發動機原理和總體構造

第一章發動機的工作原理及總體構造發動機的分類往復活塞式內燃機的基本結構及基本術語四沖程發動機的工作原理二沖程發動機的工作原理發動機的總體構造發動機的性能指標內燃機產品名稱和型號編制規則一、汽車發動機的分類汽車發動機都是熱能為動力裝置，簡稱熱機。在熱機中借助工質的狀態變化將燃料燃燒產生的熱能轉變為機械能。

1、燃料種類：汽油機、柴油機、代用燃料發動機2、冷卻方式：水冷式、風冷式3、工作循環：四沖程、二沖程4、氣缸數：單缸、多缸5、進氣狀態：增壓、非增壓6、按活塞運動的方式：往復活塞式和旋轉活塞式往復活塞式發動機.flv三角形活塞轉子發動機.flv二、往復活塞式內燃機的基本結構及術語1、基本結構二、往復活塞式內燃機的基本結構及術語1.工作循環：進氣、壓縮、燃燒、排氣工作循環.swf2.上止點、下止點、活塞行程S、曲柄半徑R上止點.swf

下止點.swf二、往復活塞式內燃機的基本術語活塞行程.swf3.氣缸工作容積Vs、燃燒室容積Vc、氣缸總容積Va、內燃機排量VL氣缸工作容積.swf燃燒室容積.swfVc氣缸總容積.swfVa=Vs+Vc發動機排量.swfVL=VS·i4.壓縮比壓縮比.swf5.示功圖——氣缸中氣體壓力p隨氣缸容積V變化的示功圖二、往復活塞式內燃機的基本術語三、四沖程發動機工作原理四沖程發動機一個工作循環要經過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。1、四沖程汽油機工作原理

（1）進氣行程進氣沖程.swf

a、進氣門開啟、排氣門關閉；

b、進氣終了時，氣體壓力約為0.075-0.09MPa；

c、進氣終了時，氣體溫度升高為320-380K；

d、示功圖上的曲線ra。（2）壓縮行程壓縮沖程.swf

a、進、排氣門均關閉；

b、壓縮終了時，氣體壓力約為0.8－1.5MPa；

c、壓縮終了時，氣體溫度約為600－750k；d、示功圖上的曲線ac。（3）作功行程做功沖程.swf

a、進、排氣門關閉；

b、氣體壓力最大可達3－6.5MPa，溫度達2200－2800K；

c、行程結束時，壓力為0.35-0.5MPa，溫度1200－1500K；

d、示功圖上曲線czb。（4）排氣行程排氣沖程.swfa、進氣門關閉、排氣門開啟；b、排氣終了時，氣體壓力約為0.105-0.115MPa；c、排氣終了時，氣體溫度約為900-1100K；d、示功圖上曲線br。分析發動機自行運轉之前需要外力完成進氣壓縮兩個沖程。在四個沖程中只有作功沖程是活塞帶動曲軸轉動，其他三個沖程都是曲軸帶動活塞運動。在整個循環過程中，進氣門、排氣門各開啟一次。發動機著火的基本條件是：油：是否有油，濃度是否合適。電：能否產生足夠的火花,點燃可燃混合氣。氣：氣缸壓力是否足夠。點火正時：壓縮沖程上止點前點火。配氣正時：定時將進、排氣門開關2、四沖程柴油機的工作原理3、四沖程汽油機與柴油機的對比

不同點：（1）可燃混合氣的形成；（2）點火方式。相同點：（1）每個循環都包括四個行程，每個行程各占180°曲軸轉角；（2）四個行程中只有一個作功行程，其余三個耗功行程。四、二沖程發動機工作原理1、二沖程汽油機（1）第一行程：活塞自下止點向上移動，事先已充入活塞上方氣缸內的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣又自化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內；（2）第二行程：活塞自上止點向下移動，活塞上方進行著作功過程和換氣過程，而活塞下方則進行可燃混合氣的預壓。2、二沖程汽油機與四沖程汽油機比較（1）運轉平穩；（2）構造簡單、質量小；（3）功率約為四沖程的1.5-1.6倍；（4）不如四沖程經濟。五、發動機的總體構造

通常由機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系（汽油發動機用）、起動系等部分組成。五、發動機的總體構造五、發動機的總體構造五、發動機的總體構造五、發動機的總體構造五、發動機的總體構造五、發動機的總體構造五、發動機的總體構造潤滑系的組成.swf潤滑系的作用.swf潤滑系工作原理.swf五、發動機的總體構造六、發動機主要性能指標與特性發動機的性能指標用來表征發動機的性能特點，并作為評價各類發動機性能優劣的依據。同時，發動機性能指標的建立還促進了發動機結構的不斷改進和創新。

1、動力性指標——表征發動機作功能力大小的指標。（1）有效扭矩Me或Te

（N·m）（2）有效功率Pe（KW）

發動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率，它等于有效轉矩與曲軸角速度的乘積。

（3）平均有效壓力Pme（MPa）單位氣缸工作容積發出的有效功稱為平均有效壓力，平均有效壓力越大，發動機的作功能力越強。

（4）發動機轉速n（r/min）2、經濟性指標（1）有效熱效率ηe——顯示了燃料的熱能轉化為能被利用的有效功的百分數。顯然，為獲得一定數量的有效功所消耗的熱量越少，有效熱效率越高，發動機的經濟性越好。

（2）有效燃油消耗率be——發動機每輸出1KW·h的有效功所消耗的燃油量。（g/KW·h)B——發動機單位時間內的耗油量，kg/h。Pe——發動機的有效功率，kW。

六、發動機主要性能指標與特性3、強化指標強化指標是指發動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標，一般包括升功率和強化系數等。（1）升功率PL發動機在標定工況下，單位發動機排量輸出的有效功率稱為升功率。升功率大，表明每升氣缸工作容積發出的有效功率大，發動機的熱負荷和機械負荷都高。

（2）強化系數

平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化系數，記作pmevm。活塞平均速度是指發動機在標定轉速下工作時，活塞往復運動速度的平均值。六、發動機主要性能指標與特性4、速度特性當燃料供給調節機構位置不變時，發動機性能參數（有效轉矩、功率、燃油消耗率等）隨曲軸轉速變化的曲線，稱為速度特性曲線。外特性：燃料供給調節機構達到最大時所得到的總功率特性。部分速度特性曲線：燃料供給調節機構其他位置下得到的特性。外特性曲線分析：（1）n=n2，扭矩最大；（2）n=n3，功率最大；（3）n=n5，燃油消耗率最小。六、發動機主要性能指標與特性5、發動機的工作狀況工況：常以功率和轉速來表征，有時也用負荷與轉速表征。負荷：發動機發出的功率與同一轉速下所能發出的最大功率之比。某一轉速下的負荷工況a負荷為零（稱發動機空載工況）工況b工況c工況d（發動機全負荷）工況e發動機的最大功率六、發動機主要性能指標與特性七、內燃機產品名稱與型號編制

1、內燃機產品名稱均按所采用的燃料命名。

2、內燃機型號（1）型號由阿拉伯數字、漢語拼音字母及有關象形字符號組成；（2）型號包括首部、中部、后部、尾部四部分。發動機EQ6100，活塞行程115mm，壓縮比7，計算：氣缸工作容積、燃燒室容積、發動機排量。