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第1章发动机

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第一章 发动机总体构造

第一章 发动机总体构造


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1.1 发动机简史


3.柴油机—内燃机家族的另一个明星
1892年，德国的工程师鲁道夫· 狄塞尔(Rudolf diesel, 1858-1913年)提出了一种新型内燃机的专利，即在压缩 终了将液体燃油喷入缸内，利用压缩终了气体的高温将燃油 点燃。这种构想在5年之后终于变为一个实际的机器，即压 燃式发动机—柴油机。热效率可以比当时其他的内燃机高一 倍。
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1.2 发动机的作用和基本工作原理

4.曲柄半径(R) 曲柄半径是指与连杆大端相连接的曲柄销的中心线到曲轴回转 中心线的距离 显然，曲轴每转一周，活塞移动两个行程，即S=2R。 5.气缸工作容积(Vh)


气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。 其计算公式为
第一章 发动机总体构造

1.1 1.2 1.3 1.4 小结
发动机简史 发动机的作用和基本工作原理 发动机的总体构造 发动机的主要性能指标和特性
1.1 发动机简史

内燃机以其热效率高，结构紧凑，机动性强，运行维护简便 的优点而著称于世。一百多年以来，内燃机的巨大生命力经 久不衰。目前，世界上内燃机的拥有量大大超过了任何其他 的热力发动机，在国民经济中占有相当重要的地位。现代内 燃机更是成为了当今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的 最重要的热能机械。

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1.1 发动机简史


2.汽油机的出现
1883年，戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽 油机，此发动机上安装了迈巴赫设计的化油器，还用自炽灯 管解决了点火问题。以前内燃机的转速都不超过200 r/min,而戴姆勒的汽油机转速一跃为800-1 000 r/min。 它的特点是功率大，质量轻，体积小，转速快和效率高，特 别适用于交通工具。

1.发动机基本知识

1.发动机基本知识

4100Q表示四缸，四行程，缸径100mm 水冷车用， 100mm， 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm 水冷车用，TJ表示系列符号 76mm， TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号 CA488： CA488： 表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号 表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号 88mm
2012年3月11日1时27分
南京交通职业技术学院 汽车工程系 刘奕贯主讲
10
二、 四行程发动机工作原理
1、进气行程 观 看 演 示 2、压缩行程 3、做功行程 4、排气行程
2012年3月11日1时27分
南京交通职业技术学院 汽车工程系 刘奕贯主讲
11
四行程汽油机的工作原理 四行程汽油机的工作原理 汽油机
2012年3月11日1时27分
南京交通职业技术学院 汽车工程系 刘奕贯主讲
20
汽油机、柴油机的工作相同点： 汽油机、柴油机的工作相同点 相同
每个工作循环曲轴转两周; 每个工作循环曲轴转两周; 只有做功行程产生动力。 只有做功行程产生动力。 每一行程曲轴转半周; 每一行程曲轴转半周;
汽油机、柴油机的工作不同点 汽油机、柴油机的工作不同点： 不同
2012年3月11日1时27分
南京交通职业技术学院 汽车工程系 刘奕贯主讲
24
桑 塔 纳 发 动 机 的 配 气 机 构
2012年3月11日1时27分 南京交通职业技术学院 汽车工程系 刘奕贯主讲 25
桑塔纳轿车汽油供给系
2012年3月11日1时27分
南京交通职业技术学院 汽车工程系 刘奕贯主讲

第1章 发动机基本知识

第1章 发动机基本知识

作旋转运动（产生能量）。
湖南工程学院— 汽车构造
2014年11月29日星期六
四行程发动机的工作原理
四冲程汽油机的工作原理
湖南工程学院— 汽车构造
2014年11月29日星期六
四行程发动机的工作原理
四冲程汽油机的工作特点

