(7)--2.3发动机工作原理.pdf

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1、汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造 活塞在气缸内往复四个行程，完成一活塞在气缸内往复四个行程，完成一个工作循环的发动机，称为四冲程发动机，个工作循环的发动机，称为四冲程发动机，四冲程发动机每个工作循环中的四个活塞四冲程发动机每个工作循环中的四个活塞行程分别为进气行程、压缩行程、作功行行程分别为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。程和排气行程。2.32.3四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造 下面以汽油机为例讲解四冲程发动机的工作过程下面以汽油机为例讲解四冲程发动机的工作过程1.进气行程进气行程 进气行程将空气

2、与燃料先在气缸外部进行混合。开始进气行程将空气与燃料先在气缸外部进行混合。开始形成可燃混合气，然后吸入气缸。形成可燃混合气，然后吸入气缸。进气行程中，进气门开启，排气门关闭。曲轴带动活进气行程中，进气门开启，排气门关闭。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动。塞从上止点向下止点运动。活塞上方的气缸容积增大。活塞上方的气缸容积增大。从而气缸内压力降到大气压以下，即在气缸内形成真空从而气缸内压力降到大气压以下，即在气缸内形成真空吸力。吸力。可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸，在这可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸，在这个过程中，个过程中，曲轴由曲轴由0顺时针转到顺时针转到180。由于进气系统

3、有。由于进气系统有阻力，进气终了时气缸内气体压力约为阻力，进气终了时气缸内气体压力约为0.0750.090MPa。流进气缸内的可燃混合气，因为与气缸壁、活塞顶流进气缸内的可燃混合气，因为与气缸壁、活塞顶等高温机件接触，并与前一循环留下的高温残余废气混等高温机件接触，并与前一循环留下的高温残余废气混合，所以温度升高到合，所以温度升高到370400K。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造2.压缩行程压缩行程 为使吸入缸内的混合气迅速燃烧，放出更多的热量，从而使发动机发出更大的功率，为使吸入缸内的混合气迅速燃烧，放出更多的热量，从而使发动机发出更大的功率，必须在混合气燃烧前对其进行

4、压缩，使其容积变小、温度升高。为此，在进气终了时便立必须在混合气燃烧前对其进行压缩，使其容积变小、温度升高。为此，在进气终了时便立即进入压缩行程。即进入压缩行程。在此行程中，进、排门均关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一在此行程中，进、排门均关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，个行程，曲轴由曲轴由180转到转到360。压缩终了时，活塞到达上止点，混合气被压入活压缩终了时，活塞到达上止点，混合气被压入活塞上方很小的燃烧室中。塞上方很小的燃烧室中。此时，混合气压力高达此时，混合气压力高达0.61.2MPa，温度可达，温度可达600700K。压缩终了时，可燃混合气的压力和温度取决于压

5、压缩终了时，可燃混合气的压力和温度取决于压缩比。在发动机技术状况良好的情况下，发动机的压缩比。在发动机技术状况良好的情况下，发动机的压缩比越大，则混合气燃烧迅速、发动机发出的功率大、缩比越大，则混合气燃烧迅速、发动机发出的功率大、经济性就好。经济性就好。但压缩比过大由于受汽油抗爆性等因素但压缩比过大由于受汽油抗爆性等因素的影响，会导致爆燃和表面点火等不正常燃烧现象的的影响，会导致爆燃和表面点火等不正常燃烧现象的出现，从而造成发动机过热、功率下降、油耗增加等出现，从而造成发动机过热、功率下降、油耗增加等一系列不良后果。因此，在提高汽油机压缩比时，必一系列不良后果。因此，在提高汽油机压缩比时，必须

6、防止爆燃和表面点火现象的发生。须防止爆燃和表面点火现象的发生。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造3.作功行程作功行程 作功行程是在压缩行程接近终了时，火花塞产生电作功行程是在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合气，此时进、排气门仍关闭火花点燃混合气，此时进、排气门仍关闭。由于混合气。由于混合气的迅速燃烧，使缸内气体的温度和压力迅速升高，最高的迅速燃烧，使缸内气体的温度和压力迅速升高，最高压力可达压力可达36.5MPa，最高温度可达，最高温度可达22002800K。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，活塞的下

