内燃机工作原理课件.ppt

1、水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机化油器式发动机化油器式发动机直接喷射式发动机直接喷射式发动机车用内燃机车用内燃机单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列式发动机柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低，同时柴油价格较低，因此，柴油机的燃料经济性能好，而且柴油机的排气污染少，排放性能较好。但它的主要缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，制造和维修费用高。四冲程二冲程1.上止点：活塞离

2、曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位置。2.下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置。3.活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。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)。曲轴每转一转，活塞移动两个行程。5.气缸工作容积(h)：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积(L)。h=D2S/(4106)(L)式中：D气缸直径(mm)。6.发动机排量(L)：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 L=h i (L)7.燃烧室容积(C)：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)。8.

3、气缸总容积(a)：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 a=h+C 9.压缩比()：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即 =a/C=(h+C)/C=1+h/C 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610，柴油机的压缩比为1522。10.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气)称发动机的工作循环。11.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。12.四冲程发动

4、机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程排气门关闭排气门关闭进气门开启进气门开启活塞温度温度370400 K，压力压力0.070.09MPa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。进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：=Va/VcPVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600700K，压力0.61.5 MPa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22002800 K，压力35MPa作功终了：温度13001600

5、 K，压力0.30.5 MPa 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9001200 K 压力0.1050.115 MPa残余废气喷油器喷油器排气行程排气行程进 气 门进 气 门排气门排气门纯 空 气纯 空 气温度温度300-370K300-370K压力压力0.07850.0932MPa温度温度750-1000K750-1000K压力压力3-5 3-5 MPaMPa瞬时：温度瞬时：温度2000-2000-2500K2500K压力压力6-9 6-9 MPaMPa温度温度800-1000K800-1000K压力压力0.105-0.105-0.125M0.12

6、5MPaPa终了：温度终了：温度12001500k压压力力0.2-0.4MPa0.2-0.4MPa吸气行程吸气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？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换气换气燃烧燃烧排气压缩喷油器空空气气扫气泵废废气气排气门排气门 1.四冲程发动机的进、排气是两个分开的专门过程，而二冲程发动机单纯的排气(或进气)时间极短，主要是一个几乎完全重叠的，以新鲜气体清扫废气的换气过程。这样的换气过程不可避免地会发生新鲜气体和废气混合，造成废气难以排净和新鲜气体随废气排出的后果。2.

7、完成一个工作循环，二冲程发动机只需转一转，而四冲程发动机需要转两转。因此，当发动机工作容积、压缩比和转速相等时，从理论上讲，二冲程发动机的功率应为四冲程发动机功率的两倍，但实际上，只有1.51.6倍，这是由于二冲程发动机难以将废气排净，以及为了安排换气过程而较多地损失了高压气体的作功能力，另外还有可燃混合气随废气排出等所致。3.当转速相同时，二冲程发动机的作功次数较四冲程发动机多一倍。因此，二冲程发动机运转较平稳，这对单缸发动机来说更为明显。4.由于没有气门或只有排气门，也就省去了配气机构或使配气机构较为简单，简化了发动机的结构。易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。由于二冲程汽油机有混合

8、气损失，故经济性差，在大中型汽车上的应用受到了限制。但由于它结构简单、重量轻、制造成本低等优点，轻便摩托车和微型汽车的小排量发动机广泛采用。二冲程柴油机由于换气时进入气缸的是纯空气，没有燃料损失，为某些汽车所采用。二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？连杆飞轮曲轴活塞排气门推杆挺柱正时齿轮配气机构配气机构曲柄连杆曲柄连杆机构机构进气门摇臂凸轮轴凸轮轴 筒状活塞和十字头式柴油机的构造示意图1-活塞；2-活塞杆；3-滑块；4-连杆；5-十字头；6-导板十字头式柴油机由于活塞不起导向作用，同时与缸套之间没有侧推力N的作用，因而两者之间的磨损减小，擦伤和卡死的可能性减小。此外，由于活塞杆只在垂直方向作直线运动，因而可在气缸下部加设一横隔板，把气缸与曲轴箱隔开，以免气缸中的污油、结炭或燃气漏入曲轴箱污染滑油。这也为十字头机燃用劣质燃料创造了有利条件。十字头式柴油机可靠性较筒形活塞式高。但十字头机的重量和高度增大，结构也较复杂，不具备筒形活塞式柴油机体积小、重量轻、结构简单的优点。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。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