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•8、压缩比
• 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 （压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的 最小容积之比 ），用ε表示。
•Va － 气缸总容积； •Vh － 气缸工作容积； • Vc － 燃烧室容积；
• 汽油机压缩比一般为8～11。柴油机压缩比一般 为16～22。
1.进气行 程
２.压缩行 ３.作功行 4.排气行
程
程
程
•每一行程工作的具体分析如下
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•1、进气行程
•活
•进气门开启
•塞
•下
•行
•示功图：表示活塞
在不同位置时气缸内 气体压力的变化情况。
• •
•P
上 止
点
下 止 点
•排气门关闭
•大气压力
•进气终了时气缸内压强为0.074～ 线 0.093Mpa，温度上升至353～403K
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•9、工作循环
• 对于往复活塞式发动机，每进行一次 能量转换，均要经过进气、压缩、作功、 排气四个过程。这种周而复始的连续过 程，称为发动机的一个工作循环。 （在 气缸内进行的，每一次将热能转换为机 械能的一系列的连续过程 ）
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• 例题：
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•1、上止点、下止点 •活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点； 活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。 在上、下止点处，活塞的运动速度为零。
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•2、活塞行程
•上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。
•S
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•3、曲柄半径
•返回
水力发动机
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水轮是以流水为动力， 进行旋转的动力装置， 又称 “水车”，可以 带动磨、风箱、抽水装 置、纺车、榨油和制革 机械乃至发动机等
•返回
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热力发动机
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•返回
•二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。
•1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内 部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。 •2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部 燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机械能输出的热力发动 机。。
•3） 发动机排量： •VL=Vh·i=0.61×4=2.44 (L)
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•三、 四冲程汽油机工作原理
•1、进气行程
•2、压缩行 •程3、作功行 程•4、排气行 程
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•四冲程汽油机的工作原理示意图
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汽油发动机四个行程的图 示
•活塞式内燃机
•按运动方式分类
•按行程数分类
•其他分类方式
•往复运动式•旋转运Leabharlann 式•四行程•二行程
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•三、发动机的分类 （往复活塞式）：
汽油机 1、按使用的燃料不同分
柴油机
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四冲程发动 2、按完成一个工作循环所需行程数 机二冲程发动
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• 2、爆燃
• 由于压缩比过高导致压缩终了 时气体压力和温度过高，在火花塞 点火之后燃烧室内离点燃中心较远 处的末端可燃混合气自燃而造成的 一种不正常燃烧现象，称为爆燃。
•
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•爆燃现象：
• 爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和 压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当 这种压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸 声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃 油消耗率增加等一系列不良后果，严重爆燃时 甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、 火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
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•六、爆燃和表面点火
1、压缩比对发动机工作的影响：
⑴压缩比适当增加，可燃混合气温度增加，压力 增加，燃烧速度快，发动机功率增加，经济性好；
⑵压缩比如果过大，反而会出现爆燃和表面点火 等不正常燃烧现象，发动机过热，功率下降。
⑶压缩比过小，压缩终了时气体的压力和温度越 低，燃烧速度缓慢，发动机功率降低，燃油消耗 率增加。
•曲柄与连杆下端的连接中心至曲轴中 心的距离R。其中S=2R。
•R
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•4、气缸工作容积 •活塞从一个止点运动到另一个止点所扫 过的容积。一般用Vh表示。
•V
h
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•5、燃烧室容积
•活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之 间的容积。一般用VC表示。
•3、作功行程
• •
上
下
•P
止 点
止 点
•活
•进气门关闭
•塞
•排气门关闭
•Z
•下
•行
•大气压力
•作功中气缸内最高压强可达3～5M线pa， 最高温度可达2200～2800K；作功终了 时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa，温度 下降至1300～1600K。
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•c
•b
•r
•a
•示功图 •V
•汽油机、柴油机的工作不同点
汽油机
汽油与空气缸外混合， 进入气缸可燃混合气
电火花点燃混合气
有点火系统
柴油机
进入气缸的是纯空气
高温气体加热柴油自行燃 烧 无点火系统
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•五、二冲程发动机结构特点及工作原理
•二冲程发动机：指活塞 在上、下止点间往复移动 两个行程（相当于曲轴旋 转360度），完成进气、 压缩、作功、排气一个工 作循环的发动机。
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•压缩行程 •作功行程 •排气行程
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•分析和比较汽油机、柴油机的工作•异同•?
•首先分别看一下汽油机和柴油机的图示
•火花 塞
•喷油 器
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•汽油机、柴油机的工作相同点
• 每个工作循环曲轴转两周; 对应每一活塞行程曲轴 转半周;只有作功行程产生动力。
•Vc
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•6、气缸总容积 •活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Va表示。
•Va
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•动态演示
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•7、发动机排量 •多缸发动机各气缸工作容积的总和。一般 用VL表示。
•VL=Vh×i
•i为气缸数目
•4、汽油机压缩比的选择
• 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可 能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油 经济性。
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•第三节 发动机总体构造
两
•以汽油机为例包括：大
曲柄连杆机构
机
构 配气机构
•机体组 ＋
燃料供给系统
五 润滑系统
大 系
冷却系统
统 点火系统
起动系统
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•4、排气行程
•残余废气
• •
•P 上
下
止
止
点
点
•进气门关闭
•活
•排气门打开
•塞
•上
•行
•大气压力
•排气终了时气缸内压强下降至0.1线02～ 0.120Mpa，温度下降至900～1200K
•Z
•c
•r
•b•
•示功图 •V a
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•四、四冲程柴油机工作原
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•点 •火 •系 •统
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•起 动 系 统 的
•起 动 机
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•第四节 发动机的主要性能指标与特性
•一、动力性指标
•1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动 机的有效转矩，用Te表示 。
•2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率称为发动机 的有效功率，用P• e表示。
•1、第一行程（换气-压 缩行程）
•2、第二行程（作功-换 气行程）
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•二冲程与四冲程汽油机比较
性能 结构
比质量 燃油消耗 升功率 制造维修成本 比质量 起动性 使用寿命
排放
二冲程汽油机
简单 小 高 大 低 小 好 短 大
四冲程汽油机
复杂 大 低 小 高 大 差 长 小
机
3、按冷却方式不 水冷发动 机风冷发动机
同
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4、按气缸数及排列方式
单缸发动机单列 多缸发动机式Ｖ型
对置
式
单列
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式
Ｖ型
对置式
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•5、按进气状态分
自然吸气式发动机（非增压式发动机） 强制吸气式（增压式发动机）
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理
•喷油 器
• 四行程柴油机 同样包括进气、压 缩、作功和排气四 个行程。但由于柴 •喷油泵油机使用的柴油， 粘度比汽油大，不 易蒸发，且自燃温 度又比汽油低，所 以采用的着火方式 是
•压缩自燃式点火 （压燃）。
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