一个工作循环，曲轴旋转两周(720º )，活塞上下往复运动 四个单程，依次完成进气、压缩、作功、排气四个行程， 进气门、排气门各定时开、闭一次。 在四个冲程中只有作功冲程是有效行程，其他三个冲程都 是辅助行程，靠消耗飞轮储备的能量完成 。 可燃混合气在缸外形成,靠电火花强制点火燃烧。(直接喷 射式发动机：缸外、缸内)
下列四部分内容组成。
湖南工程学院— 汽车构造
2014年11月29日星期六
第3节 发动机产品名称和型号编制规则
①首部:为产品系列符号或换代标志符号，由制造厂根据需 要自选相应字母表示，但需主管部或由主管部标准化机构核 准。
②中部:由缸数符号、行程符号、气缸排列形式符号和缸径
符号组成
湖南工程学院— 汽车构造
湖南工程学院— 汽车构造
2014年11月29日星期六
发动机结构基本术语
(7)气缸总容积(Va):活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间 的容积(单位为L。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和， 即:
Va = Vh + Vc
湖南工程学院— 汽车构造
2014年11月29日星期六
发动机结构基本术语
(8)压缩比(ε ):气缸总容积与燃烧室容积的比值，即
2014年11月29日星期六
第3节 发动机产品名称和型号编制规则
③后部:结构特征和用途特征符号，以字母表示。
④尾部:区分符号，当同一系列产品因改进等原因需要区 分时，由制造厂选用适当符号表示。

第一章.汽车发动机工作原理与总体构造

第一章.汽车发动机工作原理与总体构造
第十二页，共39页。
9. 工况：内燃机在某一时刻的运行状况简
称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和 曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机的转速。
10.负荷率： 内燃机在某一转速下发出的有
效功率及相同转速下发出的最大有效功率的 比值成为负荷率，以百分数表示。负荷率通 常简称为负荷。
第十三页，共39页。
三、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程
第一章.汽车发动机工作原理与总 体构造
第一页，共39页。
第一节.汽车发动机的定义及类型
一.汽车发动机的定义及其类型
（一）定义：
1) 发动机：将某一种形式的能量转换为机 械能的机器。 2) 热力发动机（热机）：将热能转换为机 械能的机器。包括内燃机和外燃机两种。 3) 内燃机：燃料（气、液体）燃烧的热气 直接将所含热能转变为机械能的一种机器。
压缩终了压力：pco＝0.8～1.5 Mpa 压缩终了温度：Tco＝600～750 K
第十五页，共39页。
进气门关闭
压缩行程
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
P
c 大气压力线 r
第十六页，共39页。
示功图
a V
3.作功行程
活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从360℃A～540℃A 最高压力：pmax＝3.0～6.5 Mpa 最高温度：Tmax＝2200～2800 K 膨胀终了压力：pex＝0.35～0.5Mpa 膨胀终了温度：Tex＝1200～1500 K
• 发动机外廓体积及其标定功率的比值称为比容积。
2.比质量
• 发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质 量是指未加注燃油、机油和冷却液的发动机质量。比容 积和比质量越小，发动机结构越紧凑。

第一章 发动机基本知识

第一章 发动机基本知识

第一章发动机基本知识1.1 汽车发动机的分类 (2)1.2 汽车发动机的基本术语 (6)1.3 发动机的基本工作原理 (9)1.4 发动机的总体构造 (13)1.5 发动机产品名称和型号编制规则 (15)学习目标：通过本次课的讲述，使学生对发动机有一个直观的了解和认识1.了解发动机的分类方法；2.掌握有关发动机的基本术语；3.掌握发动机的工作原理；4.了解发动机的总体构造。

学习方法：介绍发动机的基本术语，通过多媒体课件动态演示发动机的工作原理，并分析典型车型发动机的总体构造，这是今后学习发动机构造的基础。

学习内容：§ 1.1 概述§ 1.2 发动机的工作原理§ 1.3 发动机总体构造学习重点：1.发动机的排量以及压缩比的概念；2.四冲程汽油机的工作原理；3.发动机的总体构造。

作业习题：1.发动机由哪些机构系统组成 ? 各部分功用是什么 ?2.柴油机与汽油机在总体构造上有何异同 ? 它们之间的主要区别是什么 ?3.二冲程与四冲程发动机比较有何优缺点 ?4.举例说明国产发动机的型号编制规则。

