进排气门的开始和关闭方法

教学提要课目：发动机基本构造与工作情况目的： 1. 熟悉发动机的基本构造和常用术语2. 了解内燃机的名称、型号编制规则和主要参数3. 掌握四冲程发动机的工作原理内容：1．柴油发动机组成2．内燃机的型号编制规定3．发动机的常用术语4. 四冲程柴油机的工作过程。

时间安排：2小时实施方法：讲授、观看课件、自学、答疑辅导教学准备：多媒体教学设备、实物、课件、视频资料、教学挂图教学进程（课前准备）1．清点人数，整理服装，检查教材、笔记本携带情况，检查工具、实物是否齐全，准备多媒体课件播放；2．报告；3．课前提问与复习；4. 简要说明教学内容及重点。

（讲解示范）发动机是汽车的动力源，是把燃料(汽油或柴油)在气缸内燃烧产生的热能转变为机械能的一种机器，由于燃料燃烧是在发动机内部进行的，所以也叫内燃机。

除为数不多的新能源(天然气、电动等)汽车外，现代汽车所使用的发动机主要是汽油机和柴油机。

第一节发动机的基本结构和常用术语一、发动机的基本结构目前汽车上广泛采用的是四冲程往复活塞式柴油发动机和汽油发动机。

柴油发动机由两大机构、四大系统组成。

如图2-1所示；教学提示课前提问：1. 液压千斤顶的使用注意事项有哪些?2. 你所知道的发动机有几类？对照实物和示教板讲解。

对照实物和示教板讲解。

汽油发动机则由两大机构、五大系统组成(比柴油机多点火系)，如图2-2所示。

1．曲柄连杆机构：包括机体组；活塞连杆组和曲轴飞轮组等机构。

是发动机进行能量转换和传递动力的机构。

2．配气机构：包括气门组和气门传动组。

是发动机的换气机构。

3．供给系：包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、空气滤清器进气歧管、排气歧管、排汽消声器等机件，汽油机包括化油器，柴油机包括喷油泵、调速器、喷油器等机件。

4．润滑系：包括机油泵、集滤器、机油滤清器、限压阀、润滑油道和机油散热器、油压表等机件。

负责发动机各磨擦表面的润滑、冷却和清洗。

5．冷却系：包括风扇、水泵、散热器、节温器、水套等。

内燃机工作特点是，燃料在气缸内燃烧，所产生的燃气直接推动活塞作功。

下面，以图示的汽油机为例加以说明。

开始，活塞向下移动，进气阀开启，排气阀关闭，汽油与空气的混合气进入气缸。

当活塞到达最低位置后，改变运动方向而向上移动，这时进排气阀关闭，缸内气体受到压缩。

压缩终了，电火花塞将燃料气点燃。

燃料燃烧所产生的燃气在缸内膨胀，向下推动活塞而作功。

当活塞再次上行时，进气阀关闭，排气阀打开，作功后的烟气排向大气。

重复上述压缩、燃烧，膨胀，排气等过程，周期循环，不断地将燃料的化学能转化为热能，进而转换为机械能。

内燃机工作原理简述内燃机（Internal combustion engine）是一种热机，它将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能。

