第一行程活塞上行.ppt

车辆与动力工程系 第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造 第一节 内燃机基本结构 第二节 内燃机基本术语 第三节 四冲程内燃机工作原理 第四节 二冲程内燃机工作原理 第五节 发动机的总体构造 第六节 发动机的性能指标 第一节 内燃机基本结构 第二节 内燃机的基本术语 工作循环 对于往复式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、做功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。 活塞经过四个行程完成一个工作循环的发动机称为四冲程发动机；活塞经过二个行程完成一个工作循环的发动机称为二冲程发动机。 上、下止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点(TDC)； 活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点(BDC) 。 在上、下止点处，活塞的运动速度为零。 活塞行程(stroke) 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。 曲轴的回转半径R 称为曲柄半径。 曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。 对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机: S＝2R 。 气缸工作容积(swept volume) 定义：上、下止点间所包容的气缸容积 式中：D----气缸直径mm S----活塞行程mm 内燃机排量(displacement) 定义：内燃机所有气缸工作容积的总和 式中：i----气缸数 VS---气缸工作容积，L 多段式排气量调节系统，D-C公司特有技术，05款大切诺基 ：5.7升V8 HEMI发动机 MDS系统使发动机工作汽缸在V8-V6-V4 之间切换，提高了发动机的燃油经济性 VCM可变汽缸系统 雅阁3.5L VCM发动机，采取“六缸/四缸/三缸”等不同的运转模式，达到兼顾动力输出或节能的不同需求。 燃烧室容积(clearance) 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，符号：VC 气缸总容积(all) 活塞位于下止点时，活塞顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积，符号：Va 气缸总容积等于气缸工作容积与燃烧室容积之和 压缩比(compression ratio) 定义：气缸总容积与燃烧室容积之比(气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比 ) 压缩比表示气体的压缩程度，是发动机中一个非常重要的概念。 通常汽油机:7～10，柴油机:16～22。 绅宝（Saab）的SVC发动机：缸体与缸盖之间安装楔型滑块，缸体可以沿滑块的斜面运动，使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，改变燃烧室的容积。其压缩比范围可从8至14之间变化。小负荷时用高压缩比以节约燃油；大负荷时采用低压缩比，并辅以机械增压器以实现大功率和高扭矩输出。 工况及负荷率 工况：内燃机在某一时刻的运行状况。以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。 曲轴转速即为发动机转速。 负荷率：发动机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。 第三节 四冲程内燃机工作原理 进气行程(Intake) 压缩行程(Compression) 作功行程(Power/Expansion) 排气行程(exhaust) 四冲程汽油机工作原理 示功图(indicator diagram) 气缸内气体压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系称作示功图 图 图 示功图是研究内燃机工作过程的重要试验数据。将它与所积累的试验数据进行分析比较，可以对整个工作过程或工作过程的不同阶段进展的完善程度作出正确的判断。 示功图上曲线围成的面积表示气体在单个气缸内所作的功 四冲程汽油机的工作原理小结（1） 四冲程汽油机在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等过程，即在一个活塞行程内只进行一个过程。 一个工作循环内发动机曲轴转两周，即每一个行程有180度的曲轴转角。 在一个循环中，只有一个行程作功。将燃料的化学能转化为曲轴的动能。 四冲程汽油机的工作原理小结（2） 实际进气过程中，进气门、排气门早开晚关。 为增加进入气缸内的混合气量和减少进气过程所消耗的功，进气门在上止点之前开启，在下止点之后关闭； 为减少气缸内的残余废气量和排气过程所消耗的功，排气门在下止点之前开启，在上止点之后关闭。 进、排气过程所占曲轴转角都超过180°CA。 汽油机工作过程演示 四冲程柴油机(compression ignition engine) 工作原理 四行程柴油机的工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程。 进气行程：被吸入气缸的是纯空气 压缩行程：柴油机压缩比较大 作功行程：压缩终了时喷油器将柴油喷入燃烧室，柴油自行燃烧。 排气行程：与汽油机相同 四冲程柴油机工作循环 四冲