1.1 汽车发动机的分类汽车发动机，这里专指汽车用往复活塞式内燃机，其分类方法很多，按照不同的分类方法可以把发动机分成不同的类型。

1.1.1 按着火方式分类发动机根据所使用的燃料的不同，着火方式也不相同，具体可分为点燃式发动机（汽油机属于此类）和压燃式发动机（柴油机属于此类）。

（如图1-1-1）1.1.2 按使用燃料分类发动机按照所使用的燃料的不同可分为汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料发动机、多种燃料发动机等。

（如图1-1-2）1.1.3 按冷却方式分类发动机按照冷却方式的不同可分为水冷发动机、风冷发动机、油冷发动机。

水冷发动机利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却；风冷发动机利用流动于气缸体和气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却；油冷发动机利用油冷却气缸和气缸盖等零件。

发动机工作原理和总体构造

发动机工作原理和总体构造
柴油机燃油消耗率较汽油机低30%左右，且柴油价格低，所以燃油经济性好，而且输出扭矩较大，但冷起 动困难、工作粗暴、工作转速较低（一般4000r/min以下）、制造成本高、维修困难，适用于运输型汽车。
（四）飞轮的作用： 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性
（b）表面点火： 在火花塞点火之前，由于燃烧室内灼热表面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳处）点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象，称为表面点火。 表面点火现象：
表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件机械负荷增加，寿命降 低。
（c）汽油机压缩比的选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动，将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套，经过气缸盖6中的冷却水套，热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
（三）发动机基本术语
上止点（T.D.C.）：
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点（B.D.C.）： 活塞行程 S ：
活塞顶离曲轴中心最近处。
（b）压缩行程
（a）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高，在火花塞点火之后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现象，称为爆燃。 爆燃现象：
爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果， 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。

第一章 发动机的基本知识(基本术语)


发动机的基本术语—压缩比
压缩比: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。用ε表示。 ε=Va/ Vc=（Vh+ Vc）/ Vc=1+ Vh/ Vc Va－气缸总容积；Vh－气缸工作容积；Vc － 燃烧室容积；
发动机的基本术语—工作循环 工作循环: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。
曲轴旋 转中心 气缸 活塞 连杆 曲柄销 中心
发动机基本术语 —工作容积
工作容积:活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容 积。用Vh表示： Ⅴh =πD2/(4×106).S (L) 式中：D(气缸直径)，S(活塞行程)；单位mm；
发动机基本术语 —燃烧室容积
燃烧室容积: 活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之 间的容积称为燃烧室容积。用Vc表示。
工作目标与要求
①学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务； ②学生应当能在小组成员的配合下，利用汽车维修 手册（或实训指导书），制定工作计划，实施工作 计划； ③能通过阅读资料和现场观察，辨别所拆发动机的 类型； ④能认识所拆卸发动机的零部件，口述发动机的工 作原理和各零部件的作用； ⑤能按规范的步骤，完成发动机的拆装，各零部件 安装位置正确； ⑥在工作过程中注意工作安全，做好废料的处理， 保持工作环境整洁。
发动机的基本术语（应用实例）
2、已知BMW3系（宝马汽车）发动机320i参数如下： ①直列4缸16V；②排量为1.995L; ③缸径和冲程（行程）： 84.0×90.0; ④压缩比ε：10.5 可知发动机哪一些术语？
• 已知：压缩比ε= 10.5 ；D（缸径） = 84.0 ；S （行程） = 90.0; 曲柄半径（R）=90.0/2=45.0; • 根据发动机排量（ VL ）；VL = Vh × I • 已知： VL =Vh × I= 1.995L ；I =4可求出Vh • ε=Va/ Vc=（Vh+ Vc）/ Vc=1+ Vh/ Vc可求出 Vc • 根据气缸总容积: Va＝Vc＋Vh可求出Vc

