16
功率的调节 着火方式 适合的缸径 加热过程 压缩比
第二节 四冲程内燃机工作原理
三、汽油机和柴油机的不同点
2. 各自的优缺点
（1）柴油机比汽油机省燃料，使用经济性更好。由于柴油 柴油机比汽油机省燃料，使用经济性更好。 机压缩比较汽油机大，所以燃气膨胀较为充分，热效率高。 （2）柴油机无点火系统，工作可靠，保养容易，汽油 ）柴油机无点火系统，工作可靠，保养容易， 机辅助电器设备多，维修复杂。 机辅助电器设备多，维修复杂。 （3）柴油机与相同功率的汽油机相比，其体积较大，质量 ）柴油机与相同功率的汽油机相比，其体积较大， 也大，且运转时噪声也更大。 也大，且运转时噪声也更大。因柴油机气缸内压力较高， 机体受力大，刚度强度要求高。 （4）柴油机起动较困难。因其借助压缩终了时空气的温度 ）柴油机起动较困难。 来使柴油自行着火燃烧。 （5）柴油机功率使用范围广。 ）柴油机功率使用范围广。
6
第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
4. 排气过程
活塞从下止点向上止点移动， 活塞从下止点向上止点移动，排 进气门保持关闭。 气门开启 ，进气门保持关闭。 膨胀后的废气在自身剩余压力和 活塞的推动下，经排气门排出气缸。 活塞的推动下，经排气门排出气缸。 排气终了的压力约为0.105～ 排气终了的压力约为 ～ 0.12MPa，温度约为 ，温度约为800～1100K。 ～ 。 排气门要早开晚关 。
汽油机 燃料 吸入的气体 燃料供给 汽油，辛烷值高 空气和汽油的混合气 柴油机 柴油，十六烷值高 纯空气
用化油器外部混合空气和汽 用喷油泵将燃油以数百个 油或燃油直接在进气管喷射 大气压的压力经喷油器喷 入（内部混合） 式混合（外部混合） 改变节气门开度（量调节） 用喷油量调节（质调节） 点燃式 一般不超过100mm 定容加热过程 较低，一般在6～12之间 压燃式 一般为75～1000mm 混合加热过程 较高，约12～22
4
第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
2. 压缩过程
进气门关闭，活塞向上止点移动， 进气门关闭，活塞向上止点移动， 排气门仍保持关闭 。 气缸容积变小， 气缸容积变小，可燃混合气被压 压力与温度随之上升。 缩，压力与温度随之上升。 汽油加速汽化， 汽油加速汽化，在点燃之前全部 汽化完毕。 汽化完毕。 压缩终了时的缸内压力约为0.8～ 压缩终了时的缸内压力约为 ～ 1.4MPa，温度为 ，温度为600～700K。 ～ 。 压缩比不可太大， 压缩比不可太大，太大会引起可 燃混合气爆燃，并产生爆震， 燃混合气爆燃，并产生爆震，一般 之间。 在6～12之间。 ～ 之间
工程机械内燃机
第一章 内燃机基本工作原理
1
内容提纲
第一节 概述 第二节 四冲程内燃机工作原理 第三节 二冲程内燃机工作原理 第四节 内燃机的有效性能指标 第五节 内燃机型号编制
2
第二节 四冲程内燃机工作原理
工作循环：内燃机每作一次功完成进气、 工作循环：内燃机每作一次功完成进气、 进气 压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循 压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循 环。 四冲程内燃机：活塞经过四个行程（进 四冲程内燃机：活塞经过四个行程（ 气行程、压缩行程、作功行程和排气行程） 气行程、压缩行程、作功行程和排气行程） 完成一个工作循环的内燃机。 完成一个工作循环的内燃机。
12
第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
4. 排气过程
排气终了，缸内残余废气压力约 排气终了， 为0.105～0.12MPa，温度约为 ～ ， 700～900K。 ～ 。
13
第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
14
第二节 四冲程内燃机工作原理
关于四冲程增压柴油机
7
第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
ห้องสมุดไป่ตู้
8
