汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修 課件 1.2往復(fù)活塞式內(nèi)燃機基本結(jié)構(gòu)和工作原理

往復(fù)活塞式內(nèi)燃機工作原理和基本結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容CONTENTS發(fā)動機常用術(shù)語01往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理02發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)0301發(fā)動機常用術(shù)語一、發(fā)動機常用術(shù)語（1）上止點：活塞運動的最高位置。（2）下止點：活塞運動的最低位置。（3）活塞行程S：上、下止點之間的距離。（4）曲柄半徑R：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離。

S＝2R（5）氣缸工作容積Vh：活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積。（6）燃燒室容積Vc：活塞位于上止點時，活塞上方的空間容積。一、發(fā)動機常用術(shù)語（7）氣缸總?cè)莘eVa：活塞位于下止點時，活塞上方的容積。Va＝Vc＋Vｈ（8）發(fā)動機排量VL：多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和。

VL=Vhi一、發(fā)動機常用術(shù)語附：發(fā)動機排量的應(yīng)用——按排量所作的轎車等級的劃分。一、發(fā)動機常用術(shù)語（9）壓縮比ε：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。ε=Va/Vc（10）工作循環(huán)：發(fā)動機完成進氣、壓縮、作功和排氣四個過程叫一個工作循環(huán)。（11）四沖程發(fā)動機：曲軸必須轉(zhuǎn)兩圈（720o），活塞上下往復(fù)運動四次，才能完成個工作循環(huán)的發(fā)動機。一、發(fā)動機常用術(shù)語（12）二沖程發(fā)動機：曲軸只轉(zhuǎn)一圈（360o），活塞上下往復(fù)運動兩次，就能完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機。（13）工況：發(fā)動機在某一時刻的運行狀況，以該時刻發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷表示。（14）空燃比：表示空氣和燃料的混合比。（15）理論空燃比：即將燃料完全燃燒所需要的最少空氣量和燃料量之比。（16）最大功率：最大功率用馬力（PS）或千瓦（KW）表示。（17）最大扭矩：發(fā)動機從曲軸端輸出的力矩，扭矩的表示方法是N·m／r／min。02往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理1.四沖程汽油機工作原理2.四沖程柴油機工作原理3.四沖程發(fā)動機工作特點4.柴油機與汽油機的不同之處5.二沖程(汽油與柴油)發(fā)動機簡單工作原理（一）四沖程汽油機工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理（a）進氣(b)壓縮(c)作功(d)排氣1-排氣門；2-火花塞；3-進氣門；4-氣缸；5-活塞；6-連桿；7-曲軸（一）四沖程汽油機工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理四沖程汽油機是在四個活塞行程內(nèi)完成進氣、壓縮、作功和排氣等四個過程，并依此不斷循環(huán)往復(fù)進行運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機械能的目的。（二）四沖程柴油機工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理1-噴油器；2-排氣門；3-進氣門；4-氣缸；5-噴油泵；6-活塞；7-連桿；8-曲軸。（a）進氣(b)壓縮(c)作功(d)排氣四沖程柴油機的工作過程與四沖程汽油機一樣，每一個工作循環(huán)同樣包括進氣、壓縮、作功和排氣四個行程，主要差別在于所采用的燃料、混合氣的形成方式和著火方式不同。（三）四沖程發(fā)動機工作特點二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理汽油機/柴油機溫度(K)壓力(MPa)進氣270-400/200-2700.075-0.09/0.0785-0.0922壓縮600-700/800-10000.6-1.2/2-5燃燒2200-2800/1800-22002-5/5-10作功1200-1600/1200-15000.2-0.5/0.2-0.4排氣900-1200/800-10000.105-0.115/0.105-0.125（三）四沖程發(fā)動機工作特點二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理過程進氣門排氣門活塞運動動力來源進氣開○關(guān)●向下↓曲軸旋轉(zhuǎn)壓縮關(guān)●關(guān)●向上↑曲軸旋轉(zhuǎn)作功關(guān)●關(guān)●向下↓燃燒氣體排氣關(guān)●開○向上↑曲軸旋轉(zhuǎn)（三）四沖程發(fā)動機工作特點二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理(1)每一個發(fā)動機工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)二周（7200），每一個行程曲軸轉(zhuǎn)半周（1800），進氣行程是進氣門開啟，排氣行程是排氣門開啟，其余兩個行程進、排氣門均關(guān)閉。