《发动机原理.ppt

第一篇：汽车发动机 第一章:汽车发动机的工作原理及总体构造 第一节 发动机的分类 一、分类 车用内燃机(internal combustion engine)，根据其将热能转变为机械能的主要构件的型式，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活塞式内燃机（reciprocating engine）和旋转活塞式内燃机两种。 外燃机则包括蒸气机、汽轮机和热气机。 1、按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机(gasoline engine)和柴油机(diesel engine) 以及气体燃料发动机. 2、按照行程(stroke)分类 内燃机按照完成一个工作循环(operating cycle)所需的行程数可分为四行程内燃机(four - stroke cycle engine)和二行程内燃机(two - stroke cycle engine) 3、 按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机(liquid - cooled engine)和风冷发动机(air - cooled engine) 。 4 、按照气缸(cylinder)数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机(single - cylinder engine)和多缸发动机(multi - cylinder engine ) 。 5、按照气缸排列方式分类 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式 。 6、按照进气系统是否采用增压方式分类 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机[naturary aspirated engine(non - supercharged engine)]和强制进气(增压式)发动机(supercharged engine ) 二、发动机基本术语 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，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点TDC(Top Dead Center)。 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，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点BDC(Bottom Dead Center)。 活塞行程s ：活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用s表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180°。 曲柄半径R：曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即?S =2R 。 气缸工作容积Vh ：活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，一般用Vh表示。 燃烧室容积Vc：活塞在上止点时，活塞上方的容积。 气缸总容积Va ：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Va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Va＝Vc＋Vh 压缩比(compression ratio)：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，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积之比称为压缩比。一般用ε表示。通常汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比较高，一般为16～22。 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、作功和排气四个过程叫一个工作循环。 第二节 四行程发动机工作原理 一、四行程汽油机的工作原理 四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。 1、 进气行程(intake stroke) 由于曲轴的旋转，活塞从上止点(top dead center)向下止点(bottom dead center)运动，这时排气门关闭，进气门打开。进气过程开始时，活塞位于上止点，气缸内残存有上一循环未排净的废气，因此，气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸力，空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气，通过进气门被吸入气缸，直至活塞向下运动到下止点。在进气过程中，受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响，进气终了时，气缸内气体压力略低于大气压，约为0.08～0.09MPa，同时受到残余废气和高温机件加热的影响，温度达到320～380K。实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开，并且延迟到下止点之后关闭，以便吸入更多的可燃混合气。 进气行程(intake stroke) 2、压缩行程(compression stroke) 曲轴继