发动机的工作原理和总体构造.pptx

第1章 发动机的工作原理和总体构造l l发动发动机的分机的分类类l l基本基本术语术语l l四冲程汽油机的工作原理四冲程汽油机的工作原理l l四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理l l发动发动机的机的总总体体结结构构l l发动发动机的主要性能指机的主要性能指标标与特性与特性l l内燃机内燃机产产品名称和型号品名称和型号编编制制规则规则1.1 发动机的分类发动机的分类1 1、区分几个概念：、区分几个概念：、区分几个概念：、区分几个概念：发动发动机机机机：将：将：将：将某种能量某种能量某种能量某种能量直接直接直接直接转换为转换为机械能机械能机械能机械能，并拖，并拖，并拖，并拖动动某些某些某些某些机械机械机械机械进进行工作的机器。行工作的机器。行工作的机器。行工作的机器。热热机：是将机：是将机：是将机：是将热热能能能能转换为转换为机械能机械能机械能机械能的的的的发动发动机，机，机，机，热热机分机分机分机分为为：内燃机和外燃机内燃机和外燃机内燃机和外燃机内燃机和外燃机内燃机内燃机内燃机内燃机：液体或气体燃料和空气混合后，：液体或气体燃料和空气混合后，：液体或气体燃料和空气混合后，：液体或气体燃料和空气混合后，直接直接直接直接输输入机入机入机入机器内部器内部器内部器内部燃燃燃燃烧烧而而而而产产生生生生热热能，然后能，然后能，然后能，然后转变为转变为机械能。机械能。机械能。机械能。外燃机外燃机外燃机外燃机：燃料在机器外部燃：燃料在机器外部燃：燃料在机器外部燃：燃料在机器外部燃烧烧，把水，把水，把水，把水加加加加热热，得到高温，得到高温，得到高温，得到高温高高高高压压的水蒸气，然后把水蒸汽的水蒸气，然后把水蒸汽的水蒸气，然后把水蒸汽的水蒸气，然后把水蒸汽输输送至机器内部，将送至机器内部，将送至机器内部，将送至机器内部，将热热能能能能转变为转变为机械能。例如：蒸汽机。机械能。例如：蒸汽机。机械能。例如：蒸汽机。机械能。例如：蒸汽机。n n内燃机与外燃机相比，具有内燃机与外燃机相比，具有内燃机与外燃机相比，具有内燃机与外燃机相比，具有热热效率高、体效率高、体效率高、体效率高、体积积小、小、小、小、质质量小、便于移量小、便于移量小、便于移量小、便于移动动、起、起、起、起动动性能好等性能好等性能好等性能好等优优点，广泛点，广泛点，广泛点，广泛应应用用用用于于于于飞飞机、机、机、机、轮轮船及各种船及各种船及各种船及各种车辆车辆上。我上。我上。我上。我们们今后所今后所今后所今后所讲讲的的的的发动发动机指机指机指机指往复活塞式内燃机往复活塞式内燃机往复活塞式内燃机往复活塞式内燃机。往复活塞式内燃机结构示意图往复活塞式内燃机结构示意图往复活塞式内燃机结构示意图往复活塞式内燃机结构示意图 2 2 发动机的分类发动机的分类发动机的分类发动机的分类（1 1）按着火方式分类按着火方式分类按着火方式分类按着火方式分类：点燃式和压燃式发动机。用：点燃式和压燃式发动机。用：点燃式和压燃式发动机。用：点燃式和压燃式发动机。用火花塞火花塞火花塞火花塞将缸内的可燃混合气将缸内的可燃混合气将缸内的可燃混合气将缸内的可燃混合气点燃点燃点燃点燃的发动机，称为的发动机，称为的发动机，称为的发动机，称为点燃式发动机点燃式发动机点燃式发动机点燃式发动机，例，例，例，例如：汽油机。如：汽油机。如：汽油机。如：汽油机。压缩压缩压缩压缩缸内的空气或可燃混合气，产生的高温使缸内的空气或可燃混合气，产生的高温使缸内的空气或可燃混合气，产生的高温使缸内的空气或可燃混合气，产生的高温使燃料发生燃料发生燃料发生燃料发生自燃自燃自燃自燃的发动机称为的发动机称为的发动机称为的发动机称为压燃式发动机压燃式发动机压燃式发动机压燃式发动机。例如柴油机。例如柴油机。例如柴油机。例如柴油机。（2 2）按燃料的种按燃料的种按燃料的种按燃料的种类类分分分分：汽油机、柴油机、天然气：汽油机、柴油机、天然气：汽油机、柴油机、天然气：汽油机、柴油机、天然气发动发动机、液化石油气机、液化石油气机、液化石油气机、液化石油气发动发动机等等。机等等。机等等。机等等。（3 3 3 3）按）按）按）按冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式分类：水冷发动机和风冷发动机分类：水冷发动机和风冷发动机分类：水冷发动机和风冷发动机分类：水冷发动机和风冷发动机水冷发动机水冷发动机水冷发动机水冷发动机：以：以：以：以水或冷却液水或冷却液水或冷却液水或冷却液作为冷却介质的发动机。