内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。

但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。

往复活塞式内燃机的工作腔称作气缸，气缸内表面为圆柱形。

在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端则与曲轴相连，构成曲柄连杆机构。

因此，当活塞在气缸内作往复运动时，连杆便推动曲轴旋转，或者相反。

同时，工作腔的容积也在不断的由最小变到最大，再由最大变到最小，如此循环不已。

气缸的顶端用气缸盖封闭。

在气缸盖上装有进气门和排气门，进、排气门是头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的。

通过进、排气门的开闭实现向气缸内充气和向气缸外排气。

进、排气门的开闭由凸轮轴控制。

凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。

进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。

通常称这种结构形式的配气机构为顶置气门配气机构。

现代汽车内燃机无一例外地都采用顶置气门配气机构。

构成气缸的零件称作气缸体，支承曲轴的零件称作曲轴箱，气缸体与曲轴箱的连铸体称作机体。

甲，基本术语1. 工作循环活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。

第一章发动机的性能1.简述发动机的实际工作循环过程。

1）进气过程：为了使发动机连续运转，必须不断吸入新鲜工质，即是进气过程。

此时进气门开启，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动。

2）压缩过程：此时进排气门关闭，活塞由下止点向上止点移动，缸内工质受到压缩、温度。

压力不断上升，工质受压缩的程度用压缩比表示。

3）燃烧过程：期间进排气门关闭，活塞在上止点前后。

作用是将燃料的化学能转化为热能，使工质的压力和温度升高，燃烧放热多，靠近上止点，热效率越高。

4)膨胀过程：此时，进排气门均关闭，高温高压的工质推动活塞，由上止点向下至点移动而膨胀做功，气体的压力、温度也随之迅速下降。

（5）排气过程：当膨胀过程接近终了时，排气门打开，废气开始靠自身压力自由排气，膨胀过程结束时，活塞由下止点返回上止点，将气缸内废气移除。

3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么？可采取哪些基本措施？提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。

提高工质的绝热指数κ可采取的基本措施是：⑴减小燃烧室面积，缩短后燃期能减小传热损失。

⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。

⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。

⑷加强燃烧室气流运动，改善混合气均匀性，优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。

⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。

⑹采用合理的配缸间隙，提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。

4.什么是发动机的指示指标？主要有哪些？答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。

它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5.什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。

主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。

1.发动机的定义。

燃料在机器内部燃烧而将化学能转化为热能，再通过气体膨胀做功将其转化为机械能输出的机械设备。

2.发动机发展历经的三个阶段。

①20世纪70年代之前（提高生产力）目标：追求良好的动力性能。

措施：提高压缩比，提高转速。

指标：最高车速、加速性能、最大爬坡能力。

三个指标均取决于发动机及其它动力装置。

②20世纪70~80年代（石油危机）目标：追求良好的经济性能。

措施：降低油耗、增大升功率、减轻比重量。

指标：百公里油耗。

③20世纪80年代后期（环境污染）目标：追求良好的环保性能。

主要解决排放与噪声问题。

3.常规汽车能源和新型替代能源有哪些，各有何特点?①汽油机：汽油和空气混合经压缩由火花塞点燃。

②柴油机：柴油和空气混合经压缩自行着火燃烧。

③天然气发动机LNG④液化石油气发动机LPG⑤酒精发动机⑥双燃料、多燃料发动机4.热力系统基本概念;在热力学中，将所要研究的对象从周围物体中隔离出来，构成一个热力系统。

系统以外的一切物质，称为外界，热力系统和外界的分界面，称为界面。

5.热力学第一定律的实质;当热能与其它形式的能量相互转换时，能的总量保持不变，只是能量的形式发生了变化—能量守衡。

吸收的能量-散失的能量=储存能量的变化量6.理想气体的四个基本热力过程;①定容过程：热力过程进行中系统的容积（比容）保持不变的过程。

②定压过程：热力过程进行中系统的压力保持不变。

③定温过程：热力过程进行中系统的温度保持不变④绝热过程：热力过程进行中系统与外界没有热量的传递7.四行程发动机的实际工作循环过程；进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过程8.发动机实际循环向理论循环的简化条件；①忽略进、排气过程（r-a,b-r), 排气放热简化为定容放热过程；②压缩、膨胀过程（复杂的多变过程）简化为绝热过程；③把燃料燃烧加热燃气的过程简化成工质从高温热源的吸热过程，分为定容加热过程（c～z’）和定压加热过程（z’～z）；④假定工质为定比热的理想气体。

内燃机的四个冲程内燃机、冲程及工作循环1.内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。

它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。

2.冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

3.工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。

四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。

(1)吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；(2)压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩；(3)做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。

高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功；(4)排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

(如下四个冲程的示意图)。

汽油机的工作过程柴油机和汽油机的区别:区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法：区分汽油机和柴油机时，要从构造上区别，有喷油嘴的是柴油机，有火花塞的是汽油机，一要看进气门、排气门的开闭状态，二要看活塞的运动方向，在此基础上进行综合分析。

判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向，具体情况如表所示：有关热机的计算考察题型：(1)对热机工作过程中做功次数和冲程个数的考查；(2)热机效率的计算；(3)还有其他涉及热机的一些计算。

题型1对热机四个冲程的辨别［例1］汽油机工作的四个冲程为，吸气冲程、压缩冲程、冲程、排气冲程，如图所示为冲程.剖析：从图中可以看出，进气门和排气门者B关闭，活塞向动，所以这是活塞对里面的空气进行压缩叫做压缩冲程。

答案：压缩解题技巧：要判断热机的各个冲程，关键是看两个气门的关闭运动情况：两气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程，活塞向下运动是做功冲程；两个气门一个关闭，一个打开，活塞向下运动是吸气冲程，活塞向上运动是排气冲程。