7、移通过连杆使曲轴旋转，活塞的下移通过连杆使曲轴旋转，曲轴有由曲轴有由360转到转到540。发动机至此完成了一次将热能转变为机械能的过程。发动机至此完成了一次将热能转变为机械能的过程。通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余即用来对外作功机本身继续运转外，其余即用来对外作功。作功终了时，。作功终了时，压力降至压力降至0.30.5MPa、温度则降为、温度则降为13001600K。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造4.排气行程排气行程 混合气燃烧后成为废气，应从气缸内排出，以便下一个工混合气燃烧后成为废

8、气，应从气缸内排出，以便下一个工作循环得以进行。因此，作循环得以进行。因此，当作功行程接近终了时，排气门打开，当作功行程接近终了时，排气门打开，进气门仍关闭，因废气压力高于大气压而自动排出，进气门仍关闭，因废气压力高于大气压而自动排出，曲轴由曲轴由540转到转到720 此外，当活塞越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强此外，当活塞越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强制排气。活塞到上止点附近时，排气行程结束制排气。活塞到上止点附近时，排气行程结束。排气终了时，。排气终了时，缸内压力约为缸内压力约为0.1050.115MPa，温度约为，温度约为9001100K。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部

9、构造探索汽车内部构造 综上所述，综上所述，四冲程汽油机经过进气、压缩、作功和排气四个行程，完成一个工作四冲程汽油机经过进气、压缩、作功和排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转两圈循环。这期间活塞在上下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转两圈(也就是也就是720)，进排气门各打开一次，发动机有一次作功，进排气门各打开一次，发动机有一次作功。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造 四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理 四冲程的柴油机也称为压燃式发动机，和汽油四冲程的柴油机也称为压燃式发动机，和汽油机一样，每个工作循环也经历进

10、气、压缩、作功和机一样，每个工作循环也经历进气、压缩、作功和排气四个行程。排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，所以可燃混不易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，所以可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同合气的形成及点火方式都与汽油机不同。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造1.1.进气行程进气行程 进气行程不同于汽油机的是，进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。进气行程不同于汽油机的是，进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。2.2.压缩行程压缩行程 压缩行程不同于汽油机的是压缩的是

11、纯空气，且由于柴油机压缩比高，压缩终了的压缩行程不同于汽油机的是压缩的是纯空气，且由于柴油机压缩比高，压缩终了的温度和压力都比汽油机高温度和压力都比汽油机高，压力可达，压力可达35MPa35MPa，温度可达，温度可达8001000K8001000K。3.作功行程作功行程 作功行程与汽油机有很大不同，在柴油机压缩行程终了，喷油泵将高压柴油经喷油器作功行程与汽油机有很大不同，在柴油机压缩行程终了，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，燃油迅速汽化并与空气形成混合气，由于此时气缸内的呈雾状喷入气缸内的高温空气中，燃油迅速汽化并与空气形成混合气，由于此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度

12、，柴油便立即着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推动活温度远高于柴油的自燃温度，柴油便立即着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推动活塞下行作功。塞下行作功。作功行程中，瞬时压力可达作功行程中，瞬时压力可达510MPa，瞬时温度可达，瞬时温度可达18002200K。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造 4.排气行程排气行程 排气行程与汽油机基本相同。排气终了气缸内压力约为排气行程与汽油机基本相同。排气终了气缸内压力约为0.105 0.125MPa，温度约，温度约为为8001000K。柴油机与汽油机相比，各有其特点。柴油机因压缩比高，燃油消耗率平均比汽油柴油机与汽油机相比，各有其

13、特点。柴油机因压缩比高，燃油消耗率平均比汽油机低机低30%左右，燃油经济性较好，且柴油机没有点火系统的故障。一般载货汽车多用柴左右，燃油经济性较好，且柴油机没有点火系统的故障。一般载货汽车多用柴油机。但柴油机转速较汽油机低、质量大、制造和维修费用高。油机。但柴油机转速较汽油机低、质量大、制造和维修费用高。汽油机具有转速高、质量小、噪声低、起动容易等特点，在轿车和中、小型载货汽油机具有转速高、质量小、噪声低、起动容易等特点，在轿车和中、小型载货汽车上得到广泛的应用。汽车上得到广泛的应用。汽车无秘密汽车无秘密-探索汽车内部构造探索汽车内部构造 以上就是本节课的内容，以上就是本节课的内容，谢谢大家，再见！谢谢大家，再见！