第一章 发动机热力循环及性能指标

（2）假设整个循环过程中工质的质量不变，是在闭口系统中 作封闭循环，不考虑进、排气过程及其流动损失，并忽略 漏气的影响。
（3）假设工质的压缩与膨胀过程均为绝热过程，不考虑缸壁 的传热、漏气等热损失和补燃损失。
（4）假设工质的燃烧过程为对工质进行的定容或定压加热过 程，排出的废气带走热量用定容放热过程代替。
ηtm
1
1 ε K 1
λρK 1 ( λ 1) Kλ( ρ - 1)
式中
ρ
λ
ε 发动机的压缩比 ε Va /Vc (Vh Vc )/Vc
预膨胀比 后膨胀比 压力升高比
K 绝热指数
ρ Vz /Vz' ε/δ
δ Vb /Vz
λ pz /pc
P3 (P3 V 3 T3)
Q1P 4
(P4 V 4 T4)
(λ 1)
ηtp
1
1 ε K1
ρK 1 K (ρ 1)
2、循环平均压力 pt
单位气缸工作容积所做的循环功，用以评定发动机
的循环做功能力。
W pt Vh
1）混合加热循环的平均压力为
ptm
εK ε 1
pa λ 1
K 1
Kλρ 1ηt
式中 pa 进气终了压力（KPa）
2）定容加热循环（ ρ 1 ），循环平均压力
（5）假设循环过程为可逆过程，不考虑实际循环中存在的摩
2．发动机理论循环的评定指标
发动机的性能主要决定于两方面： （1）由燃烧一定量的燃料能够得到尽可能多的功； （2）由一定的气缸工作容积能够得到尽可能多的功。 发动机的理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。理论循环 热力分析的重点是研究循环热效率。
2.1 循环热效率：工质所做循环净功与循环加热量之比，说明每循环工质对热量的利用

汽车构造上册发动机基本知识

第一篇 汽车发动机
第1章 发动机基本知识
❖ 【知识目标】
❖ 1．掌握发动机分类、基本构造和常用术语； ❖ 2．掌握四冲程汽油机的工作原理； ❖ 3．掌握四冲程柴油机的工作原理； ❖ 4．熟悉发动机的总体构造； ❖ 5．掌握内燃机产品名称和型号编制规则。 ❖ 【能力目标】
❖ 1．掌握发动机基本的结构、原理、拆装步骤要领； ❖ 2．掌握汽车发动机拆装常用工具和专用工具的使用； ❖ 3．能够熟练使用常用工具及相关设备，掌握发动机拆卸等
❖ 2． 下止点 ：
❖ 活塞离曲 轴回转中心 最近处，一 般指活塞下 行到最低位 置，一般用 英文缩写词 BDC表示。
❖ 3． 活塞行程（s）： ❖ 上、下止点间的距离（
mm）。
❖ 4． 曲柄半径（R ）：
❖ 与连杆下端（ 即连杆大头）相 连的曲柄销中心 到曲轴回转中心 的距离（mm） 。
❖ 显然，s=2R。曲 轴每转一周，活 塞移动两个行程 。
❖ 5． 气缸工作容积 （Vh）：
❖ 活塞从上止点到下 止点所让出的空间 容积（L）。
Vh=πD2s/4×106 （L） 式中：D—— 气缸 直径，mm。
❖ 6．燃烧室容积（Vc ） ：
❖
❖ 活塞在上止点时，活 塞上方的空间叫燃烧室 ，它的容积叫燃烧室容 积（L）。
❖
❖ 7．发动机排量（VL）：
四冲程柴油机工作原理
❖ 进气行程
❖
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开
启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐增大，形
成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸
。
❖ 压缩行程
❖
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开
启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐减小，空

