发动机基本知识1

1、3、发动机工作原理、发动机工作原理3-1、单缸发动机工作原理、单缸发动机工作原理 四冲程汽油机四冲程汽油机 二冲程汽油机二冲程汽油机 四冲程柴油机四冲程柴油机 二冲程柴油机二冲程柴油机3-2、多缸发动机工作原理、多缸发动机工作原理3-3、转自发动机简介、转自发动机简介l吸气l压缩l膨胀l排气四冲程汽油机进气注意：注意：1 1、CA-720CA-7200 0 VsVs一个工作循环一个工作循环2 2、1801800二冲程原理第一行程：压缩、燃烧、曲轴箱进气（换气第一行程：压缩、燃烧、曲轴箱进气（换气压缩）压缩）第二行程：作功、排气、换气（气缸进气）第二行程：作功、排气、换气（气缸进气）/（膨胀（膨

2、胀换气）换气）注意：注意：1 1、CA-360CA-3600 0 VsVs一个工作循环一个工作循环2 2、压缩、燃、压缩、燃烧、膨胀，换烧、膨胀，换气气l吸气l压缩l膨胀l排气四冲程柴油机注意：注意：1 1、CA-720CA-7200 0 VsVs一个工作循环一个工作循环2 2、1801800工作过程分析：工作过程分析： 吸气行程：活塞下行，排气门关闭，进气门打开，气体进入汽缸。活塞下行，排气门关闭，进气门打开，气体进入汽缸。Pa=78.593.2 kPaPa=78.593.2 kPa、 Ta=320340KTa=320340K 压缩行程：活塞上行，进、排气门都关闭，气体温度、压力活塞上行，进

3、、排气门都关闭，气体温度、压力 上升。上升。Pc=29004900 kPaPc=29004900 kPa、 Tc=750950KTc=750950K 膨胀行程：气体推动活塞下行，进、排气门关闭气体推动活塞下行，进、排气门关闭, ,作功。作功。 开始：开始： Pz=59008800 kPaPz=59008800 kPa、 Tz=18802200K ;Tz=18802200K ; 结束：结束：Pb=290580 kPaPb=290580 kPa、 Tb=10001300KTb=10001300K。 排气行程：活塞上行，进气门关闭，排气门打开，气体排出活塞上行，进气门关闭，排气门打开，气体排出 汽缸

4、。汽缸。Pr=100120 kPaPr=100120 kPa、 Tr=500800KTr=500800K二行程发动机与四行程发动机的对比：1 1、在排量、压缩比、转速相等条件下，理论上功、在排量、压缩比、转速相等条件下，理论上功率应大一倍。率应大一倍。2 2、作功行程短，能量利用不充分，排气不净，油、作功行程短，能量利用不充分，排气不净，油气损失，进气不足。气损失，进气不足。3 3、实际功大、实际功大0.5-0.80.5-0.8倍，耗油量多一倍，经济性倍，耗油量多一倍，经济性差。差。4 4、结构简单、工作平稳，单位比重功率大。、结构简单、工作平稳，单位比重功率大。用途：摩托车、赛艇及大功率柴油

5、机的启动机。用途：摩托车、赛艇及大功率柴油机的启动机。F 转子发动机1 1、二缸四冲程：、二缸四冲程：1-2-0-0/1-0-0-21-2-0-0/1-0-0-22 2、三缸：、三缸：132/123132/1233 3、四缸四冲程：、四缸四冲程：1342 & 12431342 & 12434 4、五缸：、五缸4、六缸：、六缸：153624/142635153624/1426355 5、八缸：、八缸：1635472816354728多缸发动机的工作发火间隔角：发火间隔角：7200/i三缸？四缸？五缸？六缸？八缸？二缸？工作顺序：作功均匀间隔工作顺序：作功均匀间隔-平稳平

