1、20152015年年3 3月月2121日日工作循环工作循环 工作循环：工作循环：发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个工发动机完成一次能量交换的过程。称为完成一个工作循环。即发动机历经了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个作循环。即发动机历经了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个顺序一定的连续工作过程。顺序一定的连续工作过程。四行程内燃机：四行程内燃机：活塞在汽缸内往复四次活塞在汽缸内往复四次(四个行程四个行程)，完成一个，完成一个工作循环。工作循环。重重 要要 概概 念念燃烧过程当压缩接近终了时燃烧过程当压缩接近终了时,火花塞跳火点燃混合气。从火花塞跳火火花塞跳火点燃混合气。从火花塞跳火时到上止
2、点时的曲轴转角时到上止点时的曲轴转角,称为点火提前角。称为点火提前角。柴油是在压缩过程活塞接近上止点前将柴油喷入汽缸，从喷油开始到活柴油是在压缩过程活塞接近上止点前将柴油喷入汽缸，从喷油开始到活塞到达上止点时的曲轴转角塞到达上止点时的曲轴转角,称为喷油提前角。称为喷油提前角。点火提前角：（点火提前角：（汽油机）汽油机）喷油提前角：（喷油提前角：（柴油机）柴油机）一般点火（喷油）提前角为一般点火（喷油）提前角为(1035)a a、进气行程、进气行程b b、压缩行程、压缩行程 c c、作功行程、作功行程 d d、排气行程、排气行程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7
3、590 kPa a a、进气行程、进气行程汽油机将空气与燃料在气缸外进行混合，行成可燃混合气后被吸入气缸进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：=Va/Vc温度600800K，压力6001500 kPa b b、压缩行程、压缩行程活塞由下止点向上止点运动，当进气工作过程终了时，进气门和排气门都处于关闭状态，此时气缸内的可燃混合气开始被压缩。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 c c、作功行程、作功行程 燃烧膨胀作功行程：在压缩行程，当活塞向上行至上止点前某一规定曲柄转角时，火花塞电极间
4、发出火花，将被压缩的可燃混合气点燃，膨胀做功。排气行程排气行程进气门关闭进气门关闭排气门打开排气门打开活塞活塞在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出温度温度9001200 K 压力压力105125 kPa残余废气残余废气d d、排气行程、排气行程 四冲程发动机工作状态四冲程发动机工作状态 状态状态 行程行程温温 度度(K)压压 力力进气行程进气行程3704407590 kPa压缩行程压缩行程6008006001500 kPa作功行程作功行程22002800(瞬时最高瞬时最高)15001700(作功终了作功终了)35MPa(瞬时最高瞬时最高)3
5、00500 kPa(作功终了作功终了)排气行程排气行程9001200105125 kPaa a、进气行程、进气行程b b、压缩行程、压缩行程 c c、作功行程、作功行程 d d、排气行程、排气行程进气行程进气行程活塞a a、进气行程、进气行程温度300370K压力800900 kPa 进气门柴油机将空气吸入气缸b b、压缩行程、压缩行程温度8001000K压力35 MPa 纯空气在压缩过程终了时，柴油通过喷油器喷入气缸，在极短时间内与高温空气行成可燃混合气c c、作功行程、作功行程 瞬时：温度18002200K压力510 MPa 喷油器终了：温8001000K压力105400 kPa 压燃混合
6、气，膨胀做功d d、排气行程、排气行程 温度8001000K压力105400 kPa 排气门在燃烧膨胀行程，当活塞行至下止点前某一规定曲轴转角时，排气阀开启，废气即通过排气门开始排出柴油机工作时各行程状态参数柴油机工作时各行程状态参数 状态状态 行程行程温度温度(K)柴油机工作时各柴油机工作时各行程状态参数行程状态参数压力压力进气行程进气行程320350800900 kPa压缩行程压缩行程800100035MPa作功行程作功行程22002800(瞬时最高瞬时最高)15001700(作功终了作功终了)510MPa(瞬时最高瞬时最高)300500 kPa(作功终了作功终了)排气行程排气行程8001
7、000105125 kPa四冲程汽油机示功图四冲程汽油机示功图四冲程柴油机示功图四冲程柴油机示功图柴油机与汽油机工作原理比较柴油机与汽油机工作原理比较1.都有四个行程：进气、压缩、做功、排气。都有四个行程：进气、压缩、做功、排气。2.四个过程中，只有做功行程对外输出功，其余三个均消耗功。四个过程中，只有做功行程对外输出功，其余三个均消耗功。3.发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两圈（发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两圈（720）。）。4.第一个循环均需外力带动。第一个循环均需外力带动。与柴油机相同与柴油机相同1.进气过程：进气过程进入汽缸的是汽油与空气的可燃混合气。进气过程：进气过程进入汽缸的是
8、汽油与空气的可燃混合气。2.压缩过程：汽油机在压缩过程压缩的是混合气。压缩过程：汽油机在压缩过程压缩的是混合气。3.着火方式不同：当压缩接近终了时着火方式不同：当压缩接近终了时,火花塞（火花塞（1525kV）产生电弧点燃）产生电弧点燃混合气。混合气。与柴油机不同与柴油机不同1.柴油机的经济性比汽油机好。柴油机的经济性比汽油机好。2.柴油机和汽油机工作过程中各点的压力和温度都不同。柴油机和汽油机工作过程中各点的压力和温度都不同。3.柴油机的燃烧过程既有等容加热柴油机的燃烧过程既有等容加热(燃烧燃烧)阶段又有等压加热阶段又有等压加热(燃烧燃烧)阶段阶段,属混合加热循环。而汽油机只有等容加热阶段属混合加热循环。而汽油机只有等容加热阶段,属等容加热循环。属等容加热循环。4.柴油机体积和重量大。柴油机体积和重量大。5.柴油机制造成本较高。柴油机制造成本较高。6.柴油机的工作噪音较大柴油机的工作噪音较大,启动困难。启动困难。柴油机与汽油机性能的比较柴油机与汽油机性能的比较 谢 谢
