汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖解

1、精選課件1 精選課件2 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）。 精選課件3 精選課件4 精選課件5 精選課件6 精選課件7 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 精選課件8 排氣門關(guān)閉 進(jìn)氣門開(kāi)啟 活塞 溫度370440 K， 壓力7590 kPa 作用：作用： 吸入混合氣吸

2、入混合氣 過(guò)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) 氣門開(kāi)啟，排氣門關(guān)閉，氣門開(kāi)啟，排氣門關(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)氣門被吸入汽缸，氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸， 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 。 精選課件9 進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門關(guān)閉 活塞 溫度600800K， 壓力60015

3、00 kPa 作用：作用： 壓縮混合氣，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)、排氣門壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門 同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)同時(shí)關(guān)閉?；钊麖南轮裹c(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?；钊弦茣r(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。 精選課件10 進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門關(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

4、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。 精選課件11 進(jìn)氣門關(guān)閉 排氣門打開(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

5、氣門開(kāi)啟，進(jìn)氣門仍然排氣門開(kāi)啟，進(jìn)氣門仍然 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)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng) 180180。排氣門開(kāi)啟時(shí)，。排氣門開(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 精選課件12 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 排氣門 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8

6、001000K 壓力105400 kPa 終了：溫度 8001000K壓力 105400 kPa 精選課件13 精選課件14 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

7、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 精選課件15 換氣 燃燒 排氣 壓縮 噴油器 空 氣 掃氣泵 廢 氣 排氣門 精選課件16 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 精選課件17 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

8、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 門燒毀、軸瓦破裂，火門燒毀、軸瓦破裂，火 花塞絕緣體擊穿等?；ㄈ^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 (如排氣門頭，火如排氣門頭，火 花