(精选)汽车发动机构造与维修第1章 发动机基本知识课件.ppt

第1章 发动机基本知识 ;1.1 发动机的基本工作原理 ;图1-1 单缸四冲程汽油机构造示意图 ;　　2. 常用术语 　　(1) 上、下止点： 　　如图1-2所示，活塞顶部离曲轴回转中心最远的位置称为上止点； 活塞顶部离曲轴回转中心最近的位置称为下止点。 ;　　(4) 燃烧室容积: 指活塞在上止点时，活塞顶部上方的容积，用Vε表示。  　　(5) 气缸总容积：指活塞在下止点时，活塞顶部上方的整个空间，用Va表示。气缸总容积等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 ;　　(6) 压缩比：指气缸总容积与燃烧室容积之比，用ε表示。它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，则压缩终了时气缸内气体的压力和温度就越高。  　　汽油机的压缩比一般为8～10，柴油机的压缩比一般为16～22。 ;　　3. 工作原理 　　四冲程汽油机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成的。图1-3为单缸四冲程汽油机的工作循环示意图。 　　1) 进气行程 　　活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动,此时，进气门开启，排气门关闭，如图1-3(a)所示。在活塞移动的过程中， 气缸内容积逐渐增大，形成一定真空度， 将可燃混合气吸入气缸。由于进气系统有阻力，进气终了时气缸内气体的压力约为0.08～0.09 MPa。可燃混合气被气缸壁、活塞等高温零件及前一个循环留下的高温残余废气加热，其温度可升高到370～400 K。 ;图1-3　单缸四冲程汽油机的工作循环示意图;　　2) 压缩行程 进气行程结束后，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。此时，进、排气门均关闭，如图1-3(b)所示。 随着活塞的移动，气缸容积不断减小，气缸内的可燃混合气不断被压缩，其温度、压力同时升高。压缩终了时，气缸内的压力约为0.6～1.2 MPa，温度可达600～700 K。 ;　　3) 作功行程 　　压缩行程接近终了时(见图1-3(c))，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气迅速燃烧， 气体的温度、压力迅速升高并膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。 此时， 进、 排气门仍然关闭。  　　在作功行程中，燃烧气体的最高压力可???5～9 MPa，最高温度可达2200～2800 K。随着活塞向下止点移动，气缸容积不断增大，气体压力和温度逐渐下降。在作功行程结束时， 压力约为0.35～0.5 MPa， 温度约为1300～1600 K。 　;　　4) 排气行程 　　作功行程终了时，排气门打开，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动(见图1-3(d))，废气在自身剩余压力和活塞的推动下，被排出气缸。当活塞到达上止点时，排气过程结束，排气门关闭。  排气行程结束时，在燃烧室内残留少量废气，称为残余废气。因为排气系统有阻力，所以此时残余废气的压力比大气压力略高，约为0.105～0.12 MPa，温度约为900～1200 K。  　　排气行程终了表示一个工作循环的结束，即下一个工作循环的开始。 ;1.1.2 四冲程柴油机的工作原理 　　四冲程柴油机和四冲程汽油机一样，每个工作循环也是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成的。但由于柴油机使用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，其自燃温度却比汽油低，故可燃混合气的形成及着火方式等与汽油机有很大区别。单缸四冲程柴油机的工作原理如图1-4所示。 ;图1-4 单缸四冲程柴油机工作的原理 (a) 进气行程； (b) 压缩行程； (c) 作功行程； (d) 排气行程 1—喷油器； 2—排气门； 3—进气门； 4—气缸； 5—喷油泵； 6—活塞； 7—连杆； 8—曲轴 ;　　1) 进气行程 　　在柴油机进气行程中，进入气缸的是纯空气。由于柴油机进气阻力较小，残余废气的温度较低，因此进气行程结束时气缸内气体的压力较高，约为0.085～0.095 MPa， 温度约为310～340 K。  　　2) 压缩行程 　　柴油机压缩的是纯空气，且由于柴油机压缩比高，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3～5 MPa，温度可达800～1000 K。 ;　　3) 作功行程 作功行程与汽油机有很大不同，在柴油机压缩行程接近终了时，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，迅速汽化并借助于空气的涡流运动， 与空气形成可燃混合气。此时，气缸内的温度远高于柴油的自燃温度(约500 K左右)，柴油立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸内的压力、温度急剧升高，推动活塞下行作功。  此行程中，瞬时压力可达6～10 MPa，瞬时温度可达1800～2200 K；作功行程终了时，压力约为0.2～0.4