汽车发动机构造及维修第一章发动机基础知识


第一章 发动机维修基础
§1-4 发动机维修基础知识 二、汽车修理基础知识
• 2．汽车零件的修复方法 • （1）机械加工修复法。通过机加工使零件恢复尺寸和
配合特性，包括分级修理和镶套修理。 • （2）压力加工修复法。通过对零件施加外力，恢复零
件损伤部位的尺寸和形状， • （3）焊接修复法。利用热量将零件基体金属和料金属
• 1．固定工位作业形式 – 在一个固定工位上进行全部维修工作。 – 由一组维修人员在规定时间内完成。 – 作业组由全能工人或专业工人组成。 – 难以使用专业设备，工作效率低。 – 适用于车型复杂、规模比较小的维修企业。
• 2．流水作业形式 – 按工艺特点在几个连续的工位完成全部维修工作。 – 各工位按一定顺序排列，组成作业流水线。 – 各工位只需配备专业工人。 – 可在各工位上配备专业设备，工作效率高。 – 适用于车型比较固定、规模比较大的维修企业。
曲轴飞轮组。
曲柄连杆 机构组成
第一章 发动机维修基础
§1-1 发动机的分类与基本构造 二、发动机的基本构造
缸盖与缸体之间的气缸垫
装在曲轴后端的飞轮
第一章 发动机维修基础
§1-1 发动机的分类与基本构造 二、发动机的基本构造
• 2．配气机构 • 功用：使新鲜气体进入气缸，使气缸内废气排出。 • 基本组成：气门和气门驱动装置。
第一章 发动机维修基础
§1-3 国产发动机型号编制规则
• 1982年我国对内燃机名称和型号编制方法重新审定 颁布了国家标准GB725—82，该标准规定：
• （1）内燃机产品均按其所用燃料命名 • （2）内燃机型号由首部、中部、后部和尾部组成。
• 具体内容自学。
第一章 发动机维修基础
§1-4 发动机维修基础知识
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13
排气行程： 排气行程：
废气
• 曲轴继续旋转，活塞从下止点向
上止点移动。 • 进气门关闭，排气门打开。 • 因为废气压力高于大气压力，并 在活塞的推动下，使废气排出。 • 排气门在活塞到达下止点前打开， 排气门在活塞到达下止点前打开， 上止点后关闭， 上止点后关闭，以便排除更多的 废气。 废气。
23
六缸四冲程内燃机
• 作功间隔角： φ＝ 720º/ 6＝120º ＝ ＝ 曲轴每转过120º就有一个缸作功。 • 工作顺序为 1－5－3－6－2－4。 － － － － －
曲 轴 转 角 第 一 缸 0° 60°120°180°240°300°360°420°480°540°600°660°720° 作 功 排 气 进 气 作 功 压 缩 进 气 进 压 缩 排 气 作 功 压 缩 排 气 气 压 作 功 进 气 排 气 作 功 进 缩 排 压 气 压 缩 作 功 气 缩 进 气 排 气 排 气 进 气 作 功 压 缩
以上三者互相配合，完成工作循环，实现能量转换。 以上三者互相配合，完成工作循环，实现能量转换。
25
4、润滑系统 、 机油泵、机油滤清器、油压表、 机油泵、机油滤清器、油压表、油道 等，将机油送到各摩擦表面，以 减少磨损与摩擦阻力，并可冷却、密封、防锈。 5、冷却系统 、 水泵、风扇、水散热器、 水泵、风扇、水散热器、调温器 等，将热量散发到大气，保持适宜的 温度。
活塞 运动方向 向下止点 向上止点 向下止点 向上止点
曲轴 旋转角度
曲轴 旋转动力 飞轮惯性力 飞轮惯性力 气体压力 飞轮惯性力
1 2 3 4
0°～180° 180°～360° 360°～540° 540°～720°
15
四冲程柴油机示功图
气缸内气体压力随容积变化的规律
P
z'
z
c-z'-z-b 作功行程
柴油机 汽油机 燃气机
内燃机
燃料直接在发动 机内部燃烧。 机内部燃烧。
内燃机的优点： 内燃机的优点：
（1）热效率高，最高可达46%。 （2）功率范围广，1～35000kW；适应性好，适应不同用途 需要。 （3）结构紧凑，重量轻，尺寸小。 （4）使用操作方便，起动快。 （5）运转安全。
