1.3发动机的工作原理(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（科学技术文献出版社）

第一部分 发动机的维修基础 情境三 发动机的工作原理 一、发动机的基本结构（如图1-32所示） 二、专业术语（如图1-33所示） 8．发动机工作容积 发动机工作容积是指各气缸工作容积的总和，也称发动机排量，以VL表示。 VL＝ Vhi ＝πＤ ２/４ × 10６S（L） 式中：D———气缸直径（mm）； S———活塞行程（mm）； i———气缸数。 9．压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，以ε表示。 ε＝Va /Vc＝(Ｖｈ ＋Vc)/ Vc＝１＋Vh /Vc 压缩比表示活塞由下止点移动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比愈大，压 缩终了时气缸内的压力和温度就愈高。目前，一般车用汽油机的压缩比约为8～11，柴油 机的压缩比一般为16～22。 10．工作循环 发动机将热能转变成机械能的过程，是通过进气、压缩、做功和排气四个连续过程组 成的封闭过程来实现的。周而复始地进行这四个过程，发动机才能持续做功。在发动机气 缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转变成机械能的一系列连续过程（进气、压缩、做功、排气）称发动机的一个工作循环。 三、工作原理 进气行程：活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞向下移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气，这一过程称为进气行程，如图1-34所示。 压缩行程：为了使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，产生较大的压力，从而使发动机产生较大的功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其体积缩小、密度加大、温度升高，即要有压缩过程。在压缩行程中，进、排气门全部关闭，活塞在曲轴带动下，由下止点向上止点运动，如图1-36所示。 作功过程：压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时，进、排气门关闭，如图1-38所示。 排气过程：可燃混合气燃烧后生成的废气必须从气缸中排出，当作功行程结束时，在曲轴的带动下，活塞从下止点向上止点移动，此时进气门关闭，排气门开启，气缸内的废气再自身的残余压力和活塞上行的排挤压力作用下，从排气门、排气道排出气缸，至活塞到达上止点时，排气过程结束，如图1-40所示。 四、发动机的性能指标 （一）动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标， 一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均 有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 1．有效转矩 （二）经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油 消耗率等。 $$