发动机工作原理和总体构造
汽油发动机外特性曲线
Te Pe be Te Pe
be
四、发动机的工况与负荷
1、工况(指发动机的工作状况):一般用它的功率 与曲轴转速来表征,有时也用负荷与曲轴转速来表明 。 2、发动机在某一转速下的负荷:是当时发动机发出 的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比,以百 分数表示。 分析 右图 发动 机的 负荷
Pe/kW 50 45 32 27 20
d c
e
Ⅰ Ⅱ
b
Ⅲ
n/r·min-1
0
a
2000 3500 4800
第五节 内燃机名称及型号编制规则
一、内燃机型号由以下四部分组成 首部:为产品系列符号和换代标志符号,由制造厂根据
需要自选相应字母表示,但需主管部门核准。
中部:由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸
(2) 柴油机
195: 165F: 6135Q: X4105: 表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型 表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型 表示六缸,四行程,缸径135mm,水冷车用 表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代号
三、运转性能指标
1、排气品质 有害物质主要有氮氧化合物(NOx)、碳氢 化合物(HC)、一氧化碳(CO)等以及排 气颗粒。 2、噪声 3、起动性能
四、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者 随曲轴转速变化的规律。用曲线表示,称为速 度特性曲线。 节气门(燃料供给调节机构)全开时的速 度特性叫发动机的外特性; 节气门不全开的任意位置所得到的速度特 性都称为部分特性。 发动机的外特性代表了发动机所具有的最 高动力性能。
4、排气行程
残余废气 下止点 上止点
P
进气门关闭
活 塞 上 行
排气门打开
Z
c
大气压力线
r
示功图
b V
a
排气终了时气缸内压强下降至0.102~ 0.120Mpa,温度下降至900~1200K
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。
a V
2、压缩行程
上止点 下止点
P
进气门关闭
活 塞 上 行
排气门关闭
c
大气压力线
r
示功图
a V
压缩终了时气缸内压强上升至0.6~ 1.5Mpa,温度继续上升至600~700K 。
3、作功行程
下止点 上止点
P
进气门关闭
活 塞 下 行
排气门关闭
Z
c
大气压力线
r
示功图
b a V
作功中气缸内最高压强可达3~5Mpa,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。
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。
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 )
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
1、进气行程
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。
下止点 上止点
进气门开启
活 塞 下 行
P
排气门关闭
大气压力线
r
示功图
进气终了时气缸内压强为0.074~ 0.093Mpa,温度上升至353~403K
3
2 n 10 二者关系 P e T e 60
Te n ( kW ) 9550
式中:Te - 有效转矩,单位为N·m; n - 曲轴转速,单位为r/min
3、转速:指发动机曲轴每分钟的转数,单位为r/min。
二、经济性指标
燃油消耗率:指发动机每发出1kw有效功率, 1小时内所消耗的燃油质量,称为为燃油消耗 率,用be表示,单位为 g/(kW·h) 。
发动机工作原理和总体构造
概述 四冲程发动机工作原理 发动机总体构造 发动机主要性能指标和特性 内燃机名称及型号编制规则
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
四冲程发动机 2、按完成一个工作循环所需行程数 二冲程发动机
水冷发动机 3、按冷却方式不同 风冷发动机
4、按气缸数及排列方式
径符号等组成。
后部:结构特征和用途特征符号,以字母表示。 尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分
时,由制造厂选用适当符号表示。
二、内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义
三、型号编制举例
(1) 汽油机
1E65F: 表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型 4100Q-4: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产品 TJ376Q: CA488: 表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号 表示四缸,四行程,缸径88mm,水冷通用型,CA表示系列符号
第三节
发动机总体构造
曲柄连杆机构 配气机构 燃料供给系统
五 大 系 统
两 以汽油机为例包括: 大 机 构
机体组
+
润滑系统 冷却系统 点火系统 起动系统
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Pe表示。
2、活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。
S
3、曲柄半径 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
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。
Vh
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。
Vc
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
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
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。
单缸发动机 单列式 多缸发动机 V型 对置式
单列式
V型
对置式
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)
第二节
一、基本结构
四行程发动机工作原理
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。
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。
3、表面点火 在火花塞点火之前,由于燃烧室 内灼热表面(如排气门头部、火花塞 电极处、积碳处)点燃可燃混合气而 产生的另一种不正常燃烧现象,称为 表面点火。