汽车汽油发动机结构和工作原理

汽车汽油发动机结构及原理,教学目标与要求掌握发动机的基本概念及分类掌握四冲程发动机的结构及工作原理教学重点发动机的概念及分类四冲程发动机的工作原理,教学难点四冲程汽油发动机的工作原理,一.发动机的基本概念，分类方法及结构,1.发动机基本概念发动机-是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机。目前的传统发动机都是将燃料的化学能转变为热能，再由热能转变为机械动力，并通过底盘的传动系和行驶系驱动汽车行驶,.,.,2.发动机的分类,按燃料分类：汽油发动机柴油发动机压缩天然气发动机液化石油气发动机双燃料发动机（图）按着火方式分类：压燃式和点燃式（图）按工作循环冲程数分类：四冲程和二冲程（图）冷却方式分类：液体冷却和气体冷却（图）按发动机进气形式分为：增压式和非增压式发动机（图）,压缩天然气发动机,柴油发动机,汽油发动机,双燃料发动机,3.四冲程汽油发动机的基本结构,1-火花塞2-气缸盖3-凸轮轴4-机体5-进气道6-气缸7-活塞8-曲轴9-曲轴皮带轮10传动链轮11-连杆12-气门13-凸轮轴正时齿轮,4.单缸四冲程汽油机基本结构,5.发动机常用术语,上止点（图）：活塞顶离曲轴中心线最远的位置下止点（图）：活塞顶离曲轴中心线最近的位置活塞行程（图）：上下止点间的距离S=2R,S,曲轴中心线,汽缸工作容积（图）：活塞由上止点到下止点运动扫过的容积。发动机工作容积（排量V1）：发动机全部气缸工作容积之和。,燃烧室容积（图）：活塞在上止点时其上方的容积气缸总容积（Va）：活塞在下止点时其上方的全部容积压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比,二.四冲程发动机的工作原理,四冲程发动机的四个冲程主要指：进气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程。,进气冲程,作用：吸入混合气过程：活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力降低，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。,活塞,排气门关闭,进气门开启,终了压力:75-90kPa终了温度:80-130oC,曲轴转角:0o-180o,压缩冲程,作用：压缩混合气，为燃烧创造条件过程：压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高。,活塞,排气门关闭,进气门开启,终了压力:800-1400kPa终了温度:350-400oC,曲轴转角:180o-360o,做功冲程,作用：燃烧高温高压气体膨胀做功过程：当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。,活塞,排气门关闭,进气门关闭,曲轴转角:360o-540o,最高压力:2490-3520kPa终了压力:300-500kPa终了温度:1200oC,火花塞点火,排气冲程,作用：排出膨胀做功后的废气过程：排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气,活塞,排气门开启,进气门关闭,终了压力:105-120kPa终了温度:600-900oC,曲轴转角:540o-720o,接下来我们在来看一下四个冲程完整的过程,发动机结构及原理3D视频,思考：1一个工作循环活塞往返几次？2次2一个工作循环曲轴转几圈？2圈