最新发动机第一章发动机基本知识精品课件.ppt
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1、教材及参考书教材及参考书l陈家瑞陈家瑞. .汽车构造汽车构造(上册)(上册). .第第五版五版. . 北京北京: : 人民交通出版社人民交通出版社. . 2006.52006.5l其它相关其它相关汽车构造汽车构造 (上册)(上册)或或 发动机构造发动机构造一一、发动机的分类、发动机的分类 (4) 按照冷却方式分类按照冷却方式分类水冷发动机水冷发动机风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。好,被广泛地应用于现代车用发动机。一、发动机的分类一、发动机的分类 (5) 按照气缸数目分类按照气缸数目分类单缸发动机
2、单缸发动机多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。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。一、发动机的分类一、发动机的分类 (6) 按照气缸排列方式分类按照气缸排列方式分类 直列直列 卧列卧列V型型对置式对置式型型型型辐射型辐射型单列式单列式双列式双列式多列多列一、发动机的分类一、发动机的分类(7)按是否增压分类)按是否增压分类自然吸气式(非增压式)自然吸气式(非增压式)强制吸气式(增压式)强制吸气式(增压式)二、发动机常用术语二、发动机常用术语l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l
3、6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环二、发动机常用术语二、发动机常用术语l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环 活塞在气缸里作往复直线运动活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向上运动到最高位置,时,当活塞向上运动到最高位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置,称
4、为上止点。远的极限位置,称为上止点。二、发动机常用术语二、发动机常用术语l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环 活塞在气缸里作往复直线运动时,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活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置,称为下止点。的极限位置,称为下止点。二、发动机常用术语二、发动机常用术语l1. 上止点上止点
5、l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环 活塞从一个止点到另一个止点移动活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止点之间的距离的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用称为活塞行程。一般用s表示,对应表示,对应一个活塞行程,曲轴旋转一个活塞行程,曲轴旋转180。二、发动机常用术语二、发动机常用术语l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气
6、缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环 曲轴旋转中心到曲柄销中心曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一之间的距离称为曲柄半径,一般用般用R表示。通常活塞行程为表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍,即曲柄半径的两倍,即s=2R二、发动机常用术语二、发动机常用术语 活塞从一个止点运动到另一个止点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。所扫过的容积,称为气缸工作容积。一般用一般用V h表示:表示: 式中:式中:D气缸直径,单位气缸直径,单位mm; S活塞行
7、程,单位活塞行程,单位mm;l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环(L)10SD4V62h二、发动机常用术语二、发动机常用术语 活塞位于上止点时,其顶部活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用烧室容积。一般用V c表示。表示。l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工
8、作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环二、发动机常用术语二、发动机常用术语 活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖活塞位于下止点时,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,即工作容积和燃烧室容积之和,即 V aV cV hl1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积
9、l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环二、发动机常用术语二、发动机常用术语 多缸发动机各气缸工作容积的总多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。一般用和,称为发动机排量。一般用V L表表示:示: 式中:式中:V h气缸工作容积;气缸工作容积; i 气缸数目。气缸数目。l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环iVVhL
10、二、发动机常用术语二、发动机常用术语 压缩比是发动机中一个非常重要的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,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。一般用积之比称为压缩比。一般用表示。表示。 式中:式中:V a 气缸总容积;气缸总容积; V h 气缸工作容积;气缸工作容积; V c 燃烧室容积燃烧室容积;l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l
11、6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环chcchcaVV1VVV=VV二、发动机常用术语二、发动机常用术语 每一个工作循环包括进气、压缩、作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。功和排气四个过程叫一个工作循环。l1. 上止点上止点l2. 下止点下止点l3. 活塞行程活塞行程l4. 曲柄半径曲柄半径l5. 气缸工作容积气缸工作容积l6. 燃烧室容积燃烧室容积l7. 气缸总容积气缸总容积l8. 发动机排量发动机排量l
12、9. 压缩比压缩比l10. 工作循环工作循环三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理1. 四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的工作原理(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) 排气行程排气行程进气门打开进气门打开排气门关闭排气门关闭活塞从上止点向下止点运动活塞从上止点向下止点运动进气终了时进气终了时: 气缸内气体压力约为气缸内气体压力约为0.080.09MPa 温度达到温度达到320380K三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理1. 四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的工作原理(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)
13、 排气行程排气行程进气门和排气门都关闭进气门和排气门都关闭活塞从下止点向上止点运动活塞从下止点向上止点运动压缩终了压缩终了:可燃混合气压力可达可燃混合气压力可达0.81.5 MPa 温度可达温度可达600750K 压缩比越大,压缩终了时气缸压缩比越大,压缩终了时气缸内的压力和温度越高,则燃烧速内的压力和温度越高,则燃烧速度越快,发动机功率也越大。度越快,发动机功率也越大。三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理1. 四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的工作原理(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) 排气行程排气行程进气门和排气门都关闭进气门和排气门都关闭
14、活塞从上止点向下止点运动活塞从上止点向下止点运动作功终了:作功终了: 气体压力降低到气体压力降低到0.350.5MPa 气体温度降低到气体温度降低到12001500K 最高压力可达最高压力可达36.5 MPa, 最高温度可达最高温度可达22002800 K三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理1. 四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的工作原理(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 进气门关闭进气门关闭 排气门开启排气门开启 活塞从下止点向上止点运动活塞从下止点向上止点运动 排气终止时排气终止时: 气体压力约为气体压力约为0.1050.
15、12 MPa 温度约为温度约为9001100K三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理2. 四行程柴油机的工作原理四行程柴油机的工作原理(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 在进气行程中所不同的是柴油在进气行程中所不同的是柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃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,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油机。进气终了时气体压力约为0.0850.
16、095MPa,气体温度约为,气体温度约为310340K。三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理2. 四行程柴油机的工作原理四行程柴油机的工作原理(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 压缩行程压缩的也是纯空气,在压缩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的压缩比比汽油机的压缩比大很多(一般一般为为1622),压
17、缩终了时气体温度和压力,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都比汽油机高,大大超过了柴油机的自燃温度。压缩终了气体压力约为燃温度。压缩终了气体压力约为35MPa,气体温度约为,气体温度约为7501000K,柴,柴油机是压缩后自燃着火的,不需要点火,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。故柴油机又称为压燃机。三、发动机的工作原理三、发动机的工作原理2. 四行程柴油机的工作原理四行程柴油机的工作原理(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 柴油喷入气缸后,在很短的时间内柴油喷入气缸后,在很短的时间内与
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