对拖拉机汽车发动机的要求： 对拖拉机汽车发动机的要求：
26
二、内燃机的基本性能指标
反映内燃机的动力性与经济性。
（一）平均指示压力与指示功率
气缸内的气体压力是变化的，用平均值 表示。 1、平均指示压力 Pi 、 示功图表示气体在一个工作循环所作的 功。 b-c’-c-z-b 围成的面积代表指示功 Wi ( 即 实测作功减去压缩与进、排气损失功）。 气体在单位气缸工作容积所作的指示功， 即为平均指示压力Pi ： Pi = Wi / Vh (Pa) 当指示功用一个等值的矩形面积代替时，矩形的高为 Pi ，宽为 Vh。 相当于一个不变的气体压力 Pi 推动活塞一个行程所作的功。 2、指示功率 Ni 、 气体在单位时间内所作的指示功 Ni ＝ Wi / 作功时间 (kW)。 。
27
（二）平均有效压力与有效功率
克服了机械损失的指标 1、平均有效压力 Pe 、 是假想的作用于活塞上的平均压力，表示单位气缸工作容积所发出的有 效功。 2、有效功率 Ne 、 曲轴向外输出的净功率 (kW)，实测值。 一台内燃机的功率，可以有不同的标定方法，称为 标定功率 标定功率。 从机器使用寿命考虑，大功率运转的时间不宜过长，如果降低使用功率， 则允许长时间运转。 （1）15min 功率 允许连续运转15min 的最大有效功率。满足短时间超 负荷、加速。 （2）1h 功率 允许连续运转1h 的最大有效功率。是一种储备功率，满 足短时间加负荷。 （3）12h 功率 允许连续运转12h 的最大有效功率。满足连续运转一个 班时间。 （4）持续功率 允许长时间连续运转。 持续功率
5
三、内燃机的一般结构和基本术语 （一）内燃机的一般结构
气缸顶部由气 缸盖密封。 通过进、排气 门换气。 活塞作往复直 线运动，通过连杆， 变成曲轴的旋转运 动。 活塞往复一次， 曲轴旋转一圈。 气缸盖 排气门 进气门 喷油器或火花塞 气缸 活塞 连杆
曲轴 飞轮
6
排气门 气缸盖
进气门 喷油器或火花塞
9
燃烧室容积 Vc ： 活塞位于上止点 时，活塞顶与气 缸盖之间的空间 容积。 压缩比ε： 气缸总容积与燃 烧室容积之比值
ε＝Va / Vc
柴油机ε=14～20 汽油机ε= 6～11
第二节 内燃机的工作过程
一、单缸四冲程柴油机的工作过程
进气
压缩
作功
排气
10
进气行程： 进气行程：
空气 • 曲轴旋转，活塞由上止点向下 止点移动。 • 排气门关闭，进气门打开。 • 气缸容积增大，气体压力减小， 当压力低于大气压时，吸入新பைடு நூலகம்鲜空气。 • 进气门在活塞到达上止点前打 开，并且延迟到下止点以后关 以便吸入更多的新鲜空气。 闭，以便吸入更多的新鲜空气。
这两个系统为内燃机提供正常工作的条件。 这两个系统为内燃机提供正常工作的条件。
6、起动系统 、 借助外力使内燃机运转起来。 利用电起动的有：电起动机、蓄电池、传动装置、起动按钮 等。 电起动机、 电起动机 蓄电池、传动装置、 利用辅助发动机起动的有：起动发动机、传动机构、操纵机构 等。 起动发动机、 起动发动机 传动机构、 便于起动的装置：减压机构、预热设备 减压机构、 减压机构 预热设备。 7、汽油机点火系统 、 用以点燃混合气。
四缸四冲程内燃机
22
四缸四冲程内燃机
• 作功间隔角：φ＝ 720º/ 4＝180º ＝ ＝ 曲轴每转过180º就有一个缸作功。 • 工作顺序常采用 1－3－4－2（或 － － － 1－2－4－3）。 － － －
工 作 顺 序 曲 轴 转 角 0～180° 180°～360° 360°～540° 540°～720° 作 排 进 压 1－3－4－2 － － － 各 缸 工 作 过 程 1－2－4－3 － － － 各 缸 工 作 过 程
火花塞
压缩
化油器 空气 汽油
可燃混合气 进入曲轴箱
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第二行程： 第二行程：
