四冲程汽油机和柴油机的工作原理

车辆维修试题

一、四冲程柴油机的工作原理

柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。

1. 进气冲程

第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。

2、压缩冲程

压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MPa,Tc＝750～950K。

3、燃烧膨胀冲程

。在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。

4、排气冲程

排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。

二、柴油机和汽油机工作过程的主要区别是什么

汽油机和柴油机它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。 柴油机吸入洁净空气，在活塞快要到达上止点时，向气缸内喷入燃油，燃油被高压高温的空气点燃，膨胀，将活塞推向下至点，而传统汽油机是吸入汽油与空气的混合气体，在活塞快要到达上止点时，用火花塞发火点燃混合气。

如今的电喷汽油机在活塞快要到达上止点时，用电子控制的喷油泵将汽油喷入气缸，但是燃烧还是靠火花塞点燃。

三、什么叫压缩比？

压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。柴油机的压缩比为15～18。从理论上讲，压缩比越大，效率越高。但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。

第２期　王立杰：“四冲程汽油机工作厘理”递鲑遮兰土墨堕　“四冲程汽油　机工作　课件设计思路　王立杰　玉田县第三中学河北玉田０６４１００　四冲程汽油机的工作分为吸气冲程、压缩冲程、　做功冲程、排气冲程等４个阶段。运动过程比较复　杂，若不借助生动形象的动态演示，学生很难理解４　个冲程的真实内涵及相关部件的运动规律。教师用　Ｆｌａｓｈ　ＭＸ软件制成课件辅助教学，可起到事半功倍　的效果。　１制作图形元件　新建一个Ｆｌａｓｈ文档，执行几次新建“插入／新建　元件”命令。分别在新建元件窗口，用“工具”绘制各　≯　ａ连杆　ｂ气门　Ｃ弹簧ｄ活塞　；ｊ　，臻　ｅ曲轴　ｆ凸轮　ｇ火花ｈ气缸　图１各个图形元件　个图形元件（图１）储存在库中备用。　２制作场景　（１）插入ｌ４个图形，分别命名为气缸图形，吸、　排气箭头，曲轴，连杆，活塞，火花，左凸轮，左气门，　右凸轮，右气门，弹簧ｌ，弹簧２，按钮，文字，作者信　息。将各图层的时间轴延长到１６０帧。　（２）分别将各图形元件拖放到相应的各个图层　的第ｌ帧，只有“火花”元件需置于“火花图层”的第　１０１—１１４帧。　（３）分别设置“曲轴”“连杆”“活塞”“左气门”　“左凸轮”“右气门…‘右凸轮”“右气门”的补间动画，　其中“曲轴‘’’，每２０帧旋转４５。，每８０帧旋转一周；　“活塞”每２０帧完成一个冲程的一半行程，每４０帧　完成一个冲程的行程；“左气门”在吸气冲程抬起并　原理＂　打开；“右气门”在排气冲程抬起并打开；“左凸轮”在　吸气冲程尖端向上；“右凸轮”在排气冲程尖端向上；　各部件协调动作，使得课件的动态效果可模拟汽油　机气缸的４个冲程的动态过程。　（４）在“吸气、排气图层”时间轴对应吸气冲程和　排气冲程的起始位置分别插入一个关键帧，在吸气　冲程范围的关键帧上画出进气箭头，在此关键帧后　每个８帧插入一个关键帧，在２关键帧之间插入一　个空白关键帧，播放课件时“进气箭头”出现时隐时　现不断闪烁的效果。与此法相同，在排气冲程范围的　关键帧上画出排气箭头，并按上述方法插入关键帧　和空白关键帧。　（５）在“文字图层”的时间轴对应的“吸气冲程”　“压缩冲程”“做功冲程”“排气冲程”起始位置各插入　一个关键帧，单击每个关键帧，分别输入“吸气冲程”　“压缩冲程”“做功冲程”“排气冲程”等字样。　（６）在“作者信息”图层输入标题文字及作者信　息，各图层时间轴设置如图２所示。　奢盛口　ｌ　ｓ　１０　２ｏ￡Ｓ∞　∞　５０　５　８０　ＴＤ　ｅ０∞∞　ｌ∞１∞“日１ｌＳｌ　ｔ：　ｌ３０懈ｌ４０１６ｌ霸ｌ　口怍著廛息　・・■　口　≠　・・■　．　。。　口幕硪　・・口　口　・・■　口　ｌ　・・目　：ｔ￣ｒ３　・・瞄　．　口毫Ｄ艟　・・■　・ｆｋ　口芷气ｎ　・・■　．　ｋ　口￡　・・日　．　｜ｌ＝．　、　口出耗　・・■　，　也　｝　．　．　蠡　——　口静　・・■　ｌ　＂　．　．　￡　．．　蝴　・－■　¨　。　＿　口吼箨　・・■　．　越乩　‘也　ｄ　山　以　矗　正　＿　口　自　・・■　ｎ乱　誊　｝　∞Ｂ　。　Ｔ　ｇＩ｛　露　ｉ１　鬣　图２各图层时间轴设置　（７）在“按钮”图层将“公用库”的３个按钮拖放　到舞台适当位置（图３）。分别双击其中一个按钮，在　按钮的编辑窗口插入一个图层，输入相应的文字。修　改后的效果如图４所示。分别单击每个按钮为其添　加动作脚本（图５）。　●　ｉ　图３

