01发动机基本知识-2.doc

福建交通职业技术学院汽车发动机与维修教案教学内容备 注福建交通职业技术学院（首页）班级： 日期： 年 月 日 编号001-2教 学 目 的 与 要 求掌握四冲程发动机工作原理：掌握汽油机的工作原理掌握柴油机的工作原理了解二冲程发动机工作原理了解发动机的示功图本 课 重点 与 难点重点 四冲程发动机工作原理：汽油机的工作原理难点 柴油机的工作原理课 堂 进 程次序内 容1.四冲程发动机工作原理：2.汽油机的工作原理3.柴油机的工作原理4.二冲程发动机工作原理5.发动机的示功图6.7.8.9.10.11.12.第一章 发动机基本知识第一节 发动机基本术语四、四冲程发动机工作原理1四冲程发动机的简单工作原理四冲程发动机在活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气四个过程，即在一个活塞行程内只进行一个过程，因此，活塞行程可分别用四个过程命名，分别称为进气冲程、压缩冲程、作功冲程、排气冲程。2四冲程内燃机工作循环第一冲程：活塞由上止点移到下止点，即曲轴由0转到180（活塞位于上止点为0CA），进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。第二冲程：下止点上止点，180360，气体被压缩，进排气门均关闭第三冲程：上止点下止点，360540，气体膨胀，进排气门均关闭；第四冲程：下止点上止点，540720，废气被排出，排气门打开。重点介绍：要求学生理解掌握四冲程发动机工作循环五、汽油机的工作原理1进气行程（如图2-10示功图ra段曲线）由进气门开启到进气门关闭进气提前角：进气门打开时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角（为了获得较多的充气量，活塞到达上止点前就开始开启）进气晚关角：活塞到达下止点时刻与进气门关闭时刻之间的曲轴转角。（利用空气流动的惯性及气体的动量，使更多的空气充入气缸。）进气终了时刻：气缸压缩压力p=0.070.09MPa大气压；气缸温度T=370400K。重点分析：要求学生理解掌握四冲程汽油机各个冲程的工作特点图2-10：四冲程汽油机示功图进气行程2压缩行程（如图2-11示功图ac段曲线）由进气门关闭到活塞移到上止点（成为压缩上止点）为止。进排气门都关闭。活塞上行，气缸内气体被压缩，缸内压力温度都升高：p=0.811.4MPa；T=600700K。图2-11：四冲程汽油机示功图压缩行程3作功行程（燃烧及膨胀行程）（如图2-12示功图czb段曲线）在压缩上止点前1015 CA，火花塞跳火，点燃可燃混合气，形成火焰中心。高温高压燃气推动活塞下行，对外作功：p=35MPa；T=22002700K。图2-12：四冲程汽油机示功图作功行程4排气行程（如图2-13示功图br段曲线）从排气门开启到排气门关闭的时刻排气提前角：在活塞到达下止点之前与下止点之间的曲轴转角。排气晚关角：在上止点与排气门关闭这一时期曲轴所转过的角度。在活塞到达下止点之前3080 CA，膨胀行程还没有结束的时刻就将排气门打开。（原因：气门有一定的开启时间，利用压差,使排气彻底，利用气流的惯性多排出一部分废气，减少残余废气）气门重叠角：在排气门关闭之前，进气门就已打开，进排气门同时开启时期所对应的曲轴转角右图2-13：四冲程汽油机示功图排气行程5汽油机示功图（如图2-14）要求学生理解绘制四冲程汽油机示功图图2-14：四冲程汽油机示功图ra段：进气行程ac段：压缩行程czb段：作功行程br段：排气行程六、柴油机的工作原理1进气行程在柴油机进气行程中，被吸入气缸的只是纯净空气。由于柴油机进气系统阻力较小，残余废气的温度较低，因此进气行程结束时气缸内气体的压力较高，约为0.0850.095Mpa。2压缩行程因为柴油机的压缩比大，所以压缩行程终了时气体压力可高达35 Mpa，温度可高达7501000K。3作功行程在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴旋转做功。在做功行程中，燃烧气体的最大压力可达69 Mpa，最高温度可达18002200K。做功结束时压力约为0.20.5 Mpa，温度约为10001200K。4排气行程排气行程与汽油机类似，排气终了时气缸内残余废气压力约为0.1050.12Mpa，温度为700900K。重点分析：要求学生理解掌握四冲程柴油机各个冲程的工作特点5柴油机示功图（如图2-15）要求学生理解绘制四冲程柴油机示功图图2-15：四冲程汽油机示功图ra段：进气行程ac段：压缩行程czb段：作功行程br段：排气行程四、二冲程发动机工作原理1特点二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程即曲轴旋转一圈的时间内完成的。经过两个冲程完成一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个过程；没有专门的配气机构。2换气机构（如图2-16）没有进排气门，换气是通过三个孔（进气孔、排气孔、扫气孔）来实现3工作过程以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽油机为例：上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体，同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。下行冲程：活塞接近下止点时，电火花产生点燃可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气口进入气缸，完成换气过程。简要介绍：要求学生理解二冲程发动机的特点及工作过程图2-16：二冲程发动机唤起机构4二冲程发动机示功图（如图2-17）要求学生了解二冲程发动机示功图图2-17：二冲程汽油机示功图a：排气孔关闭ac：压缩过程czb：作功过程b：排气孔打开bf：先期排气阶段f：扫气孔开启fdh：扫气过程h：扫气孔关闭ha：额外排气阶段5二冲程与四冲程发动机的比较（1）曲轴每转一周完成一个工作循环，做功一次。当曲轴转速相同时，二冲程发动机单位时间的做功次数是四冲程发动机的两倍。由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转角速度比较均匀。（2）二冲程发动机换气过程时间短，仅为四冲程发动机的1/3左右。另外，进排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，新气可能流失，废气也不易清除干净。（3）曲轴箱换气方式二冲程发动机因为没有进排气门，结构大大简化。（4）综上所