作为冷却介质的发动机。作为冷却介质的发动机。作为冷却介质的发动机。风冷发动机风冷发动机风冷发动机风冷发动机：以：以：以：以空气空气空气空气作为冷却介质的发动机。作为冷却介质的发动机。作为冷却介质的发动机。作为冷却介质的发动机。（4 4）按进气状态分类按进气状态分类按进气状态分类按进气状态分类：自然吸气发动机和增压发动机：自然吸气发动机和增压发动机：自然吸气发动机和增压发动机：自然吸气发动机和增压发动机自然吸气发动机自然吸气发动机自然吸气发动机自然吸气发动机：空气或可燃混合气在进入气缸之前：空气或可燃混合气在进入气缸之前：空气或可燃混合气在进入气缸之前：空气或可燃混合气在进入气缸之前未经压未经压未经压未经压气机压缩而直接气机压缩而直接气机压缩而直接气机压缩而直接进入气缸的发动机。进入气缸的发动机。进入气缸的发动机。进入气缸的发动机。增压发动机增压发动机增压发动机增压发动机：空气或可燃混合气在进入气缸之前：空气或可燃混合气在进入气缸之前：空气或可燃混合气在进入气缸之前：空气或可燃混合气在进入气缸之前经压气机压经压气机压经压气机压经压气机压缩后缩后缩后缩后进入气缸的发动机。进入气缸的发动机。进入气缸的发动机。进入气缸的发动机。（5 5）按按按按冲程数冲程数冲程数冲程数分为：二冲程发动机和四冲程发动机。分为：二冲程发动机和四冲程发动机。分为：二冲程发动机和四冲程发动机。分为：二冲程发动机和四冲程发动机。发动机的发动机的发动机的发动机的一个工作循环一个工作循环一个工作循环一个工作循环包括：进气过程、压缩过程、做功过包括：进气过程、压缩过程、做功过包括：进气过程、压缩过程、做功过包括：进气过程、压缩过程、做功过程和排气过程。程和排气过程。程和排气过程。程和排气过程。二冲程发动机：曲轴转一圈，活塞往复两个单程完成一个工二冲程发动机：曲轴转一圈，活塞往复两个单程完成一个工二冲程发动机：曲轴转一圈，活塞往复两个单程完成一个工二冲程发动机：曲轴转一圈，活塞往复两个单程完成一个工作循环的发动机。作循环的发动机。作循环的发动机。作循环的发动机。四冲程发动机：曲轴转两圈，活塞往复四个单程完成一个工四冲程发动机：曲轴转两圈，活塞往复四个单程完成一个工四冲程发动机：曲轴转两圈，活塞往复四个单程完成一个工四冲程发动机：曲轴转两圈，活塞往复四个单程完成一个工作循环的发动机。作循环的发动机。作循环的发动机。作循环的发动机。（6 6）按缸数和气缸排列方式分类）按缸数和气缸排列方式分类）按缸数和气缸排列方式分类）按缸数和气缸排列方式分类按缸数按缸数按缸数按缸数：单缸和多缸机：单缸和多缸机：单缸和多缸机：单缸和多缸机单缸机单缸机单缸机单缸机：仅有一个气缸的发动机：仅有一个气缸的发动机：仅有一个气缸的发动机：仅有一个气缸的发动机多缸机多缸机多缸机多缸机：有两个以上气缸的发动机：有两个以上气缸的发动机：有两个以上气缸的发动机：有两个以上气缸的发动机按气缸排列方式分按气缸排列方式分按气缸排列方式分按气缸排列方式分：直列式、对置式和：直列式、对置式和：直列式、对置式和：直列式、对置式和V V型等型等型等型等直列式发动机直列式发动机直列式发动机直列式发动机：气缸呈一列布置：气缸呈一列布置：气缸呈一列布置：气缸呈一列布置对置式发动机对置式发动机对置式发动机对置式发动机：气缸呈两列布置，且两列：气缸呈两列布置，且两列：气缸呈两列布置，且两列：气缸呈两列布置，且两列气缸中心线气缸中心线气缸中心线气缸中心线之间之间之间之间 的夹角为的夹角为的夹角为的夹角为180180度。度。度。度。V V型发动机型发动机型发动机型发动机：气缸呈两列布置，且两列：气缸呈两列布置，且两列：气缸呈两列布置，且两列：气缸呈两列布置，且两列气缸中心线气缸中心线气缸中心线气缸中心线之间的夹之间的夹之间的夹之间的夹 角小于角小于角小于角小于180180度。度。度。度。1.2 1.2 四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理1 1、发动发动机的基本机的基本机的基本机的基本术语术语n n上止点上止点上止点上止点：活塞在气缸内运：活塞在气缸内运：活塞在气缸内运：活塞在气缸内运动时动时，活塞，活塞，活塞，活塞顶顶面距离曲面距离曲面距离曲面距离曲轴轴旋旋旋旋转转中中中中心最心最心最心最远远的位置。的位置。的位置。的位置。n n下止点下止点下止点下止点：活塞在缸内运：活塞在缸内运：活塞在缸内运：活塞在缸内运动时动时，活塞，活塞，活塞，活塞顶顶面距离曲面距离曲面距离曲面距离曲轴轴旋旋旋旋转转中心中心中心中心最近的位置。