第2章发动机总体构造.ppt

* * ??? ? 第一章 　 发动机和总体构造 一、发动机是将某一形式的能量转变为机械能的一种动力装置。 第一节 发动机的作用和基本工作原理 图1-1为单缸四冲程汽油机 图1-2为单缸四冲程柴油机 二 、 四冲程发动机工作原理 1、上止点：活塞顶部离曲轴中心最远处。 2、下止点：活塞顶部离曲轴中心最近处。 3、活塞行程：上、下止点间的距离S。 （发动机基本术语） 活塞由上止点到下止点所扫过的气缸容积Vh。 Vh=（πD 2 / 4 ×103）× S (L) ( D：气缸直径，cm. S：活塞冲程，cm.) 4、气缸排量（气缸工作容积）： 5、发动机排量：VL=Vh?ⅰ (ⅰ----气缸数) 6、燃烧室容积：当活塞在上止点时, 活塞上方与缸盖围成的容积Vc。 7、气缸总容积： Va=Vc+Vh 8、压缩比： 发动机工作示意图 汽油机：汽油粘度小，蒸发性好，在气缸外部形成 混合气，自燃温度高于 380oC，外火源点燃。 汽油机又称点燃式发动机。 二、可燃混合气的形成及发火方式： 柴油机又称压燃式发动机。 柴油机：柴油粘度大，蒸发性差，在气缸内部形成 混合气，自燃度为250oC左右， 压缩自燃。 汽油机（化油器式）燃料供给演示 汽油机（电喷式）燃料供给演示 柴油机燃料供给演示 喷射干脆利落无后滴现象 雾化均匀 柱塞式喷油泵、喷油器工作演示 汽油发动机结构简图 1、进气行程： V↑，P↓ 气缸内产生真空度 柴油机：新鲜空气被吸入气缸 汽油机：汽油与空气的混合气吸入气缸 三、四冲程（汽油机，柴油机）的工作原理 进开 排关 活塞由上 下 进气门开启 排气门关闭 活塞被曲轴带动由上止点向下止点移动，此时进气门开启，排气门关闭。 2、压缩行程： V↓ P↑，T↑ 进关 排关 活塞由下 上 “汽” 压缩接近终了，可燃混合气体由火花塞 电极发出的电火花点燃。 “柴” 压缩接近终了，由喷油器把经喷油泵加压的雾状柴油喷入气缸，使之与压缩后的高温空气混合，达自然温度自行发燃烧。 进、排气门关闭 为使混合气体能迅速燃烧，产生较大的压力，使发动机发出较大的功率，必须在燃烧前对可燃混合气进行压缩，使之V↓，T↑。 ε越大，压缩终了的P、T越高，燃烧快，膨胀作功充分。发动机的动力性、经济性好。但ε过高，对汽油机来说，会引起T过高而造成不正常燃烧即：爆燃或表面点火。 压缩比ε: ε=Va/ Vc= 1+Vh/ Vc 是发动机重要的结构参数。 成 因 产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。 伴有强烈的较沉闷敲击声。 表面点火 引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。 爆燃时火焰以1500—2000m/s的速度向外传播，P、T极剧增加，形成压力波，撞击燃烧室壁，发出尖锐的敲缸声。 爆燃 后 果 现 象 名称 由于ε过大 P、T过高，在电火花之前可燃混合气就被燃烧室炽热的表面点燃的另一种不正常燃烧。 由于ε过大 P、T过高，远离火焰中心的可燃混合气在火焰尚未到达就自行发火燃烧的一种不正常燃烧。 1) 现代汽油机的压缩比一般为ε= 6—9（个别轿车可达9—11）。 2) 柴油机靠压缩自燃，所以压缩比设计等较高ε=16—22。具有较好的 经济性。但高的压缩比带来高的压缩压力、燃烧压力，使柴油机各部 件要承受高的机械负荷，因而需要增加强度及刚度。故柴油机的尺寸、 重量指标不如汽油机。 * 进关 排关 高温高压气体推动活塞由上 下 3、作功行程：压缩终了，气缸容积很小， 迅速燃烧的混合气使缸内P、T 急剧升高。 进关 排开 活塞由下 上