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1、第三章第三章 发动机的工作原理发动机的工作原理一、单缸发动机结构示意图一、单缸发动机结构示意图二、基本术语二、基本术语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VL= V h iVh= D2S 10-6/4 （L）D气缸直径气缸直径mmS活塞行程活塞行程mm 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。用之比称为压缩比。用表示。表示。 = Va/
2、VcVa/Vc 现代化油器式发动机压缩比一般为现代化油器式发动机压缩比一般为6 69(9(轿车为轿车为9 911)11)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.28.2。压缩比过大的不良后果？压缩比过大的不良后果？压缩比过大的不良后果压缩比过大的不良后果 三、四冲程发动机的工作原理三、四冲程发动机的工作原理1、四冲程汽油机的工作原理、四冲程汽油机的工作原理单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程进气行程进气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程1）进气行程）进气行程排气门排气门关闭关闭进气门进气门开启开启活塞活塞温度温度370440 K， 压力压
3、力7590 kPa示功图示功图大气压力大气压力线线PVra上止点下止点 示功图：表示活塞在不同位置时气缸内示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。2）压缩行程）压缩行程PVra示功图大气压力大气压力线线c上止点下止点进气门进气门关闭关闭排气门排气门关闭关闭活塞活塞温度：温度：600800K； 压力：压力：6001500 kPa压缩比：压缩比：=Va/Vc=Va/Vc3）作功行程）作功行程bPVra示功图大气压力大气压力线线cZ上止点下止点进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭活塞活塞瞬时最高温度：瞬时最高温度： 22002800 K；瞬时最高压力：瞬时最高压
4、力：35MPa；作功终了：温度作功终了：温度15001700 K， 压压力力300500 kPa。 4）排气行程）排气行程进气门关闭进气门关闭排气门打开排气门打开活塞活塞温度温度9001200 K 压力压力105125 kPa残余残余废气废气大气压力线大气压力线PVr示功图cZb上止点下止点a2、四冲程柴油机的工作原理、四冲程柴油机的工作原理喷油器喷油器喷 油 泵喷 油 泵吸气行程吸气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程进 气 门进 气 门排气门排气门纯 空 气纯 空 气温度温度300370K压压力力800900 kPa温度温度8001000K压力压力35 MPa瞬时最高：温度
5、瞬时最高：温度18002200K压力压力510 MPa温度温度8001000K压力压力105400 kPa终了：温度终了：温度8001000K压力压力105400 kPa思考思考四冲程汽油机和柴油四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么机的工作循环有什么相同和不同之处呢？相同和不同之处呢？共同点：共同点： 每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只有作功行程产生动力有作功行程产生动力。不同点：不同点：3、二冲程汽油机工作原理、二冲程汽油机工作原理压缩混合气进气点火燃烧点火燃烧排气排气扫气孔扫气孔进气孔进气孔排气孔排气孔火花塞火花塞4、二冲程柴油机工
6、作原理、二冲程柴油机工作原理换气燃烧排气压缩喷油器喷油器空气扫气泵扫气泵废气排气门排气门换气压缩燃烧换气压缩排气排气燃烧燃烧换气换气压缩压缩思考思考二冲程发动机与四二冲程发动机与四冲程发动机相比，冲程发动机相比，有何优点？有何优点？1. 理论上它的功率应等于四理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。冲程发动机的二倍。2. 由于作功频率较大，二冲由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀程发动机的运转比较均匀平稳。平稳。3. 构造简单，质量较小。构造简单，质量较小。4. 易受磨损和经常需要修理易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。的运动部件数量较少。5、汽油机工作时各行程状态参数、汽油机工
7、作时各行程状态参数6、柴油机工作时各行程状态参数、柴油机工作时各行程状态参数1、发动机有哪几种类型？、发动机有哪几种类型？2、发动机工作循环、气缸工作容积、压缩比等概念。、发动机工作循环、气缸工作容积、压缩比等概念。3、四冲程汽油机工作原理。、四冲程汽油机工作原理。4、四冲程柴油机工作原理。、四冲程柴油机工作原理。5、发动机基本组成及各部分功用。、发动机基本组成及各部分功用。6、比较四冲程汽油机与柴油机在总体构造上异同点。、比较四冲程汽油机与柴油机在总体构造上异同点。7、二冲程发动机与四冲程发动机工作原理比较。、二冲程发动机与四冲程发动机工作原理比较。8、发动机型号及理解。、发动机型号及理解。9、评价发动机的主要性能指标。、评价发动机的主要性能指标。10、某汽油机有、某汽油机有4个气缸，气缸直径个气缸，气缸直径87.5mm，活塞行，活塞行程程92mm，压缩比为，压缩比为8，试计算其气缸工作容积、燃烧，试计算其气缸工作容积、燃烧室容积及发动机排量。室容积及发动机排量。思考题思考题
