第一章 发动机工作原理和总体构造
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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在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
发动机工作原理和总体构造发动机是一种将化学能转化为机械能的装置,是现代机械设备和交通工具中最重要的部件之一、发动机的工作原理和总体构造是让发动机能够高效地完成能量转换的核心。
发动机的工作原理:发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温和高压气体,利用气体的膨胀驱动活塞进行往复运动,最终将热能转化为机械能。
通常情况下,发动机的循环过程主要包括四个阶段:吸气、压缩、燃烧和排气。
1.吸气阶段:活塞下行时,气缸内的气门开启,通过缸内压力差将混合气吸入气缸内。
发动机中的一部分能量通过吸气泵提供,另一部分能量则来自高速气流的动能。
2.压缩阶段:活塞上行压缩混合气,将混合气紧密堆积在气缸顶部。
在此过程中,混合气的压力和温度逐渐增加,形成压缩空燃比。
3.燃烧阶段:在活塞上行到达顶点时,发动机的点火系统会引发火花,点燃空燃比。
燃烧的高温高压气体会迅速膨胀,推动活塞向下运动。
4.排气阶段:活塞再次上行,并将燃烧产生的废气从气缸中排出。
这一过程中,排气门会打开,让废气通过排气管排出。
发动机的总体构造:1.活塞与气缸:活塞是发动机中的关键部件,通过向上下运动从而改变气缸内的空间容积。
活塞与气缸之间的螺纹连接确保密封性能,并通过活塞环保持与气缸壁的接触。
2.曲轴与连杆:曲轴与连杆构成了发动机的运动机构。
曲轴负责将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴基座上通过轴承安装了连杆,连杆与活塞销通过销轴销连接。
3.气门与凸轮轴:气门与凸轮轴的设计决定了进气与排气过程。
凸轮轴通过传动装置与曲轴相连,从而通过凸轮的转动来控制气门的开关。
4.燃油系统与点火系统:燃油系统提供燃料供给,点火系统则引发火花点燃混合气。
燃油系统包括燃油泵、喷油嘴和油箱等组件,而点火系统则包括火花塞、点火线圈和点火开关等部分。
5.附件系统:附件系统包括发电机、空调压缩机、水泵和风扇等。
这些附件需要通过曲轴通过传动装置来提供动力,并为发动机提供电力和冷却。
总之,发动机的工作原理是通过燃料的燃烧将热能转化为机械能,从而驱动机械设备和交通工具的运行。
汽车构造上册第一章、发动机的工作原理和总体构造发动机基础知识:现代汽车一般采用往复活塞式内燃机,主要由活塞、气缸、连杆、曲轴、飞轮等组成,通过燃料在气缸内燃烧产生动力,推动活塞上下运动,再由连杆转变为曲轴的旋转运动对外输出。
根据使用燃料的不同分为汽油机和柴油机。
活塞在气缸里作往复直线运动,向上运动到的最高位置称为上止点,向下运动到的最低位置称为下止点,上、下止点之间的距离称为活塞行程,曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径。
活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积;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;活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积;多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。
压缩比的大小表示活塞由下止点运动气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比,用ε表示,ε=VaVc到上止点时,气缸内的气体被压缩的程度。
压缩比越大,压缩终了时混合气体压力和温度就越高,燃烧速度增快,因而发动机输出功率增大,热效率提高,经济行就越好。
汽油机的压缩比一般为8~11,柴油机的压缩比一般为16~22发动机工作原理:发动机工作时必须先将可燃混合气引入气缸,然后进行压缩,接着使其燃烧膨胀推动活塞下行对外作功,最后排出废气,完成一个工作循环。
工作循环不断重复,就能使发动机连续运转,而每一个工作循环都必须包括进气、压缩、作功、排气四个过程。
四冲程汽油机工作过程:P22 四冲程汽油机的进气、压缩、作功、排气四个过程分别安排在四个活塞行程中,称之为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。
四冲程柴油机工作原理:柴油机与汽油机性能比较优点:☆经济性好,行程长,排气温度低,热效率高,柴30-40%,汽25-30%,而且柴油价格较低。
☆污染较轻,柴油和空气混合比大,燃烧较完全,废气中一氧化碳较少(CO)。
没有高压点火装置,不产生无线电干扰。
☆危险性小,柴油燃点高,不会自燃,不怕严冬烤机。