第一章 发动机工作原理和总体

第一章发动机工作原理和总体构造,第一章发动机工作原理和总体构造,第一节发动机的分类第二节四冲程发动机工作原理第三节二冲程发动机工作原理第四节发动机的总体构造第五节内燃机产品名称和型号编制规则,第一节发动机的分类,发动机：将某一种形式的能量转化为机械能的机械。热力发动机（热机）：将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置。内燃机：其特点是液体或气体燃料与空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。（内燃机具有热效率高、体积小、质量小、便于移动以及起动性能好等优点）外燃机：其特点是燃料在机器外部的锅炉内燃烧，将锅炉内的水加热而产生高温、高压的水蒸气，输送至机器内部，使所含的热能转变为机械能。,发动机的分类,燃气轮机内燃机往复式热力发动机活塞式内燃机旋转式外燃机,发动机的分类,按所用的燃料分类液体燃料发动机气体燃料发动机按发火方式分类压燃式发动机点燃式发动机按气缸数分类单缸发动机多缸发动机,发动机的分类,按气缸中心线与水平面夹角立式卧式V形气缸间的排列方式对置式斜置式直列式按工作循环的冲程数分类四冲程发动机二冲程发动机,发动机的分类,按冷却方式分类水冷式风冷式按每气缸中的气门数来分类二气门发动机四气门发动机五气门发动机按进气方式分类非增压式发动机增压式发动机,活塞运动方式分类往复活塞式旋转活塞式,第二节四冲程发动机工作原理,四冲程汽油机工作原理四冲程柴油机工作原理,四冲程发动机工作原理,一、往复活塞式发动机基本术语(terminology),工作循环（workcycle)：指发动机完成一次进气、压缩、作功和排气四个工作过程的整个循环。上止点(topdeadcenter)：活塞运动到离曲轴旋转中心的最远位置下止点(bottomdeadcenter)：活塞运动到离曲轴旋转中心的最近位置活塞行程(strokepiston):从上止点到下止点或反之活塞所走过的距离,一、往复活塞式发动机基本术语(terminology),曲柄半径(crankdiameter)：曲轴旋转中心（主轴颈中心)到曲柄销中心的距离气缸工作容积(displacementcapacity):活塞顶面从上止点到下止点或反之所扫过的容积发动机排量(enginedisplacement):所有气缸工作容积之和压缩比(compressionratio):气缸总容积和燃烧室容积之比,二、四冲程汽油机工作原理(four-strokegasolineengineoperatingprinciple),三、四冲程柴油机工作原理(four-strokedieselengineoperatingprinciple),三、四冲程柴油机工作原理(four-strokedieselengineoperatingprinciple),四、两种发动机工作循环的共同特点是(commoncharacter)：,每个工作循环曲轴转两转（720）每个行程曲轴转半转（180），进气行程进气门打开，排气行程排气门打开，其余两个行程进、排气门均关闭四个行程中，只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程作准备工作的辅助行程（但不可缺少）。需要飞轮，汽车上用多缸机。发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成进气、压缩行程，着火后，完成作功行程，依靠曲轴和飞轮储存的能量便可自行完成以后的行程。,五、两种发动机工作不同之处,汽油机柴油机1、燃料汽油柴油2、混合气形式气缸外部、内部内部3、着火方式点燃式压缩式4、压缩比较低较高6、重量较小较大7、转速较高较低8、制造维修费用低高9、噪声、振动小大10、启动容易困难11、污染大小,第三节二冲程发动机工作原理(two-strokedieselengineoperatingprinciple),一、两冲程汽油机工作原理示意图,压缩进气做功换气,二、两冲程柴油机工作原理示意图,换气压缩燃烧排气,二、两冲程柴油机工作原理,三、二冲程与四冲程发动机相比较，其主要优点如下：p28,曲轴每转一周就有一个作功行程，因此，当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功率应等于四冲程发动机的2倍。由于发生作功过程的频率较高，故二冲程发动机的运转比较均匀平稳。由于没有专门的换气机构，所以其构造较简单，质量也比较小，价格低廉。使用方便。因为附属机构少，所以易受磨损和经常需要修理的运动部件数量也比较少。,四、二冲程发动机的缺点,二冲程发动机的最大缺点是不易将废气自气缸内排除得较干净。在换气时减少了有效工作行程。因此，在同样的工作容积和曲轴转速下，二冲程发动机的功率并不等于四冲程发动机的2倍，只等于1.5一1.6倍；而且在换气时有一部分新鲜可燃混合气随同废气排出，因此二冲程汽油发动机不如四冲程汽油发动机经济。而二冲程柴油发动机经济性较高。,第四节发动机的总体构造(engingoverallstructure),第四节发动机的总体构造(engingoverallstructure),曲柄连杆机构将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力。配气机构使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。燃油供给系把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入汽缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。点火系保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气冷却系把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。润滑系将润滑油供给作相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。起动系使静止的发动机起动并转入自行运转。,第五节内燃机产品名称和型号编制规则,例子：,12V135柴油机12缸，V型结构，缸径135mm，四行程、水冷、无增压。4120F柴油机：4缸，四行程，缸径120mm、风冷、无增压290柴油机：2缸，四行程，90mm缸径、水冷、无增压。490Q汽油机：4缸，四行程，90mm缸径、水冷车用汽油机。,已知680Q汽油发动机的活塞行程为74mm，如果此发动机的燃烧室容积Vc=0.056升，试计算出该发动机的排量，并求该发动机的压缩比为多少？解：发动机的汽缸工作容积为发动机排量为压缩比,解放CA6102型发动机，其活塞行程为114.3mm，试计算出该发动机的排量。（提示：CA6102发动机的缸径为101.6mm）若知道其压缩比为7，问燃烧室容积为多少？解:汽缸工作容积发动机排量压缩比,下列说法正确的是()。A.内燃机是将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械B蒸汽机是内燃机C柴油机是内燃机D电动摩托车的发动机是内燃机,下列说法正确的是()。A活塞上止点是指活塞顶平面运动到离曲轴中心最远点位置B活塞在上、下两个止点之间距离称活塞行程C一个活塞在一个行程中所扫过的容积称为气缸总容积D一台发动机所有气缸工作容积之和称为该发动机的排量发动机压缩比正确说法是()。A气缸燃烧室容积与气缸总容积之比B气缸燃烧室容积与气缸工作容积之比C气缸总容积与气缸燃烧室容积之比D气缸工作容积与气缸燃烧室容积之比,下列说法正确的是()。A四冲程发动机完成进气、压缩、做功、排气,一个工作循环曲轴转过了360B二冲程发动机完成进气、压缩、做功、排气个工作循环，活塞在气缸内上下运动2次C柴油机在做功行程时，进、排气