最近的位置。最近的位置。最近的位置。n n活塞行程活塞行程活塞行程活塞行程：活塞上、下止点之：活塞上、下止点之：活塞上、下止点之：活塞上、下止点之间间的距离称活塞行程，以的距离称活塞行程，以的距离称活塞行程，以的距离称活塞行程，以S S表示。表示。表示。表示。对应对应一个活塞行程，曲一个活塞行程，曲一个活塞行程，曲一个活塞行程，曲轴轴旋旋旋旋转转180180n n曲柄半径曲柄半径曲柄半径曲柄半径：曲：曲：曲：曲轴轴的旋的旋的旋的旋转转中心到曲柄中心到曲柄中心到曲柄中心到曲柄销销中心之中心之中心之中心之间间的距离，以的距离，以的距离，以的距离，以R R表示。表示。表示。表示。S=2RS=2Rn n气缸工作容气缸工作容气缸工作容气缸工作容积积：活塞运：活塞运：活塞运：活塞运动动一个行程所一个行程所一个行程所一个行程所扫过扫过的容的容的容的容积积，以，以，以，以VsVs来来来来表示。表示。表示。表示。D D D D气缸直径（气缸直径（气缸直径（气缸直径（mmmmmmmm）n n燃烧室容积燃烧室容积燃烧室容积燃烧室容积：活塞在上止点时，其：活塞在上止点时，其：活塞在上止点时，其：活塞在上止点时，其顶部以上顶部以上顶部以上顶部以上与与与与气缸盖底平气缸盖底平气缸盖底平气缸盖底平面之间的容积面之间的容积面之间的容积面之间的容积，以，以，以，以VcVc来来来来表示。燃烧室容积是活塞在缸内运表示。燃烧室容积是活塞在缸内运表示。燃烧室容积是活塞在缸内运表示。燃烧室容积是活塞在缸内运动所能达到的最小容积。动所能达到的最小容积。动所能达到的最小容积。动所能达到的最小容积。n n气缸总容积气缸总容积气缸总容积气缸总容积：气缸工作容积与燃烧室容积之和：气缸工作容积与燃烧室容积之和：气缸工作容积与燃烧室容积之和：气缸工作容积与燃烧室容积之和 Va=Vs+Vc Va=Vs+Vc n n发动机的排量发动机的排量发动机的排量发动机的排量：发动机全部气缸的工作容积之和，即：气：发动机全部气缸的工作容积之和，即：气：发动机全部气缸的工作容积之和，即：气：发动机全部气缸的工作容积之和，即：气缸工作容积缸工作容积缸工作容积缸工作容积VsVs与缸数与缸数与缸数与缸数i i的乘积的乘积的乘积的乘积 Vst=VsiVst=Vsin n压缩压缩比比比比：气缸气缸气缸气缸总总容容容容积积与与与与燃燃燃燃烧烧室容室容室容室容积积的比的比的比的比值值,它表示它表示它表示它表示进进气气气气过过程中程中程中程中进进入气缸内的气体在入气缸内的气体在入气缸内的气体在入气缸内的气体在压缩压缩冲程冲程冲程冲程终终了了了了时时被被被被压缩压缩的程度。的程度。的程度。的程度。=Va/Vc=(Vs+Vc)/Vc=Vs/Vc+1=Va/Vc=(Vs+Vc)/Vc=Vs/Vc+1上止点下止点2 2 四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理 四冲程四冲程四冲程四冲程发动发动机的一个工作循机的一个工作循机的一个工作循机的一个工作循环环包括四包括四包括四包括四个活塞行程。个活塞行程。个活塞行程。个活塞行程。（1 1）进气行程）进气行程）进气行程）进气行程（2 2）压缩行程）压缩行程）压缩行程）压缩行程（3 3）作功行程）作功行程）作功行程）作功行程（4 4）排气行程）排气行程）排气行程）排气行程曲轴转动两圈，一个行程相当与曲轴转动两圈，一个行程相当与曲轴转动两圈，一个行程相当与曲轴转动两圈，一个行程相当与曲轴转动曲轴转动曲轴转动曲轴转动180180度。度。度。度。单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程（1 1）进进气行程气行程气行程气行程作用作用作用作用：将空气和燃料形成的可燃混合气吸入气缸。：将空气和燃料形成的可燃混合气吸入气缸。：将空气和燃料形成的可燃混合气吸入气缸。：将空气和燃料形成的可燃混合气吸入气缸。特点特点特点特点：进进气气气气门门打开、排气打开、排气打开、排气打开、排气门门关关关关闭闭，活塞由上止点向活塞由上止点向活塞由上止点向活塞由上止点向下止点移下止点移下止点移下止点移动动一个行程一个行程一个行程一个行程，缸内的容，缸内的容，缸内的容，缸内的容积积增大，增大，增大，增大，压压力下力下力下力下降，当下降到大气降，当下降到大气降，当下降到大气降，当下降到大气压压以下以下以下以下时时，形成真空，将可燃混，形成真空，将可燃混，形成真空，将可燃混，形成真空，将可燃混合气吸入气缸。