6、稳1、二缸四冲程：1200/1002 2、四缸四冲程：1342/1243 3、六缸四冲程：153624 / 142635121212341，42，31623451, 62, 53, 44 4、发动机的循环过程发动机的循环过程4-14-1发动机的实际循环发动机的实际循环四冲程柴油机四冲程柴油机VhPVPiabrcz0P0zc0b0b1PbVVhPiarczP0四冲程汽油机四冲程汽油机c0b1正功正功负功负功换气损失换气损失循环指示功循环指示功 4-24-2、发动机的理论循环、发动机的理论循环理论循环假设：理论循环假设：1 1）缸内工质无更换（无换气过程）缸内工质无更换（无换气过程）2 2）压缩和

7、膨胀作功在绝热条件下进行）压缩和膨胀作功在绝热条件下进行3 3）燃料燃烧和排气过程，以工质从热源）燃料燃烧和排气过程，以工质从热源和冷源中定容吸热与放热来完成和冷源中定容吸热与放热来完成4 4）工质比热为常数，与压力、温度变化）工质比热为常数，与压力、温度变化无关无关4-2、发动机的理论循环A等容加热循环汽油机B等压加热循环C混合加热循环柴油机PVQ1Q2BPVQ1Q2AQ01VPQ1Q2C实际循环的各种损失1 1、换气损失：实际循环必须更换工质，因而消耗能量；同、换气损失：实际循环必须更换工质，因而消耗能量；同 时，时，配气过程也消耗能量（气门提前打开）。配气过程也消耗能量（气门提前打开）。

8、2 2、燃烧损失：燃烧需要时间，非瞬时损失和补燃损失统称为、燃烧损失：燃烧需要时间，非瞬时损失和补燃损失统称为 燃烧损失。燃烧损失。3 3、传热损失：工质通过汽缸壁向外散热引起的损失。、传热损失：工质通过汽缸壁向外散热引起的损失。4 4、比热变化损失：工质的比热发生变化（物理、化学）。、比热变化损失：工质的比热发生变化（物理、化学）。5 5、流动损失：工质涡流节流造成损失。、流动损失：工质涡流节流造成损失。6 6、泄漏损失：从汽缸与活塞配合间隙泄露。、泄漏损失：从汽缸与活塞配合间隙泄露。 理论循环柴油机热效率为理论循环柴油机热效率为61%61%，而实际仅为，而实际仅为45%45%；汽油机实际循

9、环热效率仅为汽油机实际循环热效率仅为30%30%。5 5、发动机性能指标、发动机性能指标指示指标，有效指标指示指标，有效指标5-1、指示指标、指示指标：以工质对活塞所作功为基础的相应指标称为以工质对活塞所作功为基础的相应指标称为指指 示指标。示指标。1）、平均指示压力）、平均指示压力Pi： Pi =Wi/Vh （kpa）, L, kNm/kJ用以评价汽缸工作容积的利用程度。用以评价汽缸工作容积的利用程度。2)、指示功率、指示功率Ni： Ni=Wi*(n/60)*(2/)*i=(Pi*Vh*n*I)/(30* ) kW i汽缸数、汽缸数、 n转速（转速（r/min)、 行程数。行程数。3）、指示

10、燃油消耗率）、指示燃油消耗率gi: gi =Gf/Ni* 10 (g/kw.h), Gf小时耗油量小时耗油量(kg/h) , kW4)、指示热效率、指示热效率： i=3.6Ni/(Gf*Hu) Hu热值热值(MJ/kg)实际循环正功与负功的代数和实际循环正功与负功的代数和为指示功为指示功。单位时间内所单位时间内所作的指示功。作的指示功。发动机每千瓦时指示功发动机每千瓦时指示功的燃油消耗量。的燃油消耗量。发动机每千瓦时指示功发动机每千瓦时指示功所相当的热量与所消耗所相当的热量与所消耗燃油的热值之比。燃油的热值之比。5-2、有效指标、有效指标 以发动机曲轴输出功为基础的相应指标称为有效指标。以发动

