1、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理董一鳴 劉夫啓 朱翰龍 王繼凱 高振 張緒銘劉科 張書(shū)峰第二小組基本術(shù)語(yǔ)v 上止點(diǎn)上止點(diǎn)v 下止點(diǎn)下止點(diǎn)v 活塞行程活塞行程(S)v 曲柄半徑曲柄半徑(R)v 氣缸工作容積氣缸工作容積(V h )v 發(fā)動(dòng)機(jī)排量發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL)v 燃燒室容積燃燒室容積(Vc )v 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e(Va )多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作容積的總和，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量（VL）。一四沖程汽油機(jī)的工作原理1、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程2、壓縮行程、壓縮行程3、作功行程、作功行程4、排氣行程、排氣行程1進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程排氣門(mén)關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟活塞溫度370440 K， 壓力7590 kPa作用：作用： 吸入混合氣吸入混合氣過(guò)

2、程：過(guò)程： 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，氣門(mén)開(kāi)啟，排氣門(mén)關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。在活塞移。在活塞移動(dòng)過(guò)程中，汽缸容積逐漸動(dòng)過(guò)程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降低，汽缸內(nèi)形成一定的真低，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合空度，空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門(mén)被吸入汽缸，氣通過(guò)進(jìn)氣門(mén)被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合成可燃混合氣氣 。2壓縮行程壓縮行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉活塞溫度600800K， 壓力6001500 kPa作用：作用： 壓縮混合

3、氣，為燃燒創(chuàng)造壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件條件過(guò)程：過(guò)程： 壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門(mén)壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門(mén)同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。活塞上移時(shí)，工。活塞上移時(shí)，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高不斷升高。3作功行程作功行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉活塞瞬時(shí)最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度15001700 K， 壓力300500 kPa 作用：作用： 燃燒高溫高壓氣體膨脹做功燃燒高溫高壓氣體膨脹做功過(guò)程：過(guò)程： 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由當(dāng)活

4、塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高高溫高力和溫度迅速提高高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能械能。4 排氣行程排氣行程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)打開(kāi)活塞溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣作用：作用： 排出膨脹做功后的廢氣排出膨脹做功后的廢氣過(guò)程：過(guò)程： 排氣門(mén)開(kāi)啟，進(jìn)氣門(mén)仍然排氣門(mén)開(kāi)啟，進(jìn)氣門(mén)仍然關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

5、，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180180。排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)，。排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)，燃燒后的廢氣一方面在汽燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過(guò)活塞排出，另一方面通過(guò)活塞的排擠作用向缸外排氣的排擠作用向缸外排氣 二、四沖程柴油機(jī)的工作原理二、四沖程柴油機(jī)的工作原理噴油器噴 油 泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進(jìn) 氣 門(mén)排氣門(mén)純 空 氣溫度300370K壓力800900 kPa溫度8001000K壓力35 MPa瞬時(shí)：溫度18002200K壓力510 MPa溫度8001000K壓力105400 kPa終了：溫度8001000K壓力105400 kPa二二沖程汽

6、油機(jī)的工作原理過(guò)程： 活塞向上運(yùn)動(dòng)，將三排孔都關(guān)閉，活塞上部開(kāi)始?jí)嚎s，當(dāng)活塞繼續(xù)上時(shí)，活塞下方打開(kāi)了進(jìn)氣孔，可燃混合氣進(jìn)入曲軸箱，活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞點(diǎn)燃混合氣，氣體燃燒膨脹，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣孔關(guān)閉，曲軸箱內(nèi)的混合氣受到壓縮，當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)，排氣孔打開(kāi)，排出廢氣，活塞再向下運(yùn)動(dòng)，換氣孔打開(kāi)，受到壓縮的混合氣便從曲軸箱經(jīng)進(jìn)氣孔流入氣缸內(nèi)，并掃除廢氣。進(jìn)氣：壓縮沖程還在進(jìn)行燃燒：活塞未到達(dá)進(jìn)氣孔時(shí)進(jìn)氣沖程仍在進(jìn)行排氣：活塞將排氣、換氣孔打開(kāi)時(shí)，廢氣在混合氣的作用下被擠出氣缸壓縮混合氣進(jìn)氣點(diǎn)火燃燒排氣進(jìn)氣孔排氣孔火花塞曲軸箱換氣孔進(jìn)氣壓縮燃燒排氣進(jìn)氣壓縮燃燒排氣進(jìn)氣壓縮燃燒二沖程柴油機(jī)

7、工作原理二沖程柴油機(jī)工作原理?yè)Q氣燃燒排氣壓縮噴油器空氣掃氣泵廢氣排氣門(mén)三三壓縮比壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。Vc 燃燒室容積燃燒室容積Va 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e= Va/Vc壓縮比過(guò)大的不良后果壓縮比過(guò)大的不良后果 名稱名稱成因成因現(xiàn)象現(xiàn)象后果后果爆燃爆燃由于氣體壓力和由于氣體壓力和溫度過(guò)高，在燃溫度過(guò)高，在燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中心較遠(yuǎn)處的末端心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃可燃混合氣自燃而造成的一種不而造成的一種不正常燃燒。正常燃燒。火焰以極高的速火焰以極高的速率向外傳播，形率向外傳播，形成壓力波，以聲成壓力波，以聲速向前推進(jìn)。當(dāng)速向前推進(jìn)。當(dāng)壓力波撞擊燃燒壓力波撞擊燃燒室壁時(shí)就發(fā)出尖室壁時(shí)就發(fā)出尖銳的敲缸聲。銳的敲缸聲。還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率下降，燃油消耗量功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。增加等一系列不良后果。嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成氣門(mén)燒毀、軸瓦破裂，火門(mén)燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。花塞絕緣體擊穿等。表面表面點(diǎn)火點(diǎn)火由于燃燒室內(nèi)熾由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處熱表面與熾熱處(如排氣門(mén)頭，火如排氣門(mén)頭