第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机和汽油机的的工作过程 一样，也是由进气 压缩、作功和 进气、 一样，也是由进气、压缩、作功和排气 过程组成。但由于柴油的粘度比汽油大， 过程组成。但由于柴油的粘度比汽油大， 不易蒸发，而其自燃温度却比汽油低， 不易蒸发，而其自燃温度却比汽油低， 因此柴油机可燃混合气的形成 可燃混合气的形成、 因此柴油机可燃混合气的形成、着火方 燃烧过程以及 以及气体温度压力的变化 式、燃烧过程以及气体温度压力的变化 都和汽油机不同。 都和汽油机不同。
安装增压器的目的： 安装增压器的目的：增加每循环充入 气缸的空气量， 气缸的空气量，由此可以相应增加每工 作循环柴油供给量， 作循环柴油供给量，使每工作循环作功 能力增加，从而增加柴油机的输出功率。 能力增加，从而增加柴油机的输出功率。
15
第二节 四冲程内燃机工作原理
三、汽油机和柴油机的不同点
1. 主要区别
10
第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
2. 压缩过程
柴油机压缩比较大，一般在12～ 柴油机压缩比较大，一般在 ～ 22之间 ，压缩终了的空气温度比 之间 柴油的自燃温度（ 柴油的自燃温度（约600K）高出 ） 200～300K。 ～ 。 压缩终了缸内气体压力约为3～ 压缩终了缸内气体压力约为 ～ 5MPa，温度约 ，温度约750～950K。 。 ～ 。
3
第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
1. 进气过程
活塞由上止点向下止点移动， 活塞由上止点向下止点移动， 进气门开启，排气门关闭。 进气门开启，排气门关闭。 活塞上方的容积增大， 活塞上方的容积增大，形成一 定的真空度。 定的真空度。空气和汽油通过化 油器混合或燃油直接喷射式混合 形成可燃混合气， 形成可燃混合气，经进气门被吸 入气缸。 入气缸。 进气终了时的缸内压力约为 0.07～0.09MPa，温度为 ～ ，温度为370K～ ～ 400K左右。 左右。 左右 进气门要早开晚关 。
5
第二节 四冲程内燃机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
3. 作功过程
压缩至上止点前10º～ 压缩至上止点前 ～15ºCA时， 时 火花塞点火， 火花塞点火，混合气剧烈燃烧 ，气 缸内的温度、压力急剧上升。 缸内的温度、压力急剧上升。 活塞运动到上止点之后， 活塞运动到上止点之后，气缸内 气体达到最高燃烧压力，约为3～ 气体达到最高燃烧压力，约为 ～ 5MPa，最高燃烧温度约为 ，最高燃烧温度约为2200～ ～ 2700K。 。 高温、 高温、高压气体推动活塞向下移 通过连杆带动曲轴旋转。 动，通过连杆带动曲轴旋转。 排气门开启时， 排气门开启时，气体压力约为 0.4MPa，温度约为 ，温度约为1200～1500K。 ～ 。
18
9
第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
1. 进气过程
进入气缸的是纯空气。 进入气缸的是纯空气。 进气系统中没有节气门， 进气系统中没有节气门，进气 阻力小，且残余废气温度较低， 阻力小，且残余废气温度较低， 故同汽油机相比， 故同汽油机相比，进气终了时的 缸内压力略高，约为0.08～ 缸内压力略高，约为 ～ 0.095MPa，温度略低，约300～ ，温度略低， ～ 340K。 。 。
11
第二节 四冲程内燃机工作原理
二、四冲程柴油机工作原理
3. 作功过程
柴油在10～ 的高压作用下， 柴油在 ～20MPa的高压作用下， 的高压作用下 由喷油器喷入燃烧室， 由喷油器喷入燃烧室，并与运动着 的受活塞压缩的空气迅速混合， 的受活塞压缩的空气迅速混合，形 成可燃混合气 。 缸内温度高于柴油的自燃温度， 缸内温度高于柴油的自燃温度， 柴油自行着火燃烧 。 燃气的最高燃烧压力可达6～ 燃气的最高燃烧压力可达 ～ 9MPa，最高燃烧温度达 ，最高燃烧温度达1800～ ～ 2200K。 。 作功终了时气体压力约为 0.3MPa，温度约为 ，温度约为1000～1200K。 ～ 。
17
第二节 四冲程内燃机工作原理
三、汽油机和柴油机的不同点
3. 适用范围 柴油机广泛应用于工程机械、 柴油机广泛应用于工程机械、重型货 机车、船舶等方面， 车、机车、船舶等方面，而汽油机则常用 于轻型货车、小客车等。 于轻型货车、小客车等。随着柴油机技术 的快速进步，其应用范围也在不断扩大。 的快速进步，其应用范围也在不断扩大。