发动机的工作原理和总体构造.pptxVIP

发动机的工作原理和总体构造;§1.1 发动机的分类;内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、 质量小、便于移动、起动性能好等优点，广泛应用 于飞机、轮船及各种车辆上。我们今后所讲的发动 机指往复活塞式内燃机。;往复活塞式内燃机结构示意图;2 发动机的分类（1）按着火方式分类：点燃式和压燃式发动机。用火花塞将缸内的可燃混合气点燃的发动机，称为点燃式发动机，例如：汽油机。压缩缸内的空气或可燃混合气，产生的高温使燃料发生自燃的发动机称为压燃式发动机。例如柴油机。;（2）按燃料的种类分：汽油机、柴油机、天然气发动 机、液化石油气发动机等等。;（3）按冷却方式分类：水冷发动机和风冷发动机水冷发动机：以水或冷却液作为冷却介质的发动机。风冷发动机：以空气作为冷却介质的发动机。;（4）按进气状态分类：自然吸气发动机和增压发动机自然吸气发动机：空气或可燃混合气在进入气缸之前未经压气机压缩而直接进入气缸的发动机。增压发动机：空气或可燃混合气在进入气缸之前经压气机压缩后进入气缸的发动机。;（5）按冲程数分为：二冲程发动机和四冲程发动机。发动机的一个工作循环包括：进气过程、压缩过程、做功过程和排气过程。二冲程发动机：曲轴转一圈，活塞往复两个单程完成一个工作循环的发动机。四冲程发动机：曲轴转两圈，活塞往复四个单程完成一个工作循环的发动机。;第10页/共71页; ;（6）按缸数和气缸排列方式分类按缸数：单缸和多缸机单缸机：仅有一个气缸的发动机多缸机：有两个以上气缸的发动机按气缸排列方式分：直列式、对置式和V型等直列式发动机：气缸呈一列布置对置式发动机：气缸呈两列布置，且两列气缸中心线之间 的夹角为180度。V型发动机：气缸呈两列布置，且两列气缸中心线之间的夹 角小于180度。;第13页/共71页;第14页/共71页;§1.2 四冲程发动机的工作原理;第16页/共71页;气缸工作容积：活塞运动一个行程所扫过的容积，以Vs来表示。 ;压???比：气缸总容积与燃烧室容积的比值,它表示进气过程中进入气缸内的气体在压缩冲程终了时被压缩的程度。 ε =Va/Vc=(Vs+Vc)/Vc= Vs/Vc+1;第19页/共71页;上止点;下止点;2 四冲程发动机的工作原理;第23页/共71页;（1）进气行程 作用：将空气和燃料形成的可燃混合气吸入气缸。 特点：进气门打开、排气门关闭，活塞由上止点向 下止点移动一个行程，缸内的容积增大，压力下 降，当下降到大气压以下时，形成真空，将可燃混 合气吸入气缸。 进气终了时的气体状态参数： 压力：0.075～0.09MPa，温度：370～400K。 ;（a）进气行程;（2）压缩行程 作用：在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积减小，密度增 大，温度升高，以保证可燃混合气能迅速燃烧。 特点：进、排气门关闭，活塞从下止点向上止点移动一个行 程，缸内的温度和压力升高，压缩终了时，混合气被 压缩到燃烧室中。 压缩终了时的气体状态参数：压力：0.6～1.2MPa，温度： 600～700K 。 压缩过程缸内气体被压缩的程度用压缩比来表示，汽油机的 压缩比一般为：8～11，压缩比过大时，汽油机容易发生爆 燃。 ;（b）压缩行程;（3）作功行程 作用：当活塞接近上止点时，火花塞将可燃混合气点燃，产 生高温、高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运 动，通过曲柄连杆机构对外输出机械功。 特点：进、排气门关闭，火花塞点火后，缸内的温度和压力 先升高至最高爆发压力，然后高温高压的燃气推动活 塞向下运动，气缸内容积增大，气体的压力和温度下 降。 燃烧过程中的最高爆发压力：3～5MPa,最高温度是：2200～ 2800K。 作功行程终了时的气体状态参数：压力：0.3～0.5MPa，温 度：1300～1600K。;（c）作功（膨胀）行程;（4）排气行程 作用：把燃烧后产生的废气排到缸外。 特点：当作功行程接近终了时，排气门开启，依靠 废气的压力进行自由排气；活塞到达下止点接着向 上止点运动的过程中，继续将废气强制排到大气中。 活塞到上止点附近时，排气行程结束。 排气终了时，缸内气体的状态参数： 压力：0.105～0.115MPa，温度：900～1200K;（d）排气行程;总结汽油机的工作原理： 汽油机在进气行程将燃料和空气的可燃混合气吸入 气缸，在压缩行程对可燃混合气进行压缩，使其温 度和压力升高，压