第一章发动机的工作原理和总体构造

§1.1发动机的分类

§1.2四冲程发动机工作原理

§1.2.1四冲程汽油机工作原理

一、现代汽车发动机的构造

现代汽车发动机的构造如图 1-1,气缸内装有活塞 ,活塞通过活塞销、连杆与曲 轴相连接。活塞在气缸内做往复运动 ,通过连杆推动曲轴转动。为了吸人新鲜气体 和排除废气 ,设有进、排气系统等。

二、基本术语

1、工作循环

2、上、下止点

3、活塞行程

4、气缸工作容积

5、内燃机排量

6、燃烧室容积

7、气缸总容积

8、压缩比

9、工况

10、负荷率

三、四冲程汽油发动机的工作循环 图 1-2 为发动机示意图。

四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程 ,即进气行程、压缩行程、膨胀行 程（作功行程和排气行程。通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压 力 p 和相应于活塞不同位置的气缸容积 V 之间的变化关系 , 示功图表示了活塞在不 同位置时气缸内压力的变化情况。其中 ,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循 环中气体在单个气缸内所作的功。四冲程汽油机的示功图如图 1-3 所示。

（1 进气行程 （图 1-3a

化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合 ,形成可燃混

合气后吸人气缸。

进气过程中 ,进气门开启 ,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动 ,活塞上 方的气缸容积增大 ,从而气缸内的压力降低到大气压以下 ,即在气缸内造成真空吸 力。这样 ,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。

（2 压缩行程 （图 1-3b

为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧 ,以产生较大的压力 ,从而使发动机发出 较大功率 ,必须在燃烧前将可燃混合气压缩 ,使其容积缩小、密度加大、温度升高 ,故 需要有压缩过程。在这个过程中 ,进、排气门全部关闭 ,曲轴推动活塞由下止点向上 止点移动一个行程，称为压缩行程。在示功图上，压缩行程用曲线a c表示。

（3 作功行程 （图 1-3c

(完整)四冲程汽油机工作原理教案

1 《四冲程汽油机的工作原理》教学设计

课题名称 四冲程汽油机的工作原理

科 目 汽车构造与拆装(上） 教学对象 中职学生

课 时 1课时 设计者 杨挺挺

一、教学内容分析

本课选自中职《汽车构造与拆装(上）》项目二任务二的第四小节.本课的主要教学内容为四冲程汽油机的工作原理，这部分内容在整个发动机中是一个较为基础但又十分重要的知识板块，学生只有在充分掌握本课主要知识，具备分析四冲程汽油机工作原理基础之上才能进一步学习发动机的后续知识。在教材编排上，本课被安排在发动机组成之后，四冲程柴油机工作原理之前,充分体现了教材编排的逻辑性和合理性。

二、学情分析

四冲程汽油机工作原理是《汽车构造与拆装（上）》课中的基础。学生在生活中大多都接触过汽车发动机，在本课程中也已学了发动机的基本构造，这些知识为本节内容的学习奠定了基础。此外,经过前述内容的的学习,学生已初步掌握发动机构造的各个名称，因此,通过本课的教学,让学生掌握四冲程汽油机工作原理是完全能实现的。

另外,由于中职学生普遍具有形象思维的特征，在课堂学习时，往往对原理分析、公式推导等不感兴趣,他们更喜欢通过具体的实例、丰富的图片和适当的模型等教学媒体作为载体来学习课堂知识。

三、教学目标（知识，技能，情感态度与价值观）

1。知识与技能目标

（1）知识目标：能分析四冲程汽油机的工作原理.

（2)技能目标：能写出四个行程各气门、曲轴转角等的工作情况.

2.情感态度与价值观

（1）通过对四冲程汽油机工作原理的学习和练习，学生能养成严谨思考问题的思维习惯和一丝不苟的工作态度。

（2）学生能围绕问题参与师生，生生交流和讨论，培养与人交往和合作的精神,能够与他人共同解决问题，共同进步。 (完整)四冲程汽油机工作原理教案

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四、教学重难点

教学重点：分析四冲程汽油机工作原理

教学难点：分析四冲程汽油机工作原理

五、教法、学法