工程機械發(fā)動機構(gòu)造之發(fā)動機的基本構(gòu)造和工作原理

內(nèi)燃機:燃料在氣缸內(nèi)部燃燒，將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的動力裝置。包括活塞式、復合式、噴氣式發(fā)動機。

發(fā)動機:將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器。包括熱力機、電力機、風力機、原子能機等。

熱力機:將燃料燃燒使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器。包括內(nèi)燃機和外燃機。發(fā)動機概述發(fā)動機軸側(cè)剖視圖發(fā)動機橫剖視圖發(fā)動機外形圖空調(diào)壓縮機進氣歧管正時齒形帶護罩燃油分配管機油油尺發(fā)電機發(fā)電機帶輪張緊輪導向輪動力轉(zhuǎn)向油泵曲軸帶輪空調(diào)壓縮機帶輪多楔帶氣缸蓋罩動力轉(zhuǎn)向泵帶輪發(fā)動機剖視圖發(fā)動機剖視圖發(fā)動機的組成發(fā)動機的工作汽車多采用往復活塞式發(fā)動機。分類如下：按沖程數(shù)目分:四沖程、二沖程；按燃料不同分:柴油機、汽油機和天燃氣機；按進氣方式分：增壓式、增壓中冷式和非增壓式；

按冷卻方式分:水冷式和風冷式；

按氣缸排列分:直列式、V式、星形式和對置式；按著火方式分:壓燃式和點燃式；

汽油機柴油機

四沖程二沖程

水冷風冷

直列V型發(fā)動機基本構(gòu)造發(fā)動機通常由以下機構(gòu)和系統(tǒng)所組成：曲柄連桿機構(gòu)發(fā)動機進行能量轉(zhuǎn)換和動力傳遞的機構(gòu)。配氣機構(gòu)發(fā)動機的換氣機構(gòu)。供給系供給發(fā)動機所需的燃料或混合氣，并排出廢氣。潤滑系向發(fā)動機運動機件摩擦表面供給潤滑油。冷卻系吸收和散發(fā)多余熱量，維持發(fā)動機正常工作溫度。點火系（汽油發(fā)動機）按時點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣。曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)燃料供給系冷卻系點火系發(fā)動機常用術(shù)語1.上止點活塞頂所能達到的最高位置。2.下止點

活塞頂所能達到的最低位置。3.活塞行程

上、下止點間的距離。4.氣缸工作容積

活塞由上止點移動到下止點讓出的容積。5.發(fā)動機工作容積

發(fā)動機各氣缸工作容積總和，也稱發(fā)動機的排量。6.燃燒室容積

當活塞位于上止點時，活塞頂上方的容積。7.氣缸總?cè)莘e

活塞位于下止點時，活塞頂上方的容積。8.壓縮比

氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。表示氣缸內(nèi)氣體被壓縮后縮小的倍數(shù)。柴油機的壓縮比一般為16--22，汽油機的壓縮比一般為6--10。上止點下止點活塞行程S燃燒室容積Vc工作容積Vh2*R=S曲柄長R總?cè)莘eVaVa=Vc+Vh發(fā)動機的基本工作原理

將可燃混合氣（或純空氣）吸入氣缸內(nèi)，壓縮并點燃（或?qū)⑷剂蠂娙霘飧祝龅綁嚎s后的高溫高壓空氣自行燃燒），在氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓的氣體，推動活塞經(jīng)連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，同時將燃燒后的廢氣排出氣缸。完成一次進氣、壓縮、作功、排氣的過程，稱為一個工作循環(huán)。每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復運動四次，稱為四沖程發(fā)動機。曲軸轉(zhuǎn)一周，活塞往復兩個行程完成一個工作循環(huán)，稱為二沖程發(fā)動機。柴油機吸入氣缸的為純凈空氣，柴油由噴油泵和噴油器直接噴入氣缸，與壓縮后的高溫空氣混合并進行自燃。一、四沖程柴油機工作原理

進氣行程（0～180CA）活塞自上止點向下止點移動，活塞上方氣缸容積增大，形成一定真空，此時排氣門關(guān)閉，進氣門打開，純凈空氣經(jīng)進氣歧管、進氣門吸入氣缸,曲軸旋轉(zhuǎn)180°轉(zhuǎn)角。進氣終了時氣體壓力約為0.0785～0.0932MPa，氣體溫度約為300～370C。

壓縮行程（180～360CA）活塞從下止點向上止點移動，進、排氣門均關(guān)閉,曲軸旋轉(zhuǎn)180

轉(zhuǎn)角。壓縮終了時，氣體壓力約為3.5～4.5MPa，氣體溫度約為750～1000C。噴油器排氣門活塞連桿進氣門進氣行程壓縮行程作功(爆發(fā))行程排氣行程曲軸

