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单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1 发动机的分类,水冷发动机,风冷发动机,按一个工作循,环期间活塞往,复行程数,按冷却方式,按活塞运动方式,四冲程发动机,二冲程发动机,汽油发动机,柴油发动机,气体燃料发动机,往复活塞式,旋转活塞式,化油器式发动机,直接喷射式发动机发动机,按进气状态,增压发动机,非增压发动机,按所用燃料,单缸发动机结构示意图,2,四冲程发动机工作原理,基本术语,上止点,下止点,活塞行程(S),压缩比,气缸工作容积(V,h,),发动机排量(V,L,),燃烧室容积(V,c,),气缸总容积(V,a,),工作循环,工况,负荷率,V,L,= V,h, i,V,h,= D,2,S 10,-6,/4 （L）,D气缸直径mm,S活塞行程mm,2,四冲程发动机工作原理,一、四冲程汽油机的工作原理,1、进气行程,2、压缩行程,3、作功行程,4、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,进气行程,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度370440 K， 压力7,590 kPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比：,=Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度600800K， 压力6001500,kPa,压缩行程,压缩比,定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用表示。,= Va/Vc,现代化油器式发动机压缩比一般为69(轿车有的达911)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。,压缩比过大的不良后果,名称,成因,现象,后果,爆燃,由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。,火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。,还会引起发动机过热，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。,表面点火,由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。,伴有强烈的较沉闷敲击声。,产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。,作功,行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度,22002800,K， 压力3,5MPa,作功终了：温度,15001700,K， 压力,300500 kPa,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,温度,9001200,K 压力,105125 kPa,残余废气,二、四冲程柴油机的工作原理,喷油器,喷油泵,进气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,温310340K压力8595,kPa,温度7501000K压力35,MPa,瞬时：温度18002200K压力69,MPa,温度700900K,压力105120,kPa,终温10001200K,压力200500,kPa,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？,共同特点：,每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。,只有作功行程产生动力,。,思考,：,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？,不同点,汽油机,柴油机,汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气,进入气缸的是纯空气,电火花点燃混合气,高温气体加热柴油燃烧,有点火系,无点火系,无喷油器,有喷油器,三、 二冲程发动机的工作原理,二冲程发动机,二冲程汽油发动机工作原理,二冲程柴油发动机工作原理,(一)、二冲程汽油机工作原理,1、结构,点火燃烧,火花塞,排气孔,压缩混合气,进气孔,进气,扫气孔,排气,(,二)、二冲程柴油机工作原理,排气门,燃烧,废气,排气,喷油器,换气,扫气泵,空气,压缩,思考,二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？,理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。,由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。,构造简单，质量较小。,易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。,四、速度特性,内燃机的速度特性：,内燃机的油门固定不动，内燃机的功率、转矩、燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。,（司机将油门踏板位置保持不变，由于道路阻力不同，汽车行驶速度将改变，上坡时，速度逐渐降低，下坡进，速度增加。这时，内燃机沿速度特性工作。）,内燃机的外特性：,内燃机的油门放在最大位置时，内燃机的功率、转矩、燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。它代表了内燃机的最高动力性能,。,柴油机速度特性曲线,五、发动机工作状况,1.工况：指内燃机的运行情况，以发出的功率Pe与转速n表示。或者负荷与转速关系。,2.内燃机特性：内燃机的主要性能指标随工况而变化的关系。若这种关系以曲线形式表示，则称内燃机特性曲线。,一、负荷特性,内燃机的负荷特性：,是在内燃机的转速不变的情况下，其它性能参数（主要指经济性能指标）随负荷变化的关系,。,（车辆以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，必须改变内燃机的油门，调整有效转矩，适应外界阻力矩变化，保持内燃机转速不变。）,柴油机的负荷特性,当发动机进入正常工作状态,时，将柴油机固定在某一转速，改变每循环供油量，测得各负荷下的柴油机输出转矩、单位时间耗油量，排气温度等。,汽油机的负荷特性,汽油机转速保持不变，改变节气门的开度，测出各负荷下的汽油机转矩、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化的规律。,1-5 内燃机总体构造,内燃机通常由下列机构和系统组成：,1.机体与气缸盖：,机体：是内燃机的骨架，由气缸体、曲轴箱及油底壳组成,气缸盖：与活塞顶共同组成燃烧室。气门、气道等零件安排其中。,2.曲柄连杆机构：内燃机的主要运动件，由活塞、连杆、曲轴、飞轮等组成。活塞的往复运动曲轴的旋转运动。,3.供给系：,包括燃油供给系，进、排气系统。燃油供给系主要部件化油器（汽油机）及喷油泵、喷油器（柴油机）。进、排气系统主要部件：空气滤清器、进排气管和消声器等。,4.配气机构：,定时开启、关闭气门。由气门组、传动组、驱动组等组成。,5.点火系：,混合气由火花塞来点燃。由火花塞、点火线圈、断电器、分电器等组成。,6.冷却系：,对高温零部件进行冷却。由水泵、风扇、散热器等组成。分水,7.润滑系：,向高速运动的摩擦副供给润滑油，以减轻磨损。,8.起动装置：,内燃机借助于外力，使之着火达到自行运转状态。,连杆,飞轮,曲轴,活塞,进气门,排气门,推杆,挺柱,正时齿轮,配气机构,曲柄连杆机构,摇臂,凸轮轴,桑塔纳发动机结构示意图,桑塔纳发动机冷却系示意图,桑塔纳发动机润滑系示意图,1-6,内燃机,产品名称和型号编制规则,国家标准（GB/T725-2008）：,1.内燃机产品名称按所采用的燃料命名,2.内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。,3.型号由4部分组成：,范例,165F、YZ6102Q、 12VE230ZC,Z,要求指出： 缸数、冲程数、缸径、冷却方式、用途等,1. 了解内燃机分类。,本章思考题,4. P43 思考题1-1、 1-4。,2. 掌握内燃机基本述语。,上止点、下止点、曲柄半径、活塞行程气缸工作容积、燃烧室容积、,内燃机排量、压缩比,3. 四冲程汽油机和柴油机工作循环异同点是什么？,
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