发动机进气和排气的原理
发动机的进气和排气是引擎操作的两个重要过程，这两个过程共同构成了发动机的工作循环。

下面将介绍发动机进气和排气的基本原理。

1. 进气过程：
在进气过程中，发动机通过进气系统从外界吸入空气。

主要的功能是提供支持燃烧所需的氧气。

以下是进气过程的基本原理：
- 进气门打开：进气门开启时，发动机的活塞处于下行冲程。

活塞向下运动，气缸内的气体排出，以清除上一个工作周期剩余的废气。

- 进气阀门关闭：当活塞到达上止点之前，进气阀关闭。

这样，气缸内的气体被封闭，形成一个密封空间。

- 进气回路形成：进气门关闭后，活塞继续向下运动，气缸内的体积增大，形成负压。

负压将气缸连接的进气道中的空气吸入气缸中。

- 燃油喷射：当进气阀关闭后，燃油喷射器将燃油喷入气缸内，与进入的空气混合形成可燃混合气。

- 进气门关闭：当活塞向上运动时，进气门关闭，封闭气缸中的混合气体。

2. 排气过程：
在排气过程中，发动机通过排气系统将燃烧产生的废气排出。

以下是排气过程的基本原理：
- 排气门打开：活塞到达上止点时，排气门打开。

废气开始从气缸内排出。

- 排气阀门关闭：在排气门打开的同时，进气门关闭，防止新鲜空气进入气缸。

- 排气管排气：废气通过排气管排出发动机，并进入排气系统，最终排到车辆的尾气中去。

通过这种进气和排气的循环，发动机能够不断吸入新鲜空气来支持燃烧，并将废气排出，使发动机能够持续高效地工作。

汽油机进气门和排气门工作原理汽油机是一种常见的内燃机，它通过进气门和排气门的工作来实现气缸内燃烧过程的顺利进行。

进气门和排气门是控制气缸内气体流动的重要部件，下面将详细介绍它们的工作原理。

我们来看一下进气门的工作原理。

进气门位于汽缸盖上，通过凸轮轴的运动驱动来开启和关闭。

它的作用是在气缸内注入混合气，为燃烧提供充足的氧气。

进气门在发动机的工作过程中，需要根据发动机转速和负荷的变化来调整开启和关闭的时机和角度。

当活塞下行到底死点时，进气门开始开启。

凸轮轴上的凸轮带动进气门向上打开，此时气缸内的压力较低，外部大气压力使混合气通过进气道进入气缸内。

随着活塞上行，进气门逐渐关闭，避免气缸内混合气的逆流。

在活塞上行到顶死点之前，进气门完全关闭，气缸内形成了高压和高温的混合气。

接下来，我们来看一下排气门的工作原理。

排气门也位于汽缸盖上，同样通过凸轮轴的运动驱动来开启和关闭。

它的作用是将燃烧后的废气排出气缸，为下一个循环提供充足的空间。

排气门的开启和关闭时机和角度也需要根据发动机转速和负荷的变化进行调整。

当活塞上行到顶死点时，排气门开始开启。

凸轮轴上的凸轮带动排气门向下打开，此时气缸内的压力较高，废气被排出气缸。

随着活塞下行，排气门逐渐关闭，避免废气的逆流。

在活塞下行到底死点之前，排气门完全关闭，气缸内形成了低压和低温的空间，为下一个循环做好准备。

