02、四冲程发动机的工作原理

四冲程发动机的工作原理 发动机的分类 1 按结构分往复活塞式发动机转子式发动机 2 按气缸数目 单缸发动机多缸发动机 3 按燃料的使用不同分 4 按完成一个工作循环所需行程数 5 按冷却方式不同 6 按排列方式 单列式 型 对置式 7 按进气状态的不同增压发动机非增压发动机 自然吸气 现代汽车采用 四冲程 多缸 水冷式往复活塞内燃机 上止点 下止点 活塞行程 S 曲柄半径 R 气缸工作容积 Vh 燃烧室容积 Vc 气缸总容积 Va 发动机结构基本术语 压缩比 发动机排量 工作循环 1 上止点活塞离曲轴回转中心最远处 一般指活塞上行到最高位置 一般用英文缩写词TDC表示 2 下止点活塞离曲轴回转中心最近处 一般指活塞下行到最低位置 一般用英文缩写词BDC表示 3 活塞行程 S 上 下止点间的距离 4 曲柄半径 R 与连杆下端 即连杆大头 相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离 mm 显然 S 2R 曲轴每转一周 活塞移动两个行程 5 气缸工作容积 Vh 活塞从上止点到下止点所让出的空间容积 L Vh D2s 4 106式中D 气缸直径 mm 6 发动机排量 VL 发动机的工作容积 发动机所有气缸工作容积之和 L 设发动机的气缸数为i 则VL Vhi 7 燃烧室容积 Vc 活塞在上止点时 活塞上方的空间叫燃烧室 它的容积叫燃烧室容积 L 8 气缸总容积 Va 活塞在下止点时 活塞上方的容积称为气缸总容积 L 它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和 即Va Vh Vc 9 压缩比 气缸总容积与燃烧室容积的比值 即 Va Vc 1 Vh Vc 它表示活塞由下止点运动到上止点时 气缸内气体被压缩的程度 压缩比越大 压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高 一般车用汽油机的压缩比为7 10 柴油机的压缩比为15 22 动态演示 四冲程发动机工作原理 观看演示 1 进气行程 2 压缩行程 3 作功行程 4 排气行程 1 进气行程 排气门关闭 进气门开启 进气终了时气缸内压强为0 074 0 093Mpa 温度上升至353 403K 活塞下行 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动 进气门打开 排气门关闭 活塞上腔容积增大 在真空吸力的作用下 经过滤清的空气与汽油形成混合气 经进气门被吸入气缸 至活塞运动到下止点时 进气门关闭 停止进气 进气行程结束 2 压缩行程 进气门关闭 排气门关闭 压缩终了时气缸内压强上升至0 6 1 5Mpa 温度继续上升至600 700K 活塞上行 活塞在曲轴的带动下 从下止点向上止点运动 进 排气门均关闭 活塞上腔容积不断减小 混合气被压缩 至活塞到达上止点时 压缩行程结束 气体压力和温度同时升高 混合气进一步混合 形成可燃混合气 3 作功行程 进气门关闭 排气门关闭 作功中气缸内最高压强可达3 5Mpa 最高温度可达2200 2800K 作功终了时气缸内压强下降至0 3 0 5Mpa 温度下降至1300 1600K 活塞下行 压缩行程末 火花塞产生电火花 点燃气缸内的可燃混合气 并迅速着火燃烧 气体产生高温 高压 推动活塞由上止点向下止点运动 再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功 4 排气行程 进气门关闭 排气门打开 残余废气 排气终了时气缸内压强下降至0 102 0 120Mpa 温度下降至900 1200K 活塞上行 在作功行程终了时 排气门被打开 活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动 废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下 自排气门排出气缸 至活塞运动到上止点时 排气门关闭 排气行程结束 汽油机 柴油机的工作相同点 每个工作循环曲轴转两周 每一行程曲轴转半周 只有作功行程产生动力 汽油机 柴油机的工作不同点 名词解释 上止点 压缩比 内燃机排量 VL 工作循环 练习 1 四冲程内燃机在一个工作循环中 只有一个做功冲程 其他三个冲程是辅助冲程 2 多缸机汽缸总容积之和称排量 用VL表示 3 内燃机各部零件的配合间隙越小 其使用寿命越长 判断题 选择题 1 拆卸正时齿轮前应首先检查 A 各齿数B 齿轮的啮合C 安装记号2 四冲程柴油机可燃混合气形成在 A 气缸内B 进气岐管C 喷油泵3 汽油机点燃可燃混合气是用 A 电子B 电火花C 电极4 一台内燃机的工作容积是燃烧室容积的8倍 则此内燃机的压缩比为 A 8B 16C 9 5 一台内燃机的曲轴半径为62 5