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内燃机的基本工作原理和总体构造
定义:发动机各气缸工作容积的总和。
定义式:VL= Vs*i
5、燃烧室容积Vc
i:发动机气缸数。
定义:活塞在上止点时,活塞顶以上的空间容积。
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6、气缸总容积Va
定义:活塞在下止点时,活塞顶以上的空间容积。 定义式:Va=Vs+Vc
7、压缩比εc
定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的 最小容积之比。
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4、柴油机转速低于汽油机 原因:1)由于柴油机的压Байду номын сангаас比高,所以其
受到的机械负荷较大,故其零部件的质 量需较大,导致运动时惯性力较大。
2)汽油机可燃混合气的混合时间和 质量优于柴油机。 5、柴油机运转噪音高,但有害气体的排 放优于汽油机,而微粒排放较高。 6、柴油机启动困难,汽油机易启动。
所以,所以最开始虽然活塞有所下行, 但气缸内的压力基本不变。 最高压力:pmax=4.5~9Mpa 最高温度:Tmax=1800~2500K 膨胀终了压力:pex=0.2~0.5Mpa 膨胀终了温度:Tex=1000~1200K
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4、排气冲程 排气终了气体压力:p`r=0.105~0.12Mpa 排气终了气体温度:T`r=700~900K
定义式:εc=Va/ Vc 物理意义:表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气 燃烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。 柴油机εc:14~22 汽油机εc:6~9(轿车有的达到9~11)
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二、单缸四冲程汽油机的工作原理 1、进气冲程 活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门打开,排气门关闭 曲轴:旋转从 0℃A~180℃A 进气终了压力:pde=0.075~0.09 Mpa 进气终了温度:Tde=370~400 K 2、压缩冲程 活塞:从下止点移动到上止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从180℃A~360℃A 压缩终了压力:pco=0.8~2.0 Mpa 压缩终了温度:Tco=600~700 K
0.08~0.09 340~380 3.0~5.0 750~1000
4.5~9 1800~2500
0.2~0.5 1000~1200 0.105~0.12
700~900
三、四冲程汽油机、柴油机特点比较 1、由于柴油机压缩比较高,燃料燃烧非常完全,
所以柴油机的有效热效率好,经济性好。 汽油机:be=270~325 g/(kw.h) 柴油机: be=214~285 g/(kw.h) 2、柴油机无点火系,所以故障少些,易保养。 但柴油机有高精度零件如喷油泵、喷油器等, 其成本较高,并且加工较难。 3、柴油机最高爆发压力高,所以对发动机的零 部件强度要求高,这样导致柴油机笨重。
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第二节 二冲程内燃机的工作原理
二冲程内燃机: 一、结构介绍 1、 换气机构(气孔、气阀) 2、 曲轴箱扫气、扫气泵扫气 3、 活塞顶部为凸顶,以引导气流扫气 4、 活塞裙部较长,有缺口等
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二、二冲程汽油机的工作原理
(一)结构介绍 (二)工作原理 1、第一冲程 活塞:从下止点到上止点 活塞上方:换气;三孔关闭后,压缩可燃混
花塞电极、积碳)点燃混合气产生的另一种不正 常燃烧。 后果:发动机的性能下降,零部件寿命降低。 现象:发生表面点火时,有沉闷的敲击声传出。
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3、做功冲程 活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从360℃A~540℃A 最高压力:pmax=3.0~6.5 Mpa 最高温度:Tmax=2200~2800 K 膨胀终了压力:pex=0.3~0.6 Mpa 膨胀终了温度:Tex=1200~1500 K
第二章 内燃机的基本工作原 理及总体构造
本章主要内容:
1、有关汽车发动机的名词术语 2、四冲程内燃机的工作原理 3、二冲程内燃机的工作原理 4、汽车发动机的总体构造
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第一节 四冲程发动机的工作原理
一、内燃机的基本名词术语
1、上止点(下止点)
定义:活塞顶离曲轴旋转中心最远(近)处。 即活塞的最高(低)位置。
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爆燃:由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点 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。
后果:轻微爆燃,发动机功率有所升高;但过度, 则会使发动机过热,功率下降,经济性变差,零 件寿命下降等。
现象:发生爆燃时,有尖锐的金属敲击声传出。 表面点火:由燃烧室内炽热表面(如排气门头、火
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2、压缩冲程
与汽油机的主要区别: 压缩比高于汽油机;在压缩过程快要结束的
时候,喷油器向气缸内喷入柴油。当油与空 气混合后在高压下达到其自燃点就开始着火 燃烧。 压缩终了压力:pco=3.0~5.0 Mpa 压缩终了温度:Tco=750~1000K
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3、做功冲程 柴油机由于是边喷油、边混合、边燃烧,
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4、排气冲程 活塞:从下止点移动到上止点 气门:进气门关闭,排气门开启 曲轴:旋转从540℃A~720℃A 排气终了气体压力(残余废气压力):
p`r=0.105~0.115 Mpa 排气终了气体温度(残余废气温度):
T`r=900~1100 K
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二、单缸四冲程柴油机的工作原理
1、进气冲程 与汽油机主要区别:进入气缸的是纯空气。 进气终了压力:pde=0.08~0.09Mpa 进气终了温度:Tde=340~380K
2、活塞冲程S
定义:活塞上、下止点之间的距离。 若曲柄半径为R,则:S=2R
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3、气缸工作容积(气缸排量)Vs
定义:活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
定义式: Vs=( π/4 )D2S
常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结 构参数之一。
4、发动机排量(发动机工作容积)VL
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四冲程汽油机、柴油机缸内压力、温度比较
(p:Mpa ;T:K) 汽油机
柴油机
进 pde 气 Tde 压 pco 缩 Tco 做 pmax
Tmax 功 pex
Tex 排 p`r 气 T`r
0.075~0.09 370~400 0.6~1.2 600~700 3.0~6.5 2200~2800 0.3~0.6 1200~1500 0.105~0.115 900~1整1理0p0pt