合气吸入气缸。合气吸入气缸。合气吸入气缸。进进气气气气终终了了了了时时的气体状的气体状的气体状的气体状态态参数：参数：参数：参数：压压力：力：力：力：0.0750.0750.09MPa0.09MPa，温度：，温度：，温度：，温度：370370400K400K。（a）进气行程进气行程（2 2）压缩压缩行程行程行程行程作用作用作用作用：在燃：在燃：在燃：在燃烧烧前将可燃混合气前将可燃混合气前将可燃混合气前将可燃混合气压缩压缩，使其容，使其容，使其容，使其容积积减小，密度增减小，密度增减小，密度增减小，密度增 大，温度升高，以保大，温度升高，以保大，温度升高，以保大，温度升高，以保证证可燃混合气能迅速燃可燃混合气能迅速燃可燃混合气能迅速燃可燃混合气能迅速燃烧烧。特点特点特点特点：进进、排气、排气、排气、排气门门关关关关闭闭，活塞从下止点向上止点移，活塞从下止点向上止点移，活塞从下止点向上止点移，活塞从下止点向上止点移动动一个行一个行一个行一个行 程，缸内的温度和程，缸内的温度和程，缸内的温度和程，缸内的温度和压压力升高，力升高，力升高，力升高，压缩终压缩终了了了了时时，混合气被，混合气被，混合气被，混合气被 压缩压缩到燃到燃到燃到燃烧烧室中。室中。室中。室中。压缩终压缩终了了了了时时的气体状的气体状的气体状的气体状态态参数参数参数参数：压压力：力：力：力：0.60.61.2MPa1.2MPa，温度：，温度：，温度：，温度：600600700K 700K。压缩过压缩过程缸内气体被程缸内气体被程缸内气体被程缸内气体被压缩压缩的程度用的程度用的程度用的程度用压缩压缩比来表示，汽油机的比来表示，汽油机的比来表示，汽油机的比来表示，汽油机的压缩压缩比一般比一般比一般比一般为为：8 81111，压缩压缩比比比比过过大大大大时时，汽油机容易，汽油机容易，汽油机容易，汽油机容易发发生爆生爆生爆生爆燃。燃。燃。燃。（b）压缩行程压缩行程（3 3）作功行程）作功行程）作功行程）作功行程作用作用作用作用：当活塞：当活塞：当活塞：当活塞接近接近接近接近上止点上止点上止点上止点时时，火花塞将可燃混合气点燃，火花塞将可燃混合气点燃，火花塞将可燃混合气点燃，火花塞将可燃混合气点燃，产产 生高温、高生高温、高生高温、高生高温、高压压的燃气推的燃气推的燃气推的燃气推动动活塞从上止点向下止点运活塞从上止点向下止点运活塞从上止点向下止点运活塞从上止点向下止点运 动动，通，通，通，通过过曲柄曲柄曲柄曲柄连连杆机构杆机构杆机构杆机构对对外外外外输输出机械功。出机械功。出机械功。出机械功。特点特点特点特点：进进、排气、排气、排气、排气门门关关关关闭闭，火花塞点火后，缸内的温度和，火花塞点火后，缸内的温度和，火花塞点火后，缸内的温度和，火花塞点火后，缸内的温度和压压力力力力 先升高至最高爆先升高至最高爆先升高至最高爆先升高至最高爆发压发压力，然后高温高力，然后高温高力，然后高温高力，然后高温高压压的燃气推的燃气推的燃气推的燃气推动动活活活活 塞向下运塞向下运塞向下运塞向下运动动，气缸内容，气缸内容，气缸内容，气缸内容积积增大，气体的增大，气体的增大，气体的增大，气体的压压力和温度下力和温度下力和温度下力和温度下 降。降。降。降。燃燃燃燃烧过烧过程中的最高爆程中的最高爆程中的最高爆程中的最高爆发压发压力：力：力：力：3 35MPa,5MPa,最高温度是：最高温度是：最高温度是：最高温度是：220022002800K2800K。作功行程作功行程作功行程作功行程终终了了了了时时的气体状的气体状的气体状的气体状态态参数：参数：参数：参数：压压力：力：力：力：0.30.30.5MPa0.5MPa，温，温，温，温度：度：度：度：130013001600K1600K。（c c）作功（膨胀）行程）作功（膨胀）行程）作功（膨胀）行程）作功（膨胀）行程（4 4）排气行程）排气行程）排气行程）排气行程作用作用作用作用：把燃：把燃：把燃：把燃烧烧后后后后产产生的生的生的生的废废气排到缸外。气排到缸外。气排到缸外。气排到缸外。特点特点特点特点：当作功行程接近：当作功行程接近：当作功行程接近：当作功行程接近终终了了了了时时，排气，排气，排气，排气门门开启，依靠开启，依靠开启，依靠开启，依靠废废气的气的气的气的压压力力力力进进行行行行自由排气自由排气自由排气自由排气；活塞到达下止点接着向；活塞到达下止点接着向；活塞到达下止点接着向；活塞到达下止点接着向上止点运上止点运上止点运上止点运动动的的的的过过程中，程中，程中，程中，继续继续将将将将废废气气气气强强制制制制排到大气中。