有何机相比，有何优点？优点？优点？优点？1.理论上它的功率应理论上它的功率应等于四等于四行行程发动机程发动机的二倍。
的二倍2.由于作功频率较大，由于作功频率较大，二二行行程发动机的运程发动机的运转比较均匀平稳转比较均匀平稳3.构造简单，质量较构造简单，质量较小4.易受磨损和经常需易受磨损和经常需要修理的运动部件要修理的运动部件数量较少数量较少 end 四四行行程汽油机的工作过程（程汽油机的工作过程（325）） 1、、进气行程进气行程2、压缩行程、压缩行程3、作功行程、作功行程4、排气行程、排气行程 。