第一章发动机工作原理.ppt
十堰职业技术学院汽车工程系,第一章 发动机工作原理,十堰职业技术学院汽车工程系,教学目标,1.掌握活塞行程、汽缸工作容积、压缩比、有效扭矩、有效功率、燃油消耗率等基本概念；2.理解四冲程汽油机工作原理，重点掌握各个行程的工作特点；3.了解四冲程柴油机基本工作原理；4.了解发动机总体构造；5.能确定发动机的基本特征。,十堰职业技术学院汽车工程系,发动机将某一种形式的能量转变为机械能的机器。将热能转变为机械能的发动机，称为热力发动机（热机）。燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能的，称为内燃机。内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、便于移动和起动性能好等优点。内燃机又分活塞式内燃机和燃气轮机两大类。车用发动机主要采用活塞式内燃机。,十堰职业技术学院汽车工程系,简而言之,1、发动机是一种能量转换机构,2、燃料在气缸内每完成一次燃烧，都要经过进气、压缩、燃烧作功和排气四个过程,热能,机械能,3、燃气压力,转 矩,连杆,活塞,曲轴,十堰职业技术学院汽车工程系,发动机基本术语,上止点 TDC：活塞顶面离曲轴中心线最远时的止点。通常即活塞的最高位置。下止点 BDC：活塞顶面离曲轴中心线最近时的止点。通常即活塞的最低位置。活塞行程（S）：活塞运行的上、下两个止点之间的距离,十堰职业技术学院汽车工程系,气缸工作容积（Vh）。燃烧室容积（Vc）,十堰职业技术学院汽车工程系,气缸最大容积（Va）：活塞在下止点时气缸的容积。它是气缸工作容积和燃烧室总容积之和。压缩比（）：气缸最大容积和燃烧室总容积比值,十堰职业技术学院汽车工程系,发动机的总体构造,曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内做直线运动，通过连杆转换为曲轴的旋转运动，并向外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放的能量又把曲轴的旋转运动转换成活塞的直线运动。,十堰职业技术学院汽车工程系,配气机构 配气机构的功能是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，由气门组和气门传动组组成。,十堰职业技术学院汽车工程系,燃油供给系统 汽油机燃油供给系统的功能是根据发动机的要求，配置出一定数量和浓度的可燃混合气，均匀的分配到各个气缸中，并汇集各个气缸燃烧后的废气，从排气消声器排出。柴油机燃油供给系统的功能是把柴油和空气分别均匀的分配到各个气缸中，在燃烧室内形成混合气并燃烧，然后汇集各个气缸燃烧后的废气，从排气消声器排出。,十堰职业技术学院汽车工程系,润滑系统 润滑系的功能是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。,十堰职业技术学院汽车工程系,冷却系统 冷却系的功能是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。,十堰职业技术学院汽车工程系,点火系统在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。点火系统的功能是定时在火花塞电极间产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。点火系通常由蓄电池、发电机、点火线圈、分电器、火花塞等组成,十堰职业技术学院汽车工程系,起动系统 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞做往复运动，同时使气缸内的可燃混合气燃烧作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。,十堰职业技术学院汽车工程系,发动机的总体构造视屏,点击播放,十堰职业技术学院汽车工程系,四行程汽油机的工作原理,1）进气行程,进气门开启，排气门关闭。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，活塞上方的气缸容积增大。从而气缸内压力降到大气压以下，即在气缸内造成真空吸力。这样可燃混合气便经进气道和进气门被吸入气缸。,十堰职业技术学院汽车工程系,2）压缩行程,进、排气门均关闭，曲轴推动活塞定时由下止点向上止点移动一个行程。压缩终了时，混合气被压入活塞上方很小的燃烧室中。此时，混合气压力高达0.61.2Mpa，温度可达600700K。,十堰职业技术学院汽车工程系,3）作功行程,压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合气，此时进、排气门仍关闭。缸内气体的温度和压力迅速升高，最高压力可达59Mpa，最高温度可达22002800K。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，活塞的下移通过连杆使曲轴旋转运动，产生转矩而作功。,十堰职业技术学院汽车工程系,4）排气行程,作功行程接近终了时，排气门打开，进气门仍关闭，因废气压力高于大气压而自动排出，此外，当活塞越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强制排气。,十堰职业技术学院汽车工程系,十堰职业技术学院汽车工程系,2、四行程柴油机的工作原理,四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程相同，每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程，但由于柴油机使用的燃料是柴油，柴油与汽油有较大的差别，柴油粘度大，不易蒸发，自燃温度低，故可燃混合气的形成，着火方式，燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同。,十堰职业技术学院汽车工程系,四行程柴油机的工作原理,十堰职业技术学院汽车工程系,十堰职业技术学院汽车工程系,四行程柴油机的工作原理,点击播放,