排到大气中。排到大气中。排到大气中。活塞到上止点附近活塞到上止点附近活塞到上止点附近活塞到上止点附近时时，排气行程，排气行程，排气行程，排气行程结结束。束。束。束。排气排气排气排气终终了了了了时时，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状态态参数：参数：参数：参数：压压力：力：力：力：0.1050.1050.115MPa0.115MPa，温度：，温度：，温度：，温度：9009001200K1200K（d）排气行程排气行程总结总结汽油机的工作原理：汽油机的工作原理：汽油机的工作原理：汽油机的工作原理：汽油机在汽油机在汽油机在汽油机在进进气行程气行程气行程气行程将燃料和空气的可燃混合气吸入将燃料和空气的可燃混合气吸入将燃料和空气的可燃混合气吸入将燃料和空气的可燃混合气吸入气缸，在气缸，在气缸，在气缸，在压缩压缩行程行程行程行程对对可燃混合气可燃混合气可燃混合气可燃混合气进进行行行行压缩压缩，使其温，使其温，使其温，使其温度和度和度和度和压压力升高，力升高，力升高，力升高，压缩压缩行程接近行程接近行程接近行程接近终终了了了了时时，火花塞将可，火花塞将可，火花塞将可，火花塞将可燃混合气点燃，高温高燃混合气点燃，高温高燃混合气点燃，高温高燃混合气点燃，高温高压压的燃气推的燃气推的燃气推的燃气推动动活塞向下运活塞向下运活塞向下运活塞向下运动动，通，通，通，通过过曲曲曲曲轴对轴对外外外外输输出机械功，出机械功，出机械功，出机械功，在作功行程接近在作功行程接近在作功行程接近在作功行程接近终终了了了了时时，排气，排气，排气，排气门门打开，将打开，将打开，将打开，将废废气排出缸外。气排出缸外。气排出缸外。气排出缸外。3 3 3 3 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的一个工作循环也包括：进气、压缩、作功、四冲程柴油机的一个工作循环也包括：进气、压缩、作功、四冲程柴油机的一个工作循环也包括：进气、压缩、作功、四冲程柴油机的一个工作循环也包括：进气、压缩、作功、排气四个行程。排气四个行程。排气四个行程。排气四个行程。由于柴油的由于柴油的由于柴油的由于柴油的粘度粘度粘度粘度比汽油大，自燃温度比汽油低，因此，柴油比汽油大，自燃温度比汽油低，因此，柴油比汽油大，自燃温度比汽油低，因此，柴油比汽油大，自燃温度比汽油低，因此，柴油机和汽油机的机和汽油机的机和汽油机的机和汽油机的混合气形成方式和着火方式不同混合气形成方式和着火方式不同混合气形成方式和着火方式不同混合气形成方式和着火方式不同。（1 1）进进气行程：气行程：气行程：气行程：作用作用作用作用：将：将：将：将纯纯空气空气空气空气吸入气缸。（不是可燃混合气）吸入气缸。（不是可燃混合气）吸入气缸。（不是可燃混合气）吸入气缸。（不是可燃混合气）进进气气气气终终了了了了时时，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状态态参数：参数：参数：参数：压压力力力力约为约为0.07850.07850.0932MPa0.0932MPa，略高于汽油机，而温度，略高于汽油机，而温度，略高于汽油机，而温度，略高于汽油机，而温度约为约为300300370K370K，略低于汽油机。，略低于汽油机。，略低于汽油机。，略低于汽油机。（2 2）压缩压缩行程行程行程行程作用作用作用作用：压缩纯压缩纯空气；在空气；在空气；在空气；在压缩压缩行程接近上止点行程接近上止点行程接近上止点行程接近上止点时时，喷喷油器油器油器油器将高将高将高将高压压柴油以柴油以柴油以柴油以雾雾状状状状喷喷入燃入燃入燃入燃烧烧室，与空气混合后自行燃室，与空气混合后自行燃室，与空气混合后自行燃室，与空气混合后自行燃烧烧 。压缩终压缩终了了了了时时，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状态态参数：参数：参数：参数：压压力可高达力可高达力可高达力可高达35 Mpa35 Mpa，温度可高达，温度可高达，温度可高达，温度可高达7501000K7501000K，大大超，大大超，大大超，大大超过过了柴油自燃的温度。了柴油自燃的温度。了柴油自燃的温度。了柴油自燃的温度。柴油机柴油机柴油机柴油机压缩压缩比比汽油机高，一般比比汽油机高，一般比比汽油机高，一般比比汽油机高，一般为为16162222，故，故，故，故压缩终压缩终点点点点的温度比汽油机高。