进气门和排气门的开启和关闭时机是由凸轮轴上的凸轮控制的。

凸轮轴上的凸轮形状和数量的不同，决定了进气门和排气门的开启和关闭规律。

凸轮轴的运动是由曲轴带动的，它们之间通过齿轮传动来实现。

发动机的工作过程中，凸轮轴和曲轴的运动是紧密协调的，以确保进气门和排气门的开启和关闭时机与活塞运动的要求相匹配。

总结起来，汽油机进气门和排气门的工作原理是通过凸轮轴的运动来控制的。

进气门的开启和关闭使混合气进入气缸，排气门的开启和关闭使废气排出气缸。

进气门和排气门的工作时机和角度需要根据发动机转速和负荷的变化进行调整，以保证燃烧过程的顺利进行。

发动机四个工作行程1.引言1.1 概述发动机是现代交通工具中不可或缺的部分，它的工作原理复杂而精巧。

在发动机的运行过程中，存在着四个关键的工作行程，它们分别是进气、压缩、燃烧和排气。

这四个工作行程相互协调，使得发动机能够高效地转化燃料能量为机械能，驱动车辆进行运行。

在这四个工作行程中，每个行程都有其独特的特点和功能。

进气行程主要是通过进气门将空气和燃料混合物引入到发动机内部，为燃烧提供必要的氧气。

压缩行程则将进气混合物压缩至较高的压力，以提高燃烧效率和能量释放。

燃烧行程是发动机最重要的一环，燃料在缸内被点火，化学能转化为热能，推动活塞向下运动，产生功率。

最后，排气行程则通过打开排气门将废气排出，为下一个工作循环做准备。

这四个工作行程之间的相互作用是高度协调和精确的。

每个行程的正确操作和时序都对发动机的性能和效率产生重要影响。

一个完整的工作行程循环需要精确控制，通过精确的机械设计和电子控制系统来实现。

本篇文章将详细探讨每个工作行程的工作原理和主要过程。

通过深入了解发动机的工作原理和工作行程，有助于我们更好地理解发动机的性能和优化潜力。

同时，了解这些工作行程对发动机性能的影响，对于提高发动机的燃油效率和减少排放也具有重要意义。

接下来的章节将逐一介绍每个工作行程的工作原理和主要过程，以及它们对发动机性能的影响。

1.2文章结构文章结构部分的内容：文章的结构主要涵盖了引言、正文和结论三个部分。

引言部分（1.引言）概述了文章的主题内容和背景，介绍了发动机四个工作行程的重要性和相关性。

进一步明确了文章的目的，即探讨发动机四个工作行程的工作原理和主要过程，并分析其对发动机性能的影响。

正文部分（2.正文）详细介绍了发动机的四个工作行程，包括第一个、第二、第三和第四个工作行程。

每个工作行程中分别包含了工作原理和主要过程的详细分析和讨论。

通过对每个工作行程的介绍和分析，读者可以全面地了解发动机四个工作行程的特点和作用。

汇报人：2023-12-07•气门概述•气门的工作原理•气门的种类和特点•气门常见故障及维修方法•气门的发展趋势和未来展望气门概述气门是汽车发动机上的重要部件，负责控制进气和排气的过程。

