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1、发动机的工作原理董一鸣 刘夫啓 朱翰龙 王继凯 高振 张绪铭刘科 张书峰第二小组基本术语v上止点上止点v下止点下止点v活塞行程活塞行程(S)v曲柄半径曲柄半径(R)v气缸工作容积气缸工作容积(V h)v发动机排量发动机排量(VL)v燃烧室容积燃烧室容积(Vc)v气缸总容积气缸总容积(Va)多缸发动机各缸工作容积的总和，称为发动机排量（VL）。一四冲程汽油机的工作原理1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程3、作功行程、作功行程4、排气行程、排气行程1进气行程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370440 K，压力7590 kPa作用：作用：吸入混合气吸入混合气过程：过程：活塞在曲轴的带动
2、下由上活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，气门开启，排气门关闭，曲轴转动曲轴转动180180。在活塞移。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力降增大，汽缸内气体压力降低，汽缸内形成一定的真低，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形并在汽缸内进一步混合形成可燃混合成可燃混合气气。2压缩行程压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞温度600800K，压力6001500 kPa作用：作用：压缩混合气，为燃烧创造压缩混合气，为燃烧创
3、造条件条件过程：过程：压缩冲程时，进、排气门压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动向上止点运动，曲轴转动180180。活塞上移时，工。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度合气受压缩后压力和温度不断升高不断升高。3作功行程作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度22002800 K，压力35MPa作功终了：温度15001700 K，压力300500 kPa 作用：作用：燃烧高温高压气体膨胀做功燃烧高温高压气体膨胀做功过程：过程：当活塞接近上止点时，由当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，火花
4、塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高高温高力和温度迅速提高高温高压的燃气推动活塞从上止压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机曲柄连杆机构对外输出机械能械能。4 排气行程排气行程进气门关闭排气门打开活塞温度9001200 K 压力105125 kPa残余废气作用：作用：排出膨胀做功后的废气排出膨胀做功后的废气过程：过程：排气门开启，进气门仍然排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动止点运动，曲轴转动180180。排气门
5、开启时，。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气的排挤作用向缸外排气 二、四冲程柴油机的工作原理二、四冲程柴油机的工作原理喷油器喷 油 泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进 气 门排气门纯 空 气温度300370K压力800900 kPa温度8001000K压力35 MPa瞬时：温度18002200K压力510 MPa温度8001000K压力105400 kPa终了：温度8001000K压力105400 kPa二二冲程汽油机的工作原理过程：活塞向上运动，将三排孔都关闭
6、，活塞上部开始压缩，当活塞继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时，排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。进气：压缩冲程还在进行燃烧：活塞未到达进气孔时进气冲程仍在进行排气：活塞将排气、换气孔打开时，废气在混合气的作用下被挤出气缸压缩混合气进气点火燃烧排气进气孔排气孔火花塞曲轴箱换气孔进气压缩燃烧排气进气压缩燃烧排气进气压缩燃烧二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理换气燃烧排气压缩喷油器
7、空气扫气泵废气排气门三三压缩比压缩比定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用表示。Vc 燃烧室容积燃烧室容积Va 气缸总容积气缸总容积=Va/Vc压缩比过大的不良后果压缩比过大的不良后果 名称名称成因成因现象现象后果后果爆燃爆燃由于气体压力和由于气体压力和温度过高，在燃温度过高，在燃烧室内离点燃中烧室内离点燃中心较远处的末端心较远处的末端可燃混合气自燃可燃混合气自燃而造成的一种不而造成的一种不正常燃烧。正常燃烧。火焰以极高的速火焰以极高的速率向外传播，形率向外传播，形成压力波，以声成压力波，以声速向前推进。当速向前推进。当压力波撞击燃烧压力波撞击燃烧室壁时就发出尖室
8、壁时就发出尖锐的敲缸声。锐的敲缸声。还会引起发动机过热，还会引起发动机过热，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。严重爆燃时甚至造成气严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。花塞绝缘体击穿等。表面表面点火点火由于燃烧室内炽由于燃烧室内炽热表面与炽热处热表面与炽热处(如排气门头，火如排气门头，火花塞电极，积炭花塞电极，积炭处处)点燃混合气产点燃混合气产生的另一种不正生的另一种不正常燃烧。常燃烧。伴有强烈的较沉伴有强烈的较沉闷敲击声。闷敲击声。产生的高压会使发动机产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降机件负荷增加，寿命降低。低。