汽车拖拉机学 结构部分

汽车拖拉机学

汽车拖拉机学——结构部分

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第一章

发动机的工作原理和总 体结构

第一节 发动机的概述 第二节 发动机的基本术语 第三节 发动机的工作原理 第四节 发动机的总体结构

第五节 发动机的主要性能指标和特性第六节 内燃机产品名称和型号编制规则

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第一节一、概念

发动机的概念

1、发动机是将燃料燃烧释放的热能转变成机械能的机械；凡是 将燃料燃烧所产生 的热能转变成机械能的机器统称为热力发动 机，简称发动机； 2、热力发动机分类： 根据燃料燃烧部位不同分为 (1)外燃机：燃料在发动机外部燃烧的称为外燃机，如蒸汽机、 汽轮机等等； (2)内燃机：燃料直接在发动机内部燃烧的称为内燃机，如柴油 机、汽油机等等； 二、发动机分类： 内燃机类型很多，通常按不同特征作如下分类： 1 、按所用燃料分：汽油机、柴油机、石油液化气机、沼气机等 ；

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第一节

发动机的概念

2、按循环行程数分：二行程发动机、四行程发动机；3、按气缸数分：单缸发动机、多缸发动机 4、按冷却方式分：水冷式发动机、风冷式发动机；

5、按着火方式分：点燃式发动机、压燃式发动机；6、按转速分：高速发动机、低速发动机； 7、按气缸排列方式分：立式发动机、卧式发动机、V型发动机、对置

式发动机；

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第二节 发动机的基本术语见下页图1—1中，活塞2置于气缸1中，活塞可在气缸 内作往复直线运动，活塞通过连杆3和曲轴4相连，曲轴 可绕其轴线旋转。 1、上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常只活塞 上行到最高位置(图1—1a); 2、下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞 下行到最低位置(图1—1b ); 3、活塞行程(s):上、下两止点间的距离(mm); 4、曲柄半径(R):与连杆下端(及连杆大头)相连 的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离(mm); 显然，s=2R。曲轴没转一转，活塞移动两个行程。

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5、气缸工作容积(Vh):活塞从上止点到下止点所 让出的空间容积(L); 2

Vh

D

4 10

6

s ( L)

式中：D—气缸直径(mm)。 6、发动机排量(VL):发动机所有气缸工作容积之 和(L)。设发动机的气缸数为i,则

VL Vh i( L)7、燃烧室容积(VC):活塞在上止点时，活塞上方的 空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L); 8、气缸总容积(Va):活塞在下止点时，活塞上 方的容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸的工作容积 与燃烧室容积之和，即

Va Vh Vc

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9、压缩比(ε):气缸纵容给与燃烧室的比值，即

Va Vh Vc Vh 1 Vc Vc Vc它表示活塞有下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压 缩的程度

。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度 就越高。一般汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比为 15~22。 10、发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃 烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、做功 和排气)称发动机的工作循环。 11、二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环 的称为二冲程发动机。 12、四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环 的称为四冲程发动机。

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第三节一、四冲程汽 油机的工作原理四冲程汽油 机是由进气、压缩、 作功和排气完成一个 工作循环的，如左图 1—2为单缸四冲程汽 油机工作原理示意图。

发动机的工作原理

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第三节

发动机的工作原理

1、进气过程：活塞由曲轴带动从上止点乡下止点运动。此时，进气门 开启，排气门关闭(图1—2a)。由于活塞下移，活塞想抢容积增大，形成 一定真空度，在真空吸力的作用下，经过滤清的空气与化油器供给的汽油 形成混合气，经进气被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭， 进气过程结束。 2、压缩过程：进气过程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上 止点运动(图1—2b)。此时进排气门均关闭，随着活塞上移，活塞上腔容 积不断减少，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。

3、做功过程：压缩过程结束(图1—2c),火花塞产生火花，点燃气 缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力 作用下，活塞由上止点乡下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出 做功，至活塞运动到下止点时，做功过程结束。

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第三节

发动机的工作原理

4、排气过程：在做功过程终了时，排气门被打开，,活塞在曲轴带 动下由下止点向上止点运动(图1—2d),废气在自身的剩余压力和活塞的 驱动作用下自排气们排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排 气过程结束。 排气行程结束后，进气门再次开启，又开始下一个工作循环，如此周 而复始，发动机就自行运转。

二、四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机和四冲程汽油机工作原理一样，每个工作循环也是由进 气、压缩、作功、排气四个行程组成，但是柴油和汽油性质不同，柴油机 在可燃混合气的形成、着火方式等与汽油机有较大的区别。下面主要介绍 与汽油机工作原理不同之处，见下页图1—3为单缸四冲程柴油机工作原 理示意图。

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第三节 发动机的工作原理1、进气行程：如 图1—3a所示，它不同 于汽油机的是进入气 缸的不是混和气而是 纯空气。 2、压缩行程：如 图1—3b所示，不同于 汽

油机的是压缩的是 纯空气，且由于柴油 机压缩比大，压缩终 了的温度和压力都比 汽油机高，压力可达 3MPa—5Mpa,温度可 达800~1000K。

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第三节 发动机的工作原理3、作功行程：如图1—3c所示，此行程与汽油机油很大不同。压缩行 程末喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，迅速 气化并与空气形成可燃混和气，因此此时气缸内的温度远高于柴油的自 燃 温度(约为500K左右),柴油自行着火燃烧，且以后的一段时间内边 喷射边燃烧，气缸内温度、压力急剧升高，推动和活塞下行作功。 4、排气行程：如图1—3d所示，与汽油机排气行程基本相同，排气终 了，气缸压力约为105~125MPa,温度约为800~~1000K。

三、二冲程汽油机的工作原理二冲程汽油机完成一个工作循环也需向气缸内引入可燃混和气，然后 将其压缩着火作功后，再将燃烧后的废气排到大气中去，但它完成上述 工作，且在活塞往复运动两个行程完成的。

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第三节 发动机的工作原理其工作原理 示意图如图1—4。 从图看气缸上开 了三个口，排气 口位于作功时活 塞行程的三分之 二处，它稍高于 换气口，进气口 在气缸的下面。 其工作原理如下：

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第三节 发动机的工作原理第一行程：活塞在曲轴的带动下，由下止点向上止点运动，当活塞上 行到将换气口排气口关闭式(图1—4a),已进入气缸的混合气被压缩，直 到活塞运动到上止点，压缩行程便结束。 随活塞上行，曲轴箱容积增大，形成一定真空度，当活塞上行到进气 口露出时(图1—4 b),化油器供应的新鲜空气在真空吸力的作用下被吸 入曲轴箱内。 第二行程：当活塞上行到接近上止点时(图1—4 c),火花塞产生火 花，点燃气缸内的可燃混合气，混合气着火燃烧产生高温高压，在气压的 作用下，活 …… 此处隐藏：2417字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……