气门定义气门位于汽缸盖上，与汽缸体和活塞一起构成燃烧室。

气门位置气门头部是气门的顶部部分，通常呈圆锥形，用于与汽缸盖上的气门座配合。

气门头部气门杆气门弹簧气门杆是气门的主体部分，用于连接气门头部和气门弹簧。

气门弹簧用于将气门紧密地压在汽缸盖上，以确保气密性。

030201在吸气冲程中，气门打开，允许新鲜空气进入汽缸。

控制进气在压缩冲程和做功冲程中，气门关闭，防止废气排出。

控制排气气门与汽缸盖和汽缸体之间的密封性对于发动机的性能至关重要。

密封性气门的工作原理气门的开启和关闭在吸气冲程开始时，进气门打开，排气门关闭，空气从进气口进入气缸。

气门的关闭在压缩冲程结束时，进气门和排气门同时关闭，阻止空气进入和排出气缸。

气门的升程是指气门从关闭状态到完全打开状态的距离。

气门的行程是指气门从完全打开状态到关闭状态的距离。

气门的升程和行程气门的行程气门的升程气门的定时是指气门的开启和关闭时间与曲轴转角的关系。

气门的定时配气相位是指进排气门实际开启的持续角度，通常用角度或者曲轴转角表示。

配气相位气门的定时和配气相位气门的种类和特点盘芯气门01这种气门结构比较简单，由一个气门盘和气门杆组成。

由于其结构简单，因此制造成本较低，但刚性较差，一般用于低负荷的发动机。

筒形气门02这种气门结构比盘芯气门复杂，由气门盘、气门杆、气门顶等组成。

筒形气门的刚性和强度都比盘芯气门高，能够承受更高的负荷，因此广泛应用于高负荷的发动机。

碗形气门03这种气门结构最复杂，由气门碗、气门盘、气门杆等组成。

碗形气门具有较好的密封性能和刚性，适用于高速发动机。

铸铁气门的价格比较便宜，硬度较高，但耐腐蚀性能较差。

铸铁气门钢制气门的耐腐蚀性能较好，硬度也较高，但价格比铸铁气门高。

简述进排气门的开闭特点进排气门是内燃机的重要零部件，它的开闭特点对于发动机的工作性能和效率有着重要的影响。

进排气门的开闭特点主要包括开启和关闭的时机、角度以及速度等方面，下面将就这些方面进行详细的说明。

首先是进排气门的开启时机。

进气门的开启时机通常是在活塞下行的上冲程开始，即曲轴将从发动机的接气冲程转换为吸气冲程时，此时将进气门打开供气。

排气门的开启时机通常是在活塞上行的下冲程开始，即曲轴将从发动机的压缩冲程转换为排气冲程时，此时将排气门打开排除废气。

进排气门的开启时机决定了燃烧室的气流通道，进而影响着燃烧室的气体进出、压缩比和效率等因素。

其次是进排气门的关闭时机。

进气门的关闭时机通常是在活塞上行的中部开始，即曲轴将从发动机的吸气冲程转换为压缩冲程时，此时将进气门关闭。

排气门的关闭时机通常是在活塞下行的中部开始，即曲轴将从发动机的排气冲程转换为供气冲程时，此时将排气门关闭。

进排气门的关闭时机决定了燃烧室的密封性，进而影响着气缸内压力和燃烧效果等因素。

其次是进排气门的开闭角度。

进气门和排气门的开闭角度是指从开始开启到完全关闭的角度范围。

进气门的开闭角度通常比较小，一般在20°~40°左右。

排气门的开闭角度通常比较大，一般在50°~80°左右。

进排气门的开闭角度决定了气流通道的大小，进而影响着进出气体的速度和流量等因素。

最后是进排气门的开闭速度。

进气门的开闭速度通常较慢，一般在2m/s以下。

排气门的开闭速度通常较快，一般在5m/s以上。

进排气门的开闭速度对于气缸内压力的变化和气流的流速等因素产生影响，进而影响着燃烧室的工作效果和发动机的输出功率。

总的来说，进排气门的开闭特点对于发动机的工作性能和效率有着重要的影响。

合理调整进排气门的开闭时机、角度和速度等参数，可以改善燃烧效果、提高发动机的输出功率、降低油耗和排放等方面的性能，进而提高发动机的工作效率和可靠性。

发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。

发动机是汽车的动力源汽车总体结构汽车由发动机，车身，底盘，电气设备。

底盘由传动系，行驶系，转向系，制动系。

汽车行驶两个基本条件：驱动条件和附着条件。

热机分为内燃机和外燃机。

活塞式内燃机分为往复活塞式和旋转活塞式。

四冲程往复活塞式：在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃机。

二冲程往复活塞式：在一个工作循环中活塞往复两个行程的内燃机。

基本术语●工作循环：活塞式工作循环是由进气、压缩、做功和排气四个工作过程组成的封闭过程上下止点：活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点，相反为下止点。

上止点下止点速度为零。

●活塞行程S：上下止点之间距离 S=2R●气缸工作容积V h：上下止点间所包含的汽缸工作容积V h，单位为升●内燃机排量V s:内燃机所有汽缸工作容积的总和称为内燃机排量;大概公式V L=i V s●燃烧室容积V C：活塞位于上止点时，活塞顶面以上汽缸底面以下所形成的空间●汽缸总容积V a: V a=V s+V c●压缩比：ε=V a/V C●工况：内燃机在某一时刻的运行状况，用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转速有效转矩：发动机对外输出的有效转矩；有效功率：单位时间内，发动机对外输出的功率；有效功率等于有效转矩乘于曲轴角速度。

负荷：在某一时刻发动机发出的功率与在同一转速下，发动机所能发出的最大功率的比值称为这一时刻发动机的负荷。

发动机原理：完成一个循环需要经过进气、压缩、做功、和排气四个行程进气：排气门关闭，进气门开;活塞由上止点至下止点，曲轴由0°沿顺时针方向转到180°（柴油机汽缸吸入的是纯净的空气）压缩：排气门关闭，进气门关;活塞由下止点至上止点，曲轴由180°沿顺时针方向转到360°（柴油机压缩比比较大，所以压缩终了时气体压力高）做功：排气门关闭，进气门关;活塞由上止点至下止点，曲轴由360°沿顺时针方向转到540°（柴油机自燃）排气：排气门开闭，进气门关;活塞由上止点至下止点，曲轴由540°沿顺时针方向转到720°(一样)发动机的主要性能指标有（动力性指标）和（经济性指标）两类。