1、发动机的结构及工作原理汽车工程学院汽车工程学院上一页上一页下一页下一页基本内容基本内容发动机的总体构造发动机的总体构造发动机的工作原理发动机的工作原理发动机基本术语发动机基本术语发动机定义及分类发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页一、发动机定义及分类发动机的定义 发动机是将其它形式的能量转变为机械能的机器。上一页上一页下一页下一页发动机的分类 1 1、按燃料的使用不同分、按燃料的使用不同分汽油机汽油机柴油机柴油机2 2、按着火方式分类、按着火方式分类点燃式点燃式（汽油机属于此类汽油机属于此类）压燃式压燃式（柴油机属于此类柴油机属于此类）一、发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页3 3、按
2、冷却方式不同、按冷却方式不同水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机4 4、按进气状态不同、按进气状态不同非非增压式发动机增压式发动机增压式发动机增压式发动机发动机的分类 一、发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页6 6、按完成一个工作循环所需行程数、按完成一个工作循环所需行程数四行程发动机四行程发动机二行程发动机二行程发动机5 5、按燃料供给方式不同、按燃料供给方式不同化油器式发动机化油器式发动机汽油喷射式发动机汽油喷射式发动机直接喷射式发动机直接喷射式发动机发动机的分类 一、发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页7 7、按气缸数及排列方式、按气缸数及排列方式单缸单缸发动机发动机多缸发动
3、机多缸发动机发动机的分类 一、发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页直列式直列式型型对置式对置式直列式直列式型型对置式对置式8 8、按气缸的布置分类、按气缸的布置分类发动机的分类 一、发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页9 9、按活塞运动方式分为、按活塞运动方式分为往复活塞式往复活塞式旋转活塞式旋转活塞式往复活塞式往复活塞式旋转活塞式旋转活塞式发动机的分类 一、发动机定义及分类上一页上一页下一页下一页二、发动机基本术语1.1.上止点上止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点。上一页上一页下一页下一页2.2.下止点下止点 活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。二、发动机基本术语上一页上一页下
4、一页下一页3.3.活塞行程活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页4.4.曲轴半径曲轴半径 曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其 S2R。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页5.5.气缸工作容积气缸工作容积 上、下止点间所包含的气缸容积称为气缸工作容积。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页6.6.发动机排量发动机排量 发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机排量。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页7.7.燃烧室容积燃烧室容积 活塞位于上止点时，
5、活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页8.8.气缸总容积气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页9.9.压缩比压缩比 VaVa 气缸总容积；气缸总容积；VhVh 气缸工作容积；气缸工作容积；VcVc 燃烧室容积；燃烧室容积；气缸总容积与燃烧室容积的比值。通常汽油机的压缩比为610，柴油机的压缩比较高，一般为1622。二、发动机基本术语上一页上一页下一页下一页三、四冲程发动机工作原理 活塞往复四个冲程完成一个循环的发动机称四冲程发动机。每个循环由进气、
6、压缩、作功、排气四个冲程组成。进气行程压缩行程做功行程排气行程上一页上一页下一页下一页三、四冲程发动机工作原理四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理上一页上一页下一页下一页四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理1 1、进气行程、进气行程 进气行程开始时，进气门开启，排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动一个行程。可燃混合气经进气歧管、进气门被吸入气缸。三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理2 2、压缩行程、压缩行程 在进气行程终了时，活塞自下止点向上止点移动，此时进、排气门均关闭。气缸容积的不断缩小，可燃混合气被压缩，其温度和压力不断升高。三
7、、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理3 3、做功行程、做功行程 当压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，此时进排气门仍关闭。可燃混合气燃烧后，压力和温度急剧升高，推动活塞由上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理4 4、排气行程、排气行程 当作功行程接近终了时，进气门关闭排气门开启，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身残余压力和活塞的推力作用下从气缸内排出。三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一
8、页下一页四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理三、四冲程发动机工作原理1 1、进气行程、进气行程 进气行程开始时，进气门开启，排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动一个行程。柴油机在进气行程吸入的是纯空气。上一页上一页下一页下一页2 2、压缩行程、压缩行程 在进气行程终了时，活塞自下止点向上止点移动，此时进、排气门均关闭。气缸容积的不断缩小，可燃混合气被压缩，其温度和压力不断升高。四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页2 2、压缩行程、压缩行程 在压缩行程接
9、近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器的高压喷射，将柴油分散成数以百万计的细小油雾喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温高压空气混合，形成可燃混合气。四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理三、四冲程发动机工作原理3 3、做功行程、做功行程 由于柴油机压缩终了时气缸内温度高达7501000 K，大大超过柴油的自燃温度。故柴油喷入气缸后，在很短时间内与高温高压空气混合后便立即自行发火燃烧。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功。上一页上一页下一页下一页四冲程柴油机工作原理四冲程
10、柴油机工作原理三、四冲程发动机工作原理4 4、排气行程、排气行程 当作功行程接近终了时，进气门关闭排气门开启，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身残余压力和活塞的推力作用下从气缸内排出。上一页上一页下一页下一页四冲程汽油机和柴油机的异同四冲程汽油机和柴油机的异同 相同点相同点:1.每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开，其余两个冲程进、排气门均关。2.四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其余三个冲程消耗能量。3.必须用外力起动。4.工作循环基本内容相似，主要机件的运动相同，结构基本相同。不同点：不同点：1.混合气的形成方式不同：汽油机是缸外
11、混合；柴油机是缸内混合；2.着火方式不同：汽油机点燃式；柴油机是压燃式。三、四冲程发动机工作原理上一页上一页下一页下一页四、发动机的总体构造曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构燃料供给系燃料供给系冷却系冷却系润滑系润滑系点火系点火系起动系起动系上一页上一页下一页下一页曲柄连杆机构曲柄连杆机构：发动机完成工作循环，能量转换的主要发动机完成工作循环，能量转换的主要 运动零件运动零件。配气机构：配气机构：根据发动机的工作次序，定时开关进排气门，根据发动机的工作次序，定时开关进排气门，实现换气过程实现换气过程。燃料供给系统：燃料供给系统：根据发动机要求，将一定量燃料送入气缸根据发动机要求，将一定量
12、燃料送入气缸。润滑系统：润滑系统：输送润滑油对运动零件进行清洗、冷却和润滑。输送润滑油对运动零件进行清洗、冷却和润滑。点火系统：点火系统：汽油发动机中，定时产生电火花，点燃混合气。汽油发动机中，定时产生电火花，点燃混合气。起动系统：起动系统：完成发动机起动过程所需得外力加载装置。完成发动机起动过程所需得外力加载装置。冷却系：冷却系：将发动机工作产生的部分热量及时散发出去，保证发动机将发动机工作产生的部分热量及时散发出去，保证发动机 的适宜工作温度的适宜工作温度上一页上一页下一页下一页曲柄连杆机构 四、发动机的总体构造活塞环活塞环 活塞活塞活塞销活塞销连杆连杆连杆轴承连杆轴承曲轴曲轴曲轴齿轮曲轴齿轮曲轴带轮曲轴带轮曲轴轴承曲轴轴承飞轮飞轮上一页上一页下一页下一页配气机构 四、发动机的总体构造上一页上一页下一页下一页燃料供给系 四、发动机的总体构造上一页上一页下一页下一页润滑系 四、发动机的总体构造上一页上一页下一页下一页冷却系 四、发动机的总体构造上一页上一页下一页下一页起动系 四、发动机的总体构造上一页上一页下一页下一页点火系