的温度比汽油机高。的温度比汽油机高。的温度比汽油机高。（3 3）作功行程）作功行程）作功行程）作功行程作用作用作用作用：高温高：高温高：高温高：高温高压压的燃气推的燃气推的燃气推的燃气推动动活塞向下运活塞向下运活塞向下运活塞向下运动动，通，通，通，通过过曲曲曲曲轴对轴对外外外外输输出机械功。出机械功。出机械功。出机械功。燃燃燃燃烧过烧过程中：缸内出程中：缸内出程中：缸内出程中：缸内出现现的最高的最高的最高的最高压压力可达力可达力可达力可达6 69MPa9MPa，比汽油，比汽油，比汽油，比汽油机高得多，最高温度高达机高得多，最高温度高达机高得多，最高温度高达机高得多，最高温度高达200020002500K2500K，略低于汽油机；，略低于汽油机；，略低于汽油机；，略低于汽油机；作功作功作功作功终终了了了了时时，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状，缸内气体的状态态参数参数参数参数：压压力力力力约为约为0.20.20.4MPa0.4MPa，温度，温度，温度，温度约为约为120012001500K1500K。（4 4）排气行程）排气行程）排气行程）排气行程作用作用作用作用：将缸内的：将缸内的：将缸内的：将缸内的废废气排到缸外气排到缸外气排到缸外气排到缸外排气排气排气排气终终了了了了时时，气缸内气体的状，气缸内气体的状，气缸内气体的状，气缸内气体的状态态参数：参数：参数：参数：压压力力力力约为约为0.1050.1050.125MPa0.125MPa，温度，温度，温度，温度约为约为8008001000K1000K。总结总结柴油机的工作原理柴油机的工作原理柴油机的工作原理柴油机的工作原理：柴油机在柴油机在柴油机在柴油机在进进气行程气行程气行程气行程将新将新将新将新鲜鲜的空气吸入气缸，在的空气吸入气缸，在的空气吸入气缸，在的空气吸入气缸，在压缩压缩行程行程行程行程对对空空空空气气气气进进行行行行压缩压缩，使其温度升高，使其温度升高，使其温度升高，使其温度升高，压缩压缩行程接近行程接近行程接近行程接近终终了了了了时时，喷喷油器油器油器油器将高将高将高将高压压柴油以柴油以柴油以柴油以雾雾状状状状喷喷入燃入燃入燃入燃烧烧室，燃油在短室，燃油在短室，燃油在短室，燃油在短时间时间与空气混合，与空气混合，与空气混合，与空气混合，形成可燃气体，并自行燃形成可燃气体，并自行燃形成可燃气体，并自行燃形成可燃气体，并自行燃烧烧，高温高，高温高，高温高，高温高压压的燃气推的燃气推的燃气推的燃气推动动活塞向下活塞向下活塞向下活塞向下运运运运动动，通，通，通，通过过曲曲曲曲轴对轴对外外外外输输出机械功，在作功行程接近出机械功，在作功行程接近出机械功，在作功行程接近出机械功，在作功行程接近终终了了了了时时，排气排气排气排气门门打开，将打开，将打开，将打开，将废废气排出缸外。气排出缸外。气排出缸外。气排出缸外。柴油机与汽油机的比较性能性能性能性能汽油机汽油机汽油机汽油机柴油机柴油机柴油机柴油机着火方式着火方式着火方式着火方式点燃点燃点燃点燃压燃压燃压燃压燃压缩比压缩比压缩比压缩比81181116221622燃油消耗燃油消耗燃油消耗燃油消耗高高高高低低低低热效率热效率热效率热效率30%30%左右左右左右左右40%40%左右左右左右左右工作平稳性工作平稳性工作平稳性工作平稳性柔和柔和柔和柔和粗暴粗暴粗暴粗暴发动机转速发动机转速发动机转速发动机转速高（高（高（高（50006000r/min50006000r/min）低（低（低（低（22003000r/min22003000r/min）共同特点：1 1、每个工作循、每个工作循环环曲曲轴转轴转两周（两周（720720度曲度曲轴转轴转角），角），每一行程曲每一行程曲轴转轴转半周（半周（180180度）。度）。2 2、只有作功行程、只有作功行程产产生生动动力，其余三个行程是作功力，其余三个行程是作功的的辅辅助行程。助行程。4 4 4 4 多缸多缸多缸多缸发动发动机的工作原理机的工作原理机的工作原理机的工作原理 多缸四冲程多缸四冲程多缸四冲程多缸四冲程发动发动机机机机每个气缸的工作循每个气缸的工作循每个气缸的工作循每个气缸的工作循环环和和和和单单缸机是完全缸机是完全缸机是完全缸机是完全一一一一样样的，都要的，都要的，都要的，都要经过进经过进气、气、气、气、压缩压缩、作功和排气四个冲程，不同、作功和排气四个冲程，不同、作功和排气四个冲程，不同、作功和排气四个冲程，不同点：多缸机在一个工作循点：多缸机在一个工作循点：多缸机在一个工作循点：多缸机在一个工作循环环内各个气缸按照内各个气缸按照内各个气缸按照内各个气缸按照发发火火火火顺顺序序序序依次作依次作依次作依次作功，功，功，功，其做功冲程是叉开的。