第一章 内燃机基本构造和原理

1、上止点上止点 下止点下止点 活塞行程活塞行程(S) 曲柄半径曲柄半径(R) 气缸工作容积气缸工作容积(V h ) 发动机排量发动机排量(VL) 燃烧室容积燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积气缸总容积(Va ) 工作循环工作循环（2 2）下止点：）下止点：活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置。动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置。（1）上止点：活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置。（4）曲柄半径：曲轴旋转中心到曲柄销中心

2、之间的距离，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R 。（3）活塞行程：活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离。一般用s表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180。 （5）气缸工作容积：活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。一般用Vh表示： Vh= D2S 10-6/4 （L） 式中：D气缸直径，单位mm； S活塞行程，单位mm；（6）燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积。一般用Vc表示。（7）气缸总容积：活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积。一般用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即VaVcVh。（8

3、）发动机排量：多缸发动机的各气缸工作容积的总和。一般用VL表示： VL = Vh i式中：Vh气缸工作容积； i 气缸数目。 （9）压缩比：是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用表示。 = Va / Vc式中：Va 气缸总容积； Vh 气缸工作容积；Vc 燃烧室容积；（10）工作循环：包括进气、压缩、作功和排气过程，即 完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。(1)(1)、进气行程、进气行程(2)(2)、压缩行程、压缩行程 (3)(3)、作功行程、作功行程 (4)(4)、排气行程、排气行程 单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机

4、的工作过程排气门关闭进气门开启活塞下行温度350400K，压力0.07360.0883MPa大气压力线大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气门关闭排气门关闭活塞上行PVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度500700K，压力0.831.96MPa压缩比压缩比定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用表示。=Va/Vc 现代化油器式发动机压缩比一般为69(轿车有的达911)。压缩比越大，在压缩终了时的温度和压力越高，燃烧速度增快，发动机功率增大，热效率提高，经济性好。压缩比过大的不良后果压缩比过大的不良

5、后果 名称名称原原因因现象现象后果后果爆燃爆燃由于气体压力和由于气体压力和温度过高，在燃温度过高，在燃烧室内离点燃中烧室内离点燃中心较远处的末端心较远处的末端可燃混合气自燃可燃混合气自燃而造成的一种不而造成的一种不正常燃烧。正常燃烧。火焰以极高的速火焰以极高的速率向外传播，形率向外传播，形成压力波，以声成压力波，以声速向前推进。当速向前推进。当压力波撞击燃烧压力波撞击燃烧室壁时就发出尖室壁时就发出尖锐的敲缸声。锐的敲缸声。引起发动机过热，功率引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂

6、烧毁、轴瓦破裂、活塞、活塞烧顶、烧顶、火花塞绝缘体击火花塞绝缘体击穿等。穿等。表面点火表面点火由于燃烧室内炽由于燃烧室内炽热表面与炽热处热表面与炽热处(如排气门头，火如排气门头，火花塞电极，积炭花塞电极，积炭处处)点燃混合气产点燃混合气产生的另一种不正生的另一种不正常燃烧。常燃烧。 伴有强烈的较沉伴有强烈的较沉闷敲击声。闷敲击声。 产生的高压会使发动机产生的高压会使发动机机件负荷增加机件负荷增加、寿命降寿命降低低、经济性差、经济性差。进气门关闭排气门关闭活塞下行PVra示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高温度：22002800K，压力：2.94.9MPa燃烧过程作功终了：温度1

7、5001700K，压力0.290.49MPa进气门关闭排气门打开活塞上行PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度9001100K压力0.1030.123MPa残余废气喷油器喷油泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进气门排气门纯空气1-1-进气孔进气孔2-2-排气孔排气孔3-3-扫气孔扫气孔二冲程柴油发动机与二冲程汽油发动机相比主要区别是二冲程柴二冲程柴油发动机与二冲程汽油发动机相比主要区别是二冲程柴油发动机在进气行程中吸入汽缸的是纯空气，而不是可燃混合气。油发动机在进气行程中吸入汽缸的是纯空气，而不是可燃混合气。经济性较高。经济性较高。喷油器换气压缩燃烧排气两大机构两大机构曲柄连杆机