1.2发动机工作原理（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（中国铁道出版社）

项目一发动机结构与原理 1.2发动机工作原理 1.2.1发动机基本术语 发动机基本术语如图1-6所示。 项目一发动机结构与原理 1.2发动机工作原理 1.2.1发动机基本术语 1、上止点TDC 上止点是指活塞顶位于其运动的顶部时的位置，即活塞的最高位置。 2、下止点BDC 下止点是指活塞顶位于其运动的底部时的位置，即活塞的最低位置。 3、活塞行程S 活塞行程是指上、下止点间的距离，用S表示，单位：mm（毫米）。活塞由一个止点运动到另一个止点一次的过程，称为一个冲程。 4、曲柄半径R 曲柄半径是指与连杆大头相连接的曲柄销的中心线到曲轴回转中心线的距离，用R表示，单位：mm（毫米）。显然，曲轴每转一周，活塞移动两个冲程，即： 项目一发动机结构与原理 1.2发动机工作原理 1.2.1发动机基本术语 5、气缸工作容积Vh 气缸工作容积是指活塞从一个止点移动到另一个止点所扫过的容积，用Vh表示，单位：L（升）。显然有： 式中：Vh——气缸工作容积，L； D——气缸直径，mm； S——活塞行程，mm。 6、燃烧室容积Vc 燃烧室容积是指活塞位于上止点时，活塞顶上方的气缸空间容积，用Vc表示，单位：L（升）。 7、气缸总容积Va 气缸总容积是指活塞位于下止点时，活塞顶上方的气缸空间容积，用Va表示，单位：L（升）。显然有： 项目一发动机结构与原理 1.2发动机工作原理 1.2.1发动机基本术语 8、发动机排量VL 发动机排量是指发动机所有气缸工作容积之和，用VL表示，单位：L（升）。对于多缸发动机，显然有： 式中：i——发动机气缸数。 发动机排量是一个非常重要的特征参数，轿车就是以发动机排量大小来进行分级。微型：VL≤1.0；普通级：VL＞1.0～1.6；中级：VL＞1.6～2.5；中高级：VL＞2.5～4.0；高级：VL＞4.0。 9、压缩比ε 压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比，用ε表示。 压缩比用来衡量空气或混合气被压缩的程度，影响发动机的热效率。一般汽油发动机压缩比为6～10，柴油发动机压缩比较高，为16～22。 10、工作循环 发动机完成进气、压缩、作功、排气四个过程，称为一个工作循环。 1、四冲程汽油机工作原理 四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、作功、排气四个过程所组成。单缸四冲程汽油机工作循环示意图如图1-7所示。 项目一发动机结构与原理 1.2发动机工作原理 1.2.2四冲程发动机工作原理 （l）进气行程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。在活塞向下移动的过程中，气缸内容积逐渐增大，形成一定真空度，于是空气和燃油的可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。 由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～400K。 （2）压缩行程 为使可燃混合气迅速燃烧，达到改善发动机动力性和经济性的目的，必须在燃烧前对可燃混合气进行压缩，以提高可燃混合气的温度和压力。因此，在进气行程结束时立即进入压缩行程，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，由于进、排气门均关闭，气缸内容积逐渐减小，可燃混合气压力、温度逐渐升高。 压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～700K。 第项目一发动机结构与原理 1.2发动机工作原理 1.2.2四冲程发动机工作原理 （3）作功行程 在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。 在作功行程中，开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。随着活塞下行，气缸容积增大，气缸内压力、温度逐渐下降，作功终了时，压力约为0.3～0.5MPa，温度约为1300K～1600K。 （4）排气行程 为使循环能够连续进行，须将燃烧产生的废气排出。在作功行程终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。 排气行程终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力也因排气系统存在排气阻力而略高于大气压力。此时，压力约为0．105MPa～0．115MPa，温度约为900K～1200K。 项目