发动机工作原理_图文_1608996069.ppt

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七、 汽油机与柴油机的相同点与不同点 相同点: 1 .每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴 转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开， 其余两个冲程进、排气门均光。 2.四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其 余三个冲程消耗能量。 3.必须用外力起动。 4.工作循环基本内容相似，主要机件的运动 相同，结构基本相同。
温度
370400K
压缩 冲程
提高燃烧 速度
转半圈
作功 冲程
燃烧作功 转半圈
排气 冲程
排出废气 转半圈
关
关
0.6-1.2Mpa
600700K
关
关
Max 35Mpa
Max18 00-
2200K
关
开
0.105-0.115 900-
MPa
120300K
六、 四冲程柴油机工作原理
每个循环也由进气、压缩、作功、排气四个冲程组 成。但由于柴油的性质与汽油不同，其混合气形成的方 式、着火方式与汽油机也不同。下述不同点：
u＝f（T） 即只要工质的初、终态温度T1,T2确定，不 论经过什么过程，其内能的变化都相等
Δu＝u2-u1=f(T2)-f(T1)
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二、热力学第一定律
1. 热力过程及其所作的功 工质状态参数的一系列变化过程，叫做热力 过程，可用p－v图表示，其所做的功为（1kg气体）
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图片
d F ds p A ds p dv
发动机是将其它形式的能量转 变为机械能的机器
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二、发动机的分类
1. 按使用燃料分：汽油机、柴 油机等。 2. 按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发
动机。 3. 按气门位置分：顶置气门式发动机、侧
置气门式发动机。 4. 按气缸排列分：直列式发动机、v型发动

与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有 高功率容积比（发动机容积较小就能输出较多动力）的优 点。另外，由于转子发动机的轴向运转特性，它不需要精 密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有 两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气门等 二十多个活动部件相比结构大大简化，故障的可能性也大 大减小。
增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例，即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高，也随之增强。
氧化。 功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送给ECU。
下轴箱: 贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。
材料： 薄钢板冲压（下曲轴箱），铝合金 喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。
机。
优点：
横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率较高。
另一方面，由于横置发动机占用的纵向空间小，可以极大限度缩短了发动机舱的纵向空间，换来的是宽敞的驾乘空间，尤其是前排乘客的腿部拓展的空间。这对 于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。
W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是：将V型发动 机的每侧汽缸再进行小角度的错开，简单点说，W型发动机的汽 缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形，严格说来Ｗ型发动 机还应属V型发动机的变种。
W发动机特点：W型比V型发动机做得更短一些，有利于节省空 间，同时重量也可轻些；缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。
缸数量）。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味 着制造成本更低。同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。也方便于布置 增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。

时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后所
达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式内 燃机。
汽油机：
以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合气 后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧。
煤气机：
汽油机进行适当的改进。Leabharlann 完整版课件ppt7
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2．按冲程数
2．曲柄连杆机构
作用：将活塞的往复直线运动—曲轴的旋转运动对外输出动力 组成：活塞、连杆、曲轴三部分
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3．配气机构
功用：定时开启和关闭进排气门 主要部件：气门组、传动组
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4、燃油供给系统
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3．供给系统
作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸，并将燃烧后的废 气及时排除
9．压缩比ε： 气缸最大容积Va与燃烧室容积VC之比 ε = Vc / Va ε 越大，循环热效率越高 汽油机ε =7～9 柴油机ε =18～22
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（二）内燃机的分类
根据划分标准的不同，可将内燃机分为好多种类
1．根据所用燃料的不同
柴油机：
以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终了
活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积，VS =(π/4)D2·S×10-3
6．燃烧室容积（余隙容积）VC ：活塞位于上止点时，
活塞顶部上方的容积
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7．气缸最大容积Va 活塞位于下止点时,活塞顶部上方的容积Va= VS + VC
8．内燃机排量 VL 所有气缸的工作容积之和VL =i·VS

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引入

进气、压缩、作功、排气四个过程。把 这四个过程叫做发动机的一个工作循环， 工作循环不断地重复，就实现了能量转 换，使发动机能够连续运转。把完成一 个工作循环，曲轴转两圈(720°)，活塞 上下往复运动四次，称为四行程发动机。 而把完成一个工作循环，曲轴转一圈 (360°)，活塞上下往复运动两次，称为 二行程发动机。 回目录
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压缩行程
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作功行程

在这一行程中，进气门和排气门仍然保持关闭。 当活塞位于压缩行程接近上止点位置时，火花 塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃 烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急 剧升高，最高压力可达3～5MPa，最高温度可 达2200～2800K，高温高压气体膨胀，推动活 塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋 转。随着活塞向下运动，气缸内容积增加，气 体压力和温度降低，当活塞运动到下止点时， 作功行程结束，气体压力降低到0.3～0.5MPa， 气体温度降低到1300～1600K。
多缸发动机的工作原理

多缸发动机的作功行程是差开的，按照 工作顺序作功，即曲轴转两圈交替作功， 因此，运转平稳，振动小。缸数越多， 作功间隔角越小，同时参与作功的气缸 越多，发动机运转越平稳。多缸机使用 最多的有四缸发动机，六缸发动机和八 缸发动机。
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作功行程

柴油喷入气缸后，在很短的时间内与空气混合 后便立即着火燃烧，柴油机的可燃混合气是在 气缸内部形成的，而不象汽油机那样，混合气 主要是在气缸外部的化油器中形成的。柴油机 燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油机 高得多，可高达6～9MPa，最高温度也可高达 2000～2500K。作功终了时，气体压力约为 0.2～0.4MPa，气体温度约为1200～1500K。