11、机曲轴输出功为基础的相应指标称为有效指标。1)、平均有效压力、平均有效压力Pe:是指燃烧作功时，作用于活塞上的是指燃烧作功时，作用于活塞上的 有效有效 压力。压力。 Pe=Pi-Pm（kPa） Pm机械损失压力机械损失压力2)、有效功率、有效功率Ne：单位时间内由曲轴所输出的有效功。单位时间内由曲轴所输出的有效功。 Ne= Ni Nm= (Pe*Vh*n*I)/(30* ) Ne= Me* 2*n/60=0.1047 Me* n3)、有效扭矩、有效扭矩Me：由发动机曲轴输出的平均扭矩。它代表由发动机曲轴输出的平均扭矩。它代表了发动机克服负荷的能力。了发动机克服负荷的能力。 Me=9.554Ne

12、/ n（kN.m)4)、有效燃油消耗率、有效燃油消耗率ge: 发动机每千瓦时指示功的燃油消耗量。发动机每千瓦时指示功的燃油消耗量。 ge =Gf/Ne*10(g/kw.h) 柴油机柴油机217.4-285.4、汽油机、汽油机285.4-380.55)、有效热效率、有效热效率e：发动机每千瓦时有效功所相当的热量与所发动机每千瓦时有效功所相当的热量与所消耗燃油的热值之比。消耗燃油的热值之比。 e=3.6Ne/(Gf*Hu) Gf小时耗油量小时耗油量(kg/h)、Hu热值热值(MJ/kg) 3.61 kw.h功相当的热量（功相当的热量（MJ） 柴油机柴油机0.3-0.4、汽油机、汽油机0.2-0.3

13、。6)、机械效率、机械效率m：从曲轴发出的有效功与指示功之比从曲轴发出的有效功与指示功之比 m= Ne/Ni =Pe/Pi 柴油机柴油机0.7-0.85、汽油机、汽油机0.7-0.9。6、发动机总体构造、发动机总体构造1、机体零件及曲柄连杆机构机体零件及曲柄连杆机构(Engine Components)内燃机骨架及各系统支承平台内燃机骨架及各系统支承平台2、换气系统换气系统(Intake/Induction and Exhaust Systems)定时吸足新鲜气体，及时排净燃烧后废气，消声灭火定时吸足新鲜气体，及时排净燃烧后废气，消声灭火3、燃油供给系统、燃油供给系统(Fuel Systems

14、)汽油机汽油机，柴油机柴油机按要求供应雾化良好的燃油，以负荷改变供油量以稳定内燃机转速按要求供应雾化良好的燃油，以负荷改变供油量以稳定内燃机转速4、润滑系统润滑系统(Lubricating Systems)减摩、清冼、润滑、密封、冷却减摩、清冼、润滑、密封、冷却5、冷却系统冷却系统(Cooling Systems)保证内燃机正常工作温度保证内燃机正常工作温度7、起动系统起动系统(Start Systems)完成内燃机从静止到运转的装置完成内燃机从静止到运转的装置8、点火系统点火系统(Ignition System)点燃混合气（汽油机煤气机，沼气机）点燃混合气（汽油机煤气机，沼气机）7、内燃机标号系列代号系列代号名称代号名称代号企业代号企业代号汽缸数汽缸数布置型式：布置型式：立式直列：立式直列P ：平卧：平卧V ：V型型X ：星型：星型冲程：冲程：四冲程：四冲程E ：二冲程：二冲程汽缸直径汽缸直径结构特征：结构特征：水冷：水冷F ：风冷：风冷Z ：增压：增压用途：用途：通用：通用T ：拖拉：拖拉机机Q ：汽车：汽车Y ：农运：农运区区分分符符号号例：例：EQ 6100QEQ 6100Q 柴油机柴油机 4125T4125T 柴油机柴油机 S195S195)()()(1 1、排出下列发动机的工作过程、排出下列发动机的工作过