汽車發動機類型、工作原理及專用術語

講課人：林章超1/30學習目標知識目標：

1.能正確描述發動機基本構造、作用和發動機常用術語定義；

2.能簡單論述發動機基本工作原理；

3.能夠正確描述發動機總體構造。2/30第一節

汽車發動機類型及工作原理3/30一、汽車發動機類型往復活塞式發動機轉子式發動機二沖程發動機四沖程發動機單缸發動機多缸發動機4/30水冷式發動機風冷式發動機直列式發動機V形發動機和對置式發動機汽油機柴油機當代汽車采取：四沖程、多缸、水冷式5/30往復活塞式轉子式6/30二沖程發動機四沖程發動機7/30直列式發動機V形發動機8/30二、發動機工作原理發動機工作過程是周期性地將燃料燃燒熱能轉變為機械能過程。通過進氣、壓縮、作功、排氣，每進行一次稱為一種工作循環。曲軸旋轉兩周，活塞往復運動四次完成一種工作循環，稱為四沖程發動機。曲軸旋轉一周，活塞往復運動二次完成一種工作循環，稱為二沖程發動機。9/30單缸發動機基本構造1-機油泵；2-曲軸正時齒輪；3-凸輪軸正時齒輪；4-凸輪軸；6-排氣歧管；7-進氣歧管；8-進氣門；9-排氣門；10-化油器；11-火花塞；12-氣缸蓋；14-氣缸；15-活塞；18-活塞銷；21-飛輪；22-曲軸；24-油底殼10/30四沖程汽油機工作原理

1.進氣行程活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動。進氣門打開，排氣門關閉。活塞上腔容積增大，在真空吸力作用下，通過濾清空氣與汽油形成混合氣，經進氣門被吸入氣缸，至活塞運動到下止點時，進氣門關閉，停頓進氣，進氣行程結束。11/30

2.壓縮行程活塞在曲軸帶動下，從下止點向上止點運動。進、排氣門均關閉，活塞上腔容積不停減小，混合氣被壓縮，至活塞達到上止點時，壓縮行程結束。氣體壓力和溫度同步升高，混合氣深入混合，形成可燃混合氣。此時，氣缸內壓力為600~1500kPa,溫度600~800K,遠高于汽油點燃溫度,很容易點燃。

四沖程汽油機工作原理12/30

3.作功行程壓縮行程末，火花塞產生電火花,點燃氣缸內可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產生高溫、高壓，推進活塞由上止點向下止點運動，再通過連桿驅動曲軸旋轉向外輸出作功。四沖程汽油機工作原理13/30四沖程汽油機工作原理

4.排氣行程在作功行程終了時，排氣門被打開，活塞在曲軸帶動下由下止點向上止點運動。廢氣在本身剩下壓力和活塞驅趕作用下，自排氣門排出氣缸，至活塞運動到上止點時，排氣門關閉，排氣行程結束。

14/3015/3016/30二沖程發動機二沖程內燃機工作循環式在兩個活塞行程即曲軸旋轉一周時間內完成。在四沖程內燃機中，常把排氣過程和進氣過程合稱為換氣過程。在二沖程內燃機中換氣過程是指廢氣從氣缸內被新氣掃除并取代過程。這兩種內燃機工作循環不一樣之處主要在于換氣過程。17/30二沖程發動機工作原理：第一種行程：活塞從上止點到下止點。完成兩個動作1.火花塞點火，做功——排氣2.關閉進氣，把混合氣從活塞下部壓入曲軸箱，從活塞上部再進入汽缸第二個行程：活塞從下止點到上止點。完成兩個動作1.關閉所有進排氣，壓縮混合氣。2.完成一種做功循環需要活塞運動兩個行程，因此叫二沖程。18/30發動機基本術語

1.上止點活塞離曲軸回轉中心最遠處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫詞TDC表達。

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2.下止點活塞離曲軸回轉中心近來處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫詞BDC表達。

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3.活塞行程（S）上、下止點間距離。

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4.氣缸工作容積(Vh)活塞從上止點到下止點所讓出空間容積(L)。

Vh=Πd2

H

式中D——氣缸直徑,mm。

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5.燃燒室容積(Vc)活塞在上止點時，活塞上方空間叫燃燒室，它容積叫燃燒室容積(L)。23/30

6、發動機排量(VL)：發動機所有氣缸工作容積之和（L）。設發動機氣缸數為i，則

VL

=Vhi

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7、氣缸總容積(Va)活塞在下止點時，活塞上方容積稱為氣缸總容積（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即

Va=Vh+Vc

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8.壓縮比（ε）氣缸總容積與燃燒室容積比值，即

ε=Va/Vc=1+Vh/Vc

它表達活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內氣體被壓縮程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機壓縮比為7~10，柴油機壓縮比為15~22。26/309、工作循環：發動機每完成進氣、壓縮、做功、排氣四個行程，稱為一種工作循環。27/30在整個循環過程中，進氣門、排氣門各啟動一次。一種工作循環曲軸旋轉720°（2圈）；活塞上、下運動四次（4個行程）。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