活塞式发动机的分类
▪ 按活塞运动方式 ：往复活塞式、旋转活塞式 ▪ 按着火方式:压燃式、点燃式 ▪ 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 ▪ 按冷却方式:水冷式、风冷式 ▪ 按冲程数:四冲程、二冲程 ▪ 按进气状态 ：增压式、非增压式 ▪ 按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式
▪ 排放品质
➢ 有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒
▪ 噪声水平
➢ 刺激神经、使人烦躁、反映迟钝
发动机速度特性
▪ 速度特性曲线
➢ 燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转 矩、功率、燃料消耗率）随转速改变而变化的曲线。
➢ 如何得到曲线：在一定转速下，用测功器对曲轴施加阻力 矩，获取曲线的位置，依此类推。
▪ 主要缺点：
➢ 燃油消耗率高，燃料经济性差
内燃机产品名称与型号编制规则
第五节 发动机的性能指标与特性
▪ 动力性能指标 ▪ 经济性能指标 ▪ 环境指标 ▪ 发动机速度特性
动力性能指标
▪ 有效转矩Te
➢ 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为N·m 。 ➢ 有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。
▪ 压缩比
➢ 表示了气体的压缩程度，它是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。一般用ε表示。
▪ 工况
Va 1 Vs
Vc
Vc
➢ 内燃机在某一时刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴 转速表示。
▪ 负荷率
➢ 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效 功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
经济性能指标
▪ 有效热效率ŋe
燃料燃烧产生的热量转化为有效功的百分比。

总结词
涡轮增压技术是一种利用废气带动涡轮来压缩进气的技术，以提高发动机的进气 量和压缩比，从而提升发动机的动力和经济性能。
详细描述
涡轮增压技术通过涡轮将废气吸入并压缩进气管，使得更多的空气进入汽缸，提 高燃烧效率。这项技术通常应用在柴油发动机上，也可用于汽油发动机。
油电混合技术
总结词
油电混合技术是一种将燃油发动机和电动机结合使用的技术 ，以提高燃油经济性和环保性能。
检查发动机各部件的螺栓、螺母是否松动，及时 紧固。发动 Nhomakorabea的定期保养
更换机油及机滤
定期更换发动机机油和机滤，保持发动机内部清洁。
检查火花塞
定期检查火花塞磨损情况，如需更换及时更换。
检查进气道和喷油器
定期清洗进气道和喷油器，防止积碳和污垢沉积。
发动机常见故障及排除方法
发动机过热
检查冷却液液面、水泵、节温器是否正常工作，散热器是否堵塞 。
详细描述
油电混合技术通常将燃油发动机和电动机结合在同一台车上 ，根据行驶状态和需求，选择使用燃油发动机或电动机进行 驱动。这项技术可大幅提高燃油经济性和环保性能，同时提 高车辆的加速性能和动力输出。
THANKS
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气缸体
容纳气缸和活塞，控制进气和排气
气缸盖
封闭气缸顶部，控制进气和排气
活塞
在气缸中上下运动，将燃油和空气 混合物压缩并点燃
连杆
连接活塞和曲轴，传递动力
发动机的基本工作原理
进气冲程
压缩冲程
吸入燃油和空气混合物
将燃油和空气混合物压缩至点燃
燃烧冲程
点燃燃油和空气混合物，产生爆炸
排气冲程
排出燃烧后的废气
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残余废气
排气门打开
活 塞
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
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二、四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K 压力800~900
kPa
温度800~1000K 压力3~5 MPa
喷油器
进气门
纯空气
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温度 800~1000K压力 105~400 kPa
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排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力
5~10 MPa
喷油泵
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二·二冲程汽油机的工作原理
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火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程： 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞
继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞 接近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下 运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止 点时，排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受 到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
活 塞
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3·作功行程
作用：
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程：
当活塞接近上止点时，由
火花塞点燃可燃混合气，
混合气燃烧释放出大量的
热能，使汽缸内气体的压
力和温度迅速提高高温高
压的燃气推动活塞从上止

排气行程
可燃混合气燃烧后产生的废气,必 须从气缸中排出,以便进行下一个进 气行程。当做功行程接近终了时， 排气门开启，此时靠废气的压力进 行自由排气，活塞达到下止点后再 向上止点移动时，继续将废气强制 排出缸外。活塞到上止点附近时， 排气行程结束。在排气行程中气缸 内的压力高于大气压力。排气终了 时废气温度约为627-927℃。
基本术语
上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞在气缸内的最上
位置。
Top dead center 简称TDC
下止点：活塞离曲轴回转中心处，即在气缸最下位置。
bottom dead center 简称BDC
活塞行程：上、下两止点间的距离（mm） ，S=2R
冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程
点火过迟,燃烧过程推迟,功率和经济性同样下降.
发动机转速上升时须提前点火,转速上升后虽火焰速度加快,而着火延迟期以时间记缩 短教少,以曲轴转角记相应增加,为保持气缸压力在最佳位置,应加大点火提前角.
点火时刻对排放有很大影响,推迟点火可降低NOx和HC的排放量.
排量的计算
Va 气缸工作总容积Va指活塞在下止点时活塞顶上面的空间 容积。 Va= Vc+ Vh
压缩比（ε）：气缸总容积与燃烧室容积的比值。
Va VhVc 1 Vh
Vc Vc
Vc
不同类型发动机压缩比ε比较
TU3JPK
TU5JPK
TU5JP4
EW10 EQ6100 EQD6102
9.3:1
9.6:1
10.5:1
汽油燃烧的过程
在活塞上止点前某一时刻用电火花点火，行程紊流火焰向未燃混合气传播，最后完成 燃烧过程，火焰的传播过程决定燃烧室内已燃气体和未燃气体的热力学状态，从而决 定着发动机的功率、效率和排放。