第第1 1章第一节章第一节 汽车发动机的类型及工作原理汽车发动机的类型及工作原理宁南县高等职业技术学校 李 刚 往复活塞式发动机转子式发动机往复活塞式转子式 二冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机四冲程发动机 直列式发动机V形发动机直列式发动机V形发动机和对置式发动机 •水冷式发动机•风冷式发动机•单缸发动机•多缸发动机•汽油机•柴油机•现代汽车采用：四冲程、多缸、水冷式 往复活塞式内燃机的基本结构 二、发动机工作原理 发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能转变为机械能的过程 经过进气、压缩、作功、排气，每进行一次称为一个工作循环 曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作循环，称为四冲程发动机 曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作循环，称为二冲程发动机 发动机基本术语发动机基本术语 1.上止点 活塞离曲轴回转中心最远处，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文缩写词TDC表示 2.下止点 活塞离曲轴回转中心最近处，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文缩写词BDC表示。
3.活塞行程（S） 上、下止点间的距离 4.曲柄半径（R） 与连杆下端（即连杆大头）相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离（mm） 显然，S=2R曲轴每转一周，活塞移动两个行程 5.气缸工作容积(Vh) 活塞从上止点到下止点所让出的空间容积(L) Vh =πD 2s/4×106 式中 D——气缸直径,mm 6.燃烧室容积(Vc ) 活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L) 7.发动机排量(VL)： 发动机所有气缸工作容积之和（L）设发动机的气缸数为i，则 VL = Vh i 8.气缸总容积(Va) 活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积（L）它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 Va= Vh +Vc 9.压缩比（ε） 气缸总容积与燃烧室容积的比值，即 ε=Va/Vc=1+Vh/Vc 它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。
压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高一般车用汽油机的压缩比为7~10，柴油机的压缩比为15~22 四冲程汽油机工作原理 1.进气行程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动进气门打开，排气门关闭活塞上腔容积增大，在真空吸力的作用下，经过滤清的空气与汽油形成混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束 2.压缩行程 活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动进、排气门均关闭，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束气体压力和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气此时，气缸内压力为600~1500kPa,温度600~800K ,远高于汽油的点燃温度, 很容易点燃四冲程汽油机工作原理 3.作功行程 压缩行程末，火花塞产生电火花,点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功四冲程汽油机工作原理 四冲程汽油机工作原理 4.排气行程 在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。
废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束 四冲程柴油机工作原理 吸气吸气压缩压缩作功作功排气排气 小 结 1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个冲程，通常用人力、电动机等带动发动机曲轴和运转 2.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 3.在整个循环过程中，进气门、排气门各开启一次 一个工作循环曲轴旋转720°（2圈）；活塞上、下运动四次（4个行程），也可以说往复两次。