工程機(jī)械發(fā)動機(jī)構(gòu)造之發(fā)動機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理

內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)部燃燒，將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的動力裝置。包括活塞式、復(fù)合式、噴氣式發(fā)動機(jī)。

發(fā)動機(jī):將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。包括熱力機(jī)、電力機(jī)、風(fēng)力機(jī)、原子能機(jī)等。

熱力機(jī):將燃料燃燒使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。包括內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)。發(fā)動機(jī)概述發(fā)動機(jī)軸側(cè)剖視圖發(fā)動機(jī)橫剖視圖發(fā)動機(jī)外形圖空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)氣歧管正時齒形帶護(hù)罩燃油分配管機(jī)油油尺發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)帶輪張緊輪導(dǎo)向輪動力轉(zhuǎn)向油泵曲軸帶輪空調(diào)壓縮機(jī)帶輪多楔帶氣缸蓋罩動力轉(zhuǎn)向泵帶輪發(fā)動機(jī)剖視圖發(fā)動機(jī)剖視圖發(fā)動機(jī)的組成發(fā)動機(jī)的工作汽車多采用往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)。分類如下：按沖程數(shù)目分:四沖程、二沖程；按燃料不同分:柴油機(jī)、汽油機(jī)和天燃?xì)鈾C(jī)；按進(jìn)氣方式分：增壓式、增壓中冷式和非增壓式；

按冷卻方式分:水冷式和風(fēng)冷式；

按氣缸排列分:直列式、V式、星形式和對置式；按著火方式分:壓燃式和點(diǎn)燃式；

汽油機(jī)柴油機(jī)

四沖程二沖程

水冷風(fēng)冷

直列V型發(fā)動機(jī)基本構(gòu)造發(fā)動機(jī)通常由以下機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)所組成：曲柄連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和動力傳遞的機(jī)構(gòu)。配氣機(jī)構(gòu)發(fā)動機(jī)的換氣機(jī)構(gòu)。供給系供給發(fā)動機(jī)所需的燃料或混合氣，并排出廢氣。潤滑系向發(fā)動機(jī)運(yùn)動機(jī)件摩擦表面供給潤滑油。冷卻系吸收和散發(fā)多余熱量，維持發(fā)動機(jī)正常工作溫度。點(diǎn)火系（汽油發(fā)動機(jī)）按時點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣。曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)燃料供給系冷卻系點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)常用術(shù)語1.上止點(diǎn)活塞頂所能達(dá)到的最高位置。2.下止點(diǎn)

活塞頂所能達(dá)到的最低位置。3.活塞行程

上、下止點(diǎn)間的距離。4.氣缸工作容積

活塞由上止點(diǎn)移動到下止點(diǎn)讓出的容積。5.發(fā)動機(jī)工作容積

發(fā)動機(jī)各氣缸工作容積總和，也稱發(fā)動機(jī)的排量。6.燃燒室容積

當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)時，活塞頂上方的容積。7.氣缸總?cè)莘e

活塞位于下止點(diǎn)時，活塞頂上方的容積。8.壓縮比

氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。表示氣缸內(nèi)氣體被壓縮后縮小的倍數(shù)。柴油機(jī)的壓縮比一般為16--22，汽油機(jī)的壓縮比一般為6--10。上止點(diǎn)下止點(diǎn)活塞行程S燃燒室容積Vc工作容積Vh2*R=S曲柄長R總?cè)莘eVaVa=Vc+Vh發(fā)動機(jī)的基本工作原理

將可燃混合氣（或純空氣）吸入氣缸內(nèi)，壓縮并點(diǎn)燃（或?qū)⑷剂蠂娙霘飧?，遇到壓縮后的高溫高壓空氣自行燃燒），在氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓的氣體，推動活塞經(jīng)連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，同時將燃燒后的廢氣排出氣缸。完成一次進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣的過程，稱為一個工作循環(huán)。每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復(fù)運(yùn)動四次，稱為四沖程發(fā)動機(jī)。曲軸轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)兩個行程完成一個工作循環(huán)，稱為二沖程發(fā)動機(jī)。柴油機(jī)吸入氣缸的為純凈空氣，柴油由噴油泵和噴油器直接噴入氣缸，與壓縮后的高溫空氣混合并進(jìn)行自燃。一、四沖程柴油機(jī)工作原理

進(jìn)氣行程（0～180CA）活塞自上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動，活塞上方氣缸容積增大，形成一定真空，此時排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，純凈空氣經(jīng)進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣門吸入氣缸,曲軸旋轉(zhuǎn)180°轉(zhuǎn)角。進(jìn)氣終了時氣體壓力約為0.0785～0.0932MPa，氣體溫度約為300～370C。

壓縮行程（180～360CA）活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉,曲軸旋轉(zhuǎn)180

轉(zhuǎn)角。壓縮終了時，氣體壓力約為3.5～4.5MPa，氣體溫度約為750～1000C。噴油器排氣門活塞連桿進(jìn)氣門進(jìn)氣行程壓縮行程作功(爆發(fā))行程排氣行程曲軸