(2)四個行程中，只有作功行程產(chǎn)生動力，其他三個行程是為作功行程做準(zhǔn)備工作的輔助行程，雖然作功行程是主要行程，但其他三個行程也必不可少。(3)在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的第一循環(huán)時，必須有外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成進氣、壓縮行程，著火后，完成作功行程，并依靠曲軸和飛輪貯存的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循環(huán)發(fā)動機無需外力就可自行完成。（四）柴油機與汽油機的不同之處二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理(1)汽油機的混合氣是在氣缸外部的化油器中形成的，而柴油機的混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的。柴油機在進氣行程時，被吸入氣缸內(nèi)的是純空氣。(2)汽油機在壓縮終了時，靠火花塞強制點火，而柴油機則靠自燃。（五）二沖程(汽油)發(fā)動機簡單工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理（a）壓縮(b)進氣(c)燃燒(d)排氣1-進氣孔；2-排氣孔；3-掃齊孔第一行程：活塞從下止點向上止點移動?；钊戏竭M行換氣、壓縮；下方進行進氣。第二行程：活塞上方進行作功、換氣；下方進行預(yù)壓縮。（五）二沖程(柴油)發(fā)動機簡單工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理與二沖程汽油機不同之處是進入氣缸的是純空氣，廢氣則由專設(shè)的排氣門排出。帶掃氣泵二行程柴油機工作原理（五）二沖程(柴油)發(fā)動機簡單工作原理二、往復(fù)活塞式發(fā)動機基本工作原理（1）由于進排氣過程幾乎是完全重疊進行的，所以在換氣過程中有混合氣損失和廢氣難以排凈的缺點，經(jīng)濟性差；柴油機由于進入的是純空氣，沒有混合氣損失。（2）完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)一周，當(dāng)與四沖程發(fā)動機轉(zhuǎn)速相等時，其作功次數(shù)比四沖程多一倍。因此運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，理論上發(fā)出的功率是四沖程的兩倍，由于抽象氣損失實際是1.5-1.6倍。03發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)1.機體和曲柄連桿機構(gòu)2.配氣機構(gòu)3.潤滑系4.冷卻系5.燃料系6.點火系7.起動系三、發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)組成曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)潤滑系冷卻系燃料系點火系起動系三、發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)（一）曲柄連桿機構(gòu)(1)機體組:汽缸蓋、汽缸墊、汽缸體、油底殼(2)活塞連桿組:活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿(3)曲軸飛輪組:曲軸、飛輪、皮帶輪、正時齒輪

三、發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)（二）配氣機構(gòu)（1）氣門組氣門（進氣門、排氣門）、氣門彈簧、氣門座、氣門導(dǎo)管。（2）氣門傳動組凸輪軸、正時帶輪（或齒輪、鏈輪）、正時皮帶（或正時鏈條）、氣門挺柱三、發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)（三）燃料系主要部件:燃油泵、燃油箱、燃油濾清器、油管、噴油器工作過程：電動汽油泵把油箱中的燃油泵入到燃油管中，并產(chǎn)生一定的油壓。噴油器在發(fā)動機電腦的控制下噴油三、發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)（四）點火系組成：蓄電池點火開關(guān)點火線圈分電器火花塞點火控制器三、發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)（五）冷卻系組成：散熱器冷卻風(fēng)扇水泵節(jié)溫器水套相