其做功冲程是叉开的。其做功冲程是叉开的。其做功冲程是叉开的。为为什么要采用多缸什么要采用多缸什么要采用多缸什么要采用多缸发动发动机？机？机？机？单单缸缸缸缸发动发动机的四个冲程中只有一个冲程作功，其余三个机的四个冲程中只有一个冲程作功，其余三个机的四个冲程中只有一个冲程作功，其余三个机的四个冲程中只有一个冲程作功，其余三个冲程不作功，所以曲冲程不作功，所以曲冲程不作功，所以曲冲程不作功，所以曲轴轴的的的的转转速是不均匀的，因而速是不均匀的，因而速是不均匀的，因而速是不均匀的，因而发动发动机的运机的运机的运机的运转转就不平就不平就不平就不平稳稳。为为了使运了使运了使运了使运转转平平平平稳稳，飞轮飞轮必必必必须须具有很大的具有很大的具有很大的具有很大的转动惯转动惯量，由此会使整个量，由此会使整个量，由此会使整个量，由此会使整个发动发动机的机的机的机的质质量和尺寸增加。量和尺寸增加。量和尺寸增加。量和尺寸增加。多缸多缸多缸多缸发动发动机是曲机是曲机是曲机是曲轴轴每每每每转转两圈，各个气缸按照两圈，各个气缸按照两圈，各个气缸按照两圈，各个气缸按照发发火火火火顺顺序序序序交交交交替替替替作一次功，因此，运作一次功，因此，运作一次功，因此，运作一次功，因此，运转转平平平平稳稳，振，振，振，振动动小。小。小。小。车发车发用用用用动动机最常用的缸数是的机最常用的缸数是的机最常用的缸数是的机最常用的缸数是的四缸，六缸和八缸四缸，六缸和八缸四缸，六缸和八缸四缸，六缸和八缸发动发动机。机。机。机。思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？由于二冲程由于二冲程由于二冲程由于二冲程发动发动机主要在摩托机主要在摩托机主要在摩托机主要在摩托车车和大型的船用和大型的船用和大型的船用和大型的船用发动发动机上使用，其工作原理就不具体介机上使用，其工作原理就不具体介机上使用，其工作原理就不具体介机上使用，其工作原理就不具体介绍绍了，属于自学了，属于自学了，属于自学了，属于自学内容。内容。内容。内容。1.4 发动机的总体构造发动机的总体构造n n机体机体组n n两大机构两大机构 曲柄曲柄曲柄曲柄连连杆机构、配气机杆机构、配气机杆机构、配气机杆机构、配气机构构构构n n五大系五大系统 起起起起动动系、系、系、系、供供供供给给系系系系 冷却系、冷却系、冷却系、冷却系、润润滑系滑系滑系滑系 点火系点火系点火系点火系（1 1）机体）机体）机体）机体组组组组成：气缸体、气缸盖、油底壳成：气缸体、气缸盖、油底壳成：气缸体、气缸盖、油底壳成：气缸体、气缸盖、油底壳作用：骨架作用，安装各个机构和系作用：骨架作用，安装各个机构和系作用：骨架作用，安装各个机构和系作用：骨架作用，安装各个机构和系统统 （2 2）曲柄连杆机构：）曲柄连杆机构：）曲柄连杆机构：）曲柄连杆机构：组成：活塞连杆组、曲轴飞轮组两部分组成：活塞连杆组、曲轴飞轮组两部分组成：活塞连杆组、曲轴飞轮组两部分组成：活塞连杆组、曲轴飞轮组两部分 作用：将活塞的作用：将活塞的作用：将活塞的作用：将活塞的往复直线运动往复直线运动往复直线运动往复直线运动转变成曲轴的转变成曲轴的转变成曲轴的转变成曲轴的旋转运动旋转运动旋转运动旋转运动对对对对外输出动力外输出动力外输出动力外输出动力（3 3）配气机构）配气机构）配气机构）配气机构组成：气门组、气门传动组组成：气门组、气门传动组组成：气门组、气门传动组组成：气门组、气门传动组作用：定时开启和关闭进、排气门作用：定时开启和关闭进、排气门作用：定时开启和关闭进、排气门作用：定时开启和关闭进、排气门（4 4）供给系统）供给系统）供给系统）供给系统组成：组成：组成：组成：燃油供给系统燃油供给系统燃油供给系统燃油供给系统和和和和进、排气系统进、排气系统进、排气系统进、排气系统组成组成组成组成作用：将燃油和空气及时地作用：将燃油和空气及时地作用：将燃油和空气及时地作用：将燃油和空气及时地供给供给供给供给气缸，并将燃烧后的废气气缸，并将燃烧后的废气气缸，并将燃烧后的废气气缸，并将燃烧后的废气及及及及时时时时排出。排出。排出。排出。