作功行程（360～540CA）進(jìn)、排氣門仍關(guān)閉。當(dāng)壓縮行程接近終了時，可燃混合氣自燃，使氣缸內(nèi)的壓力和溫度迅速增加，所能達(dá)到的最大壓力PZ約為3～5MPa，相應(yīng)溫度為2200～2800C。

排氣行程（540～720CA）

當(dāng)作功接近終了時，排氣門打開，大部分廢氣自行排出?；钊竭_(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)移動，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排到大氣中，排氣終了時缸內(nèi)壓力稍大于大氣壓力（排氣阻力存在），約為0.105～0.115MPa，廢氣溫度約為900～1200C

。四沖程柴油機(jī)工作原理二、四沖程汽油機(jī)工作原理

將空氣與汽油的混合氣，在進(jìn)氣行程被吸入氣缸，經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒后的氣體所產(chǎn)生的高溫高壓，推動活塞通過連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)而變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械能，對外輸出功。進(jìn)氣行程壓縮行程作功行程排氣行程四沖程汽油機(jī)工作原理柴油機(jī)與汽油機(jī)比較

混合氣形成方法不同；著火方式不同；壓縮比不同;氣缸內(nèi)氣體的壓力溫度不同。另外，柴油機(jī)的壓縮比高，熱效率高，燃油消耗率低，同時柴油的價格較低。因此，柴油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性能好，而且排放性能較好。但它的主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，質(zhì)量大，噪聲大，振動大，制造和維修費(fèi)用高。在其發(fā)展過程中，柴油機(jī)不斷發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，提高速度，有望得到更廣泛地應(yīng)用。

三、二沖程汽油機(jī)的工作原理

二沖程內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)也同樣包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個過程，但它是在曲軸旋轉(zhuǎn)一周、活塞往復(fù)運(yùn)動兩個行程內(nèi)完成的。二沖程汽油機(jī)的工作原理：

活塞向上運(yùn)動，將三排孔都關(guān)閉，活塞上部開始壓縮；當(dāng)活塞繼續(xù)上行時，活塞下方打開了進(jìn)氣孔，可燃混合氣進(jìn)入曲軸箱；

活塞接近上止點(diǎn)時，火花塞點(diǎn)燃混合氣，氣體燃燒膨脹，推動活塞向下運(yùn)動，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，排氣孔打開，排出廢氣，活塞再向下運(yùn)動，換氣孔打開，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。（a）壓縮

（b）換氣

（c）作功

（d）排氣

第一行程：活塞上行，活塞上方進(jìn)行換氣、壓縮，活塞下方為進(jìn)氣；第二行程：活塞下行，活塞上方進(jìn)行作功、換氣，活塞下方為預(yù)壓縮；二沖程汽油機(jī)的工作原理

安排多缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序應(yīng)注意使連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn)，以減輕主軸承的載荷，同時避免可能發(fā)生的進(jìn)氣重疊現(xiàn)象；作功間隔應(yīng)力求均勻，各缸發(fā)火的間隔時間以曲軸轉(zhuǎn)角表示，稱為發(fā)火間隔角。四、多缸發(fā)動機(jī)的工作順序

例如:四行程發(fā)動機(jī)完成一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈,其轉(zhuǎn)角為720°,發(fā)動機(jī)的每個氣缸應(yīng)該點(diǎn)火作功一次。且點(diǎn)火間隔角是均勻的，因此四行程發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火間隔角為720°/i。

四缸機(jī)作功順序?yàn)椋?-3-4-2或1-2-4-3。四缸機(jī)各缸工作順序：1-3-4-2四缸機(jī)各缸工作順序：1-2-4-3

六缸機(jī)作功順序?yàn)?/p>

1-5-3-6-2-4。六缸機(jī)各缸工作順序：1-5-3-6-2-4國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)編號規(guī)則首部中部系列代號換代標(biāo)志符號缸數(shù)符號氣缸排列形式符號符號無符號VP含義直列及單缸臥式V型平臥型缸徑符號結(jié)構(gòu)特征符號

符號無符號FZ結(jié)構(gòu)特征水冷風(fēng)冷增壓用途特征符號符號無符號QM用途通用型汽車用摩托車用后部尾部同一系列產(chǎn)品區(qū)分符號6135Q行程符號，E表示二沖程，無符號表示四沖程6100Q-Ⅰ型汽油機(jī)：表示６缸，四沖程，100毫米缸徑，水冷，車用，第一種變形產(chǎn)品。

6135Q型柴油機(jī)：表示６缸,四沖程，135毫米缸徑，水冷，車用，第一種變形產(chǎn)品。

8120F型柴油機(jī)：表示8缸，四沖程，120毫米缸徑，水冷。國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)型號示例國外引進(jìn)發(fā)動機(jī)型號舉例B內(nèi)燃機(jī)系列（B系列）Ｔ增壓