作功 • 作功： 作功： 活塞在燃烧气体膨胀压力 作用下，向下止点移动而 作功。 • 排气： 排气： 活塞使排气口打开时，废 气在压力作用下排出，作 功结束。 • 换气： 换气： 活塞使换气口打开，曲轴 箱内的混合气进入气缸， 同时驱赶废气。 • 如此反复循环工作。
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压缩行程： 压缩行程：
• 曲轴继续旋转，活塞由下止点 向上止点移动。 • 进、排气门都关闭。 • 气缸容积减小，气体受到压缩， 压力和温度不断升高。 • 在压缩行程结束前，开始向气 在压缩行程结束前， 缸内喷入柴油。 缸内喷入柴油。
柴油
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柴油
作功行程： 作功行程：
• 进、排气门都关闭。 • 燃料燃烧放出热能，使气缸内的 气体压力和温度急剧升高， • 高温高压的气体迅速膨胀，推动 活塞从上止点向下止点移动作功， 并通过连杆使曲轴作旋转运动。 • 热能转变为机械能。 热能转变为机械能。
一 缸 二 缸 三 缸 四 缸 一 缸 二 缸 三 缸 四 缸 功 气 气 缩 排 进 压 作 气 气 缩 功 压 作 排 进 缩 功 气 气 进 压 作 排 气 缩 功 气 作 排 进 压 功 气 气 缩 压 作 排 进 缩 功 气 气 排 进 压 作 气 气 缩 功 进 压 作 排 气 缩 功 气
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曲轴继续旋转，开始下一循环的进气过程。 进气、压缩、作功、 工作循环。每 每完成 进气、压缩、作功、排气 四个行程为一个工作循环 工作循环 完成一个工作循环，活塞往复四次，曲轴旋转两圈（720°）。 单缸四冲程柴油机的工作过程
气门位置 进气门 开 关 关 关 排气门 关 关 关 开
行程 顺序
行程 名称 进气 压缩 作功 排气
汽油
化油器
空气 可燃混合气
燃油喷射式汽油机
化油器式汽油机
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三、单缸二冲程汽油机的工作过程
• 两个行程完成一个 工作循环。 • 没有进、排气门。 • 在气缸壁上有进气 口、换气口、排气 口，利用活塞运动 来开、闭。 • 曲轴箱是密封的。
换气口
排气口
进气口
曲轴箱
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第一行程： 第一行程：
• 活塞由下止点向上止点移动， 曲轴箱空间增大，压力减小。 • 可燃混合气进入曲轴箱： 可燃混合气进入曲轴箱： 活塞使进气口开启，可燃混合 气被吸入曲轴箱。 • 压缩： 压缩： 活塞关闭换气口和排气口，气 缸内的混合气受到压缩。 • 活塞接近上止点时，火花塞发 出电火花点燃混合气。
第一章 拖拉机、汽车的发动机
• 概述 • 内燃机的工作过程 • 内燃机的结构组成和性能指标
拖拉机、 拖拉机、汽车的发动机
发动机
发动机
2
第一节
一、发动机及其种类
概述
风力发动机 发动机
把某种形式的 能转变为机械 能的机器。 能的机器。
水力发动机 外燃机 热力发动机
把燃料燃烧所产生的 热能转变为机械能。 热能转变为机械能。
（1）具有良好的动力性和经济性。 （2）噪声和振动小，排气污染轻。 （3）零件具有高的耐磨性和使用可靠性。 （4）具有较高的互换程度，并有良好的修复性能。 （5）结构简单，使用、维护、拆装简便。
4
二、内燃机的分类
（1）按燃料不同分：柴油机、汽油机、煤油机、煤气机等 ）按燃料不同分： （2）按行程数分：四冲程式、二冲程式 ）按行程数分： （3）按燃料着火方式分：压燃式、点燃式 ）按燃料着火方式分： （4）按用途分：固定式、移动式 ）按用途分： （5）按进气方式分：增压式、非增压式 ）按进气方式分： （6）按冷却方式分：水冷、风冷 ）按冷却方式分： （7）按气缸数分：单缸、多缸 ）按气缸数分： （8）按气缸排列形式分：直列式、卧式、V型 ）按气缸排列形式分：