汽油机典型的燃料供给系统汽油机典型的燃料供给系统汽油机典型的燃料供给系统汽油机典型的燃料供给系统（5 5 5 5）点火系）点火系）点火系）点火系作用：点燃可燃混合气作用：点燃可燃混合气作用：点燃可燃混合气作用：点燃可燃混合气组成：蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞组成：蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞组成：蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞组成：蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞（6 6 6 6）冷却系统）冷却系统）冷却系统）冷却系统作用：作用：作用：作用：防止发动机过热，及时散发热量防止发动机过热，及时散发热量防止发动机过热，及时散发热量防止发动机过热，及时散发热量 组成：水泵、散热器、风扇、分水管、水套等组成组成：水泵、散热器、风扇、分水管、水套等组成组成：水泵、散热器、风扇、分水管、水套等组成组成：水泵、散热器、风扇、分水管、水套等组成分类：分类：分类：分类：风冷、水冷风冷、水冷风冷、水冷风冷、水冷（7 7 7 7）发动机润滑系）发动机润滑系）发动机润滑系）发动机润滑系作用：作用：作用：作用：润滑、冷却、清洁、密封、防腐润滑、冷却、清洁、密封、防腐润滑、冷却、清洁、密封、防腐润滑、冷却、清洁、密封、防腐组成：组成：组成：组成：集滤器、机油泵、滤清器、集滤器、机油泵、滤清器、集滤器、机油泵、滤清器、集滤器、机油泵、滤清器、油道等组成油道等组成油道等组成油道等组成 （8 8 8 8）起动系）起动系）起动系）起动系作用：作用：作用：作用：内燃机不能自行起动，借助外力使之运转内燃机不能自行起动，借助外力使之运转内燃机不能自行起动，借助外力使之运转内燃机不能自行起动，借助外力使之运转组成：组成：组成：组成：起动机、蓄电池、起动开关等起动机、蓄电池、起动开关等起动机、蓄电池、起动开关等起动机、蓄电池、起动开关等 1.5 发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标与特性发动发动机主要性能指机主要性能指机主要性能指机主要性能指标标有：有：有：有：动动力性能指力性能指力性能指力性能指标标、经济经济性能指性能指性能指性能指标标和和和和运运运运转转性能指性能指性能指性能指标标。（1 1 1 1）动动力性指力性指力性指力性指标标n n有效转矩有效转矩有效转矩有效转矩TtqTtqTtqTtq：发动机通过飞轮对外输出的发动机通过飞轮对外输出的发动机通过飞轮对外输出的发动机通过飞轮对外输出的平均平均平均平均转矩。转矩。转矩。转矩。n n有效功率有效功率有效功率有效功率PePePePe：发动机通过飞轮对外输出的功率。发动机通过飞轮对外输出的功率。发动机通过飞轮对外输出的功率。发动机通过飞轮对外输出的功率。式中：式中：式中：式中：T T T Ttqtqtqtq有效转矩有效转矩有效转矩有效转矩TtqTtqTtqTtq（N N N N m m m m）n n n n曲轴的转速（曲轴的转速（曲轴的转速（曲轴的转速（r/minr/minr/minr/min）n n转速转速转速转速 n:n:n:n:曲轴在一分钟内转过的圈数曲轴在一分钟内转过的圈数曲轴在一分钟内转过的圈数曲轴在一分钟内转过的圈数n n标标定功率：在定功率：在定功率：在定功率：在发动发动机机机机产产品品品品铭铭牌上牌上牌上牌上标标出的功率，是出的功率，是出的功率，是出的功率，是发动发发动发出的最大功率，它根据出的最大功率，它根据出的最大功率，它根据出的最大功率，它根据发动发动机的机的机的机的用途用途用途用途制定。制定。制定。制定。同一种型号的同一种型号的同一种型号的同一种型号的发动发动机，当其用途不同机，当其用途不同机，当其用途不同机，当其用途不同时时，其，其，其，其标标定定定定功率功率功率功率值值并不相同。并不相同。并不相同。并不相同。n n标标定定定定转转速：在速：在速：在速：在发动发动机机机机产产品品品品铭铭牌上牌上牌上牌上标标出的出的出的出的转转速。速。速。速。n n标标定工况：定工况：定工况：定工况：发动发动机在机在机在机在标标定功率和定功率和定功率和定功率和标标定定定定转转速下运速下运速下运速下运转转的工况。的工况。的工况。的工况。（2 2 2 2）经济经济性指性指性指性指标标n n燃油消耗率燃油消耗率燃油消耗率燃油消耗率b b b be e e e：发动机每发出发动机每