汽车汽油发动机结构和工作原理课题PPT课件

1、 教学难点1.四冲程汽油发动机的工作原理第1页/共28页一. 发动机的基本概念，分类方法及结构1. 发动机基本概念 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第2页/共28页.第3页/共28页.第4页/共28页2. 发动机的分类 按活塞的运动方式分类：往复活塞式和旋转活塞式 按燃料分类：汽油发动机 柴油发动机，气体燃料发动机 （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：水冷式和风冷式 （图） 按活塞的行程数分类：二冲程发动机，四冲程发动机 按发动机进气形式分为：增压

2、式和非增压式发动机（图）第5页/共28页压缩天然气发动机柴油发动机汽油发动机双燃料发动机第6页/共28页第7页/共28页第8页/共28页第9页/共28页第10页/共28页 3.四冲程汽油发动机的基本结构1-1-火花塞火花塞 2-2-气缸盖气缸盖 3-3-凸轮轴凸轮轴 4-4-机体机体 5-5-进气道进气道 6-6-气缸气缸 7-7-活塞活塞 8-8-曲轴曲轴 9-9-曲轴皮带轮曲轴皮带轮 1010传动链轮传动链轮 11-11-连杆连杆 12-12-气门气门 13-13-凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮第11页/共28页4.单缸四冲程汽油机基本结构第12页/共28页2R上止点下止点5.5.发动机常用

3、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=2RS=2RS曲轴中心线第13页/共28页第14页/共28页第15页/共28页第16页/共28页上止点下止点工作容积 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V V1 1）： 发动机全部气缸工作容积之和。第17页/共28页第18页/共28页 燃烧室容积（图）： 活塞在上止点时其上方的容积 气缸总容积（V Va a）： 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 第19页/共28页第20页/共2

4、8页二. 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：四冲程发动机的四个冲程主要指：进气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气进气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程冲程。第21页/共28页 进气行程作用： 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180180。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 。活塞排气门关排气门关闭闭进气门开进气门开启启终了压终了压力力: : 0.080.08- -0.09MPa0.09MPa终了温终了

5、温度度: :320320- -380K380K曲轴转曲轴转角角: :0 0o o- -180180 o第22页/共28页 压缩行程作用： 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180180。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。 活塞活塞排气门关闭进气门关进气门关闭闭终了压力终了压力: : 0.8-0.8-1.5MPa1.5MPa终了温度终了温度: : 600-750K600-750K曲轴转曲轴转角角: :180o-180o-360 o360 o第23页/共28页 做功行程作用： 燃烧高温高压气体膨胀做

6、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。活塞活塞排气门关排气门关闭闭进气门关进气门关闭闭曲轴转曲轴转角角:360:360o o- -540 540 o o最高压力最高压力: : 3 -5MPa3 -5MPa最高温度：最高温度：2200-2800K2200-2800K终了压力终了压力: : 0.350.35- -0.5kPa0.5kPa终了温度终了温度: : 1200 -1500K1200 -1500K火花塞点火花塞点火火第24页/共28页排气行

7、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180180。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 活塞活塞排气门开排气门开启启进气门关进气门关闭闭终了压力终了压力: : 0.1050.105- -0.12MPa0.12MPa终了温度终了温度: : 900-900-1100K1100K曲轴转曲轴转角角:540:540o o- -720 720 o o第25页/共28页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发动机结构及原 理理3D3D视频视频思考：思考：1 1 一个工作循环活塞往返几次？一个工作循环活塞往返几次？ 2 2次次2 2 一个工作循环曲轴转几圈？一个工作循环曲轴转几圈？ 2 2圈圈3 3一个工作循环做功几次