《汽车构造》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 内燃机的基本工作原理及总体构造

第二章内燃机的基本工作原 理及总体构造 本章主要内容: 1、有关汽车发动机的名词术语 2、四冲程内燃机的工作原理 3、二冲程内燃机的工作原理 4、汽车发动机的总体构造

第二章 内燃机的基本工作原 理及总体构造 本章主要内容： 1、有关汽车发动机的名词术语 2、四冲程内燃机的工作原理 3、二冲程内燃机的工作原理 4、汽车发动机的总体构造

第一节四冲程发动机的工作原理 内燃机的基本名词术语 1、上止点(下止点) 定义:活塞顶离曲轴旋转中心最远(近)处 即活塞的最高(低)位置。 2、活塞冲程S 定义:活塞上、下止点之间的距离。 若曲柄半径为R,则:S=2R

第一节 四冲程发动机的工作原理 一、内燃机的基本名词术语 1、上止点（下止点） 定义：活塞顶离曲轴旋转中心最远（近)处。 即活塞的最高（低）位置。 2、活塞冲程S 定义：活塞上、下止点之间的距离。 若曲柄半径为R，则：S＝2R

上止点 下止点 5 图1-2发动机示意图 1—进气门2—排气门3—气 缸4一活塞5—连杆6—曲 轴中心7—曲柄

3、气缸工作容积(气缸排量)Vs 定义:活塞从上止点到下止点所扫过的容积。 定义式:Vs=(/4)D2S 常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结 构参数之一。 4、发动机排量(发动机工作容积 定义:发动机各气缸工作容积的总和。 定义式:V1=Vs*i发动机气缸数。 5、燃烧室容积Vc 定义:活塞在上止点时,活塞顶以上的空间容积

3、气缸工作容积（气缸排量）Vs 定义：活塞从上止点到下止点所扫过的容积。 定义式： Vs=（ π/4 ）D2S 常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结 构参数之一。 4、发动机排量（发动机工作容积）VL 定义：发动机各气缸工作容积的总和。 定义式：VL ＝ Vs*i i:发动机气缸数。 5、燃烧室容积Vc 定义：活塞在上止点时，活塞顶以上的空间容积

6、气缸总容积va 定义:活塞在下止点时,活塞顶以上的空间容积。 定义式:Va=Vs+Vc 7、压缩比cc 定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的 最小容积之比 定义式:Ec=Va/Vc 物理意义:表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气 燃烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。 柴油机Ec:14~22 汽油机c:6~9(轿车有的达到9~11)

6、气缸总容积Va 定义：活塞在下止点时，活塞顶以上的空间容积。 定义式：Va＝Vs＋Vc 7、压缩比εc 定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的 最小容积之比。 定义式：εc＝Va/ Vc 物理意义：表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气 燃烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。 柴油机εc：14～22 汽油机εc：6～9（轿车有的达到9～11）

单缸四冲程汽油机的工作原理 1、进气冲程 活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门打开,排气门关闭 曲轴:旋转从0℃A~180℃A 进气终了压力:p=0.075~0.09Mpa 进气终了温度:T=370~400K 2、压缩冲程 活塞:从下止点移动到上止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从180℃A~360℃A 压缩终了压力 08~2.0M 压缩终了温度:T=600~700K

二、单缸四冲程汽油机的工作原理 1、进气冲程 活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门打开，排气门关闭 曲轴：旋转从 0℃A~180℃A 进气终了压力：pde ＝0.075～0.09 Mpa 进气终了温度：Tde＝370～400 K 2、压缩冲程 活塞：从下止点移动到上止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从180℃A～360℃A 压缩终了压力：pco ＝0.8～2.0 Mpa 压缩终了温度：Tco ＝600～700 K

爆燃:由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点 燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的 种不正常燃烧 后果:轻微爆燃,发动机功率有所升高;但过度, 则会使发动机过热,功率下降,经济性变差,零 件寿命下降等。 现象:发生爆燃时,有尖锐的金属敲击声传出 表面点火:由燃烧室内炽热表面(如排气门头、火 花塞电极、积碳)点燃混合气产生的另一种不正 常燃烧。 后果:发动机的性能下降,零部件寿命降低。 现象:发生表面点火时,有沉闷的敲击声传出

爆燃：由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点 燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一 种不正常燃烧。 后果：轻微爆燃，发动机功率有所升高；但过度， 则会使发动机过热，功率下降，经济性变差，零 件寿命下降等。 现象：发生爆燃时，有尖锐的金属敲击声传出。 表面点火：由燃烧室内炽热表面（如排气门头、火 花塞电极、积碳）点燃混合气产生的另一种不正 常燃烧。 后果：发动机的性能下降，零部件寿命降低。 现象：发生表面点火时，有沉闷的敲击声传出

3、做功冲程 活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从360℃A~540℃A 最高压力:pmx=3.0~65Mp 最高温度:Tmx=2200~2800K 膨胀终了压力:Pa=0.3~0.6Mpa 膨胀终了温度:Tx=1200~1500K

3、做功冲程 活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从360℃A～540℃A 最高压力：pmax ＝3.0～6.5 Mpa 最高温度：Tmax ＝2200～2800 K 膨胀终了压力：pex ＝0.3～0.6 Mpa 膨胀终了温度：Tex ＝1200～1500 K

4、排气冲程 活塞:从下止点移动到上止点 气门:进气门关闭,排气门开启 曲轴:旋转从540℃A~720℃A 排气终了气体压力(残余废气压力) pr=0.105~015Mp2 排气终了气体温度(残余废气温度) Tr=900~1100K

4、排气冲程 活塞：从下止点移动到上止点 气门：进气门关闭，排气门开启 曲轴：旋转从540℃A～720℃A 排气终了气体压力（残余废气压力）： p`r ＝0.105～0.115 Mpa 排气终了气体温度（残余废气温度）： T`r ＝900～1100 K

二、单缸四冲程柴油机的工作原理 1、进气冲程 与汽油机主要区别:进入气缸的是纯空气 进气终了压力:pa=0.08-0.09Mp2 进气终了温度:T=340~380K

二、单缸四冲程柴油机的工作原理 1、进气冲程 与汽油机主要区别：进入气缸的是纯空气。 进气终了压力：pde ＝0.08～0.09Mpa 进气终了温度：Tde ＝340～380K