汽车发动机讲稿.pptVIP

汽车发动机工作原理 发动机是将燃料燃烧的热能转化为机械能的一种机器。 ??? 现代汽车用发动机多为往复活塞式内燃机，简称活塞式内燃机。它将燃料在气缸内燃烧，使其热能直接转化成机械能。 四冲程汽油机是由进气、压缩、作功和排气完成一个工作循环的，如图所示为单缸四冲程汽油机工作原理示意图。 1.进气行程 ??? (1)活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。  ??? (2)进气门开启，排气门关闭。 ??? (3)由于活塞下移，活塞上腔容积增大，形成一定真空度，在真空吸力的作用下，空气与汽油形成的混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。 进气终了，汽缸内压力约0.075MP-0.09MP，温度约97-167℃。 2.压缩行程 ??? (1)活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。 ??? (2)进、排气门均关闭。 ??? (3)随着活塞上移、活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。 ??? 在压缩过程中，气体压力和温度同时升高。压缩终了时，气缸内的压力约为0.6～1.2MPa，温度约为327～427OC，远高于汽油的点燃温度 (约263K) 3.作功行程??(1)压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功，至活塞运动到下止点时，作功行程结束。 ??(2)作功行程，进、排气门均关闭。??? 在作功过程中，开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬时压力可达3～5MPa，瞬时温度可达1927～2527OC。随着活塞的下移，压力、温度下降，作功行程终了时，压力约为0.3～0.5MPa，温度约为1027～1327OC。 4.排气行程 ??? (1)在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。 ??? (2)废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。 ??? 排气终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气压。此时，压力约为0.105～0.115MPa，温度约为627～927OC。 ??? 排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周而复始，发动机就自行运转。 如图所示，四冲程柴油机和四冲程汽油机工作原理一样，每个工作循环也是由进气、压缩、作功和排气四个行程所组成。但柴油和汽油性质不同，柴油机在可燃混合气的形成、着火方式等与汽油机有较大区别。 1.进气行程 ??? 进气行程，不同于汽油机的是进入气缸的不是混合气，而是纯空气。 2.压缩行程 ??? (1)压缩行程压缩的是纯空气。 ??? (2)由于柴油机压缩比大，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3.5～4.5MPa，温度可达477～727OC。 ??? 注：点燃温度是指燃料在空气中移近火焰时，其表面上的燃料蒸气能够被点着的最低环境温度。汽油的点燃温度很低，约为263K，柴油的点燃温度高，约为313K～359K。 ??? 自燃温度是指燃料不与火焰接近，能够自行燃烧的最低环境温度；柴油的自燃温度低，约为473K～573K，汽油的自燃温度高，约为653K。 3.作功行程 ??? (1)压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气。因为此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度(约500K左右)，柴油自行着火燃烧，且以后的一段时间内边喷边燃烧，气缸内的温度、压力急剧升高，推动活塞下行作功。 ??? (2)作功行程中，瞬时压力可达5～10MPa，瞬时温度可达1527～1927OC；作功终了，压力约为0.2Pa～0.4MPa，温度约为927～1227OC。 4.排气行程??? 排气行程与汽油机排气行程基本相同。 ? 1)两种发动机工作循环的基本内容相似，其共同特点是： ??? (1)每个工作循环曲轴转两转(720°)每一行程曲轴转半转(180°)，进气行程是进气门开启，排气行程是排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。 ??? (2)四个行程中，只有作功行程产生动力，其它三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，虽然作功行程是主要行程，但其它三个行程也不可缺少。 ??? (3)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，依靠曲轴和飞轮贮存的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。 2)两种发动机工作循环的主要不同之处是： ??? (1)汽油机的汽油和