作功行程（360～540CA）進、排氣門仍關(guān)閉。當壓縮行程接近終了時，可燃混合氣自燃，使氣缸內(nèi)的壓力和溫度迅速增加，所能達到的最大壓力PZ約為3～5MPa，相應溫度為2200～2800C。

排氣行程（540～720CA）

當作功接近終了時，排氣門打開，大部分廢氣自行排出。活塞到達下止點后再向上止點移動，繼續(xù)將廢氣強制排到大氣中，排氣終了時缸內(nèi)壓力稍大于大氣壓力（排氣阻力存在），約為0.105～0.115MPa，廢氣溫度約為900～1200C

。四沖程柴油機工作原理二、四沖程汽油機工作原理

將空氣與汽油的混合氣，在進氣行程被吸入氣缸，經(jīng)壓縮點火燃燒后的氣體所產(chǎn)生的高溫高壓，推動活塞通過連桿、曲軸飛輪機構(gòu)而變?yōu)樾D(zhuǎn)的機械能，對外輸出功。進氣行程壓縮行程作功行程排氣行程四沖程汽油機工作原理柴油機與汽油機比較

混合氣形成方法不同；著火方式不同；壓縮比不同;氣缸內(nèi)氣體的壓力溫度不同。另外，柴油機的壓縮比高，熱效率高，燃油消耗率低，同時柴油的價格較低。因此，柴油機的動力性、經(jīng)濟性能好，而且排放性能較好。但它的主要缺點是轉(zhuǎn)速低，質(zhì)量大，噪聲大，振動大，制造和維修費用高。在其發(fā)展過程中，柴油機不斷發(fā)揚其優(yōu)點，克服缺點，提高速度，有望得到更廣泛地應用。

三、二沖程汽油機的工作原理

二沖程內(nèi)燃機的工作循環(huán)也同樣包括進氣、壓縮、作功和排氣四個過程，但它是在曲軸旋轉(zhuǎn)一周、活塞往復運動兩個行程內(nèi)完成的。二沖程汽油機的工作原理：

活塞向上運動，將三排孔都關(guān)閉，活塞上部開始壓縮；當活塞繼續(xù)上行時，活塞下方打開了進氣孔，可燃混合氣進入曲軸箱；

活塞接近上止點時，火花塞點燃混合氣，氣體燃燒膨脹，推動活塞向下運動，進氣孔關(guān)閉，曲軸箱內(nèi)的混合氣受到壓縮，當活塞接近下止點時，排氣孔打開，排出廢氣，活塞再向下運動，換氣孔打開，受到壓縮的混合氣便從曲軸箱經(jīng)進氣孔流入氣缸內(nèi)，并掃除廢氣。（a）壓縮

（b）換氣

（c）作功

（d）排氣

第一行程：活塞上行，活塞上方進行換氣、壓縮，活塞下方為進氣；第二行程：活塞下行，活塞上方進行作功、換氣，活塞下方為預壓縮；二沖程汽油機的工作原理

安排多缸發(fā)動機的發(fā)火順序應注意使連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠，以減輕主軸承的載荷，同時避免可能發(fā)生的進氣重疊現(xiàn)象；作功間隔應力求均勻，各缸發(fā)火的間隔時間以曲軸轉(zhuǎn)角表示，稱為發(fā)火間隔角。四、多缸發(fā)動機的工作順序

例如:四行程發(fā)動機完成一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈,其轉(zhuǎn)角為720°,發(fā)動機的每個氣缸應該點火作功一次。且點火間隔角是均勻的，因此四行程發(fā)動機的點火間隔角為720°/i。

四缸機作功順序為：1-3-4-2或1-2-4-3。四缸機各缸工作順序：1-3-4-2四缸機各缸工作順序：1-2-4-3

六缸機作功順序為

1-5-3-6-2-4。六缸機各缸工作順序：1-5-3-6-2-4國產(chǎn)內(nèi)燃機編號規(guī)則首部中部系列代號換代標志符號缸數(shù)符號氣缸排列形式符號符號無符號VP含義直列及單缸臥式V型平臥型缸徑符號結(jié)構(gòu)特征符號

符號無符號FZ結(jié)構(gòu)特征水冷風冷增壓用途特征符號符號無符號QM用途通用型汽車用摩托車用后部尾部同一系列產(chǎn)品區(qū)分符號6135Q行程符號，E表示二沖程，無符號表示四沖程6100Q-Ⅰ型汽油機：表示６缸，四沖程，100毫米缸徑，水冷，車用，第一種變形產(chǎn)品。

6135Q型柴油機：表示６缸,四沖程，135毫米缸徑，水冷，車用，第一種變形產(chǎn)品。

8120F型柴油機：表示8缸，四沖程，120毫米缸徑，水冷。國產(chǎn)內(nèi)燃機型號示例國外引進發(fā)動機型號舉例B內(nèi)燃機系列（B系列）Ｔ增壓