表面点火是由于燃烧室内炽热表面（如排气门头，火花塞电极，积
碳）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。表面点火发生时，也伴有强烈 的敲击声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件承受的机械负荷增加， 寿命降低。因此，在提高发动机压缩比的同时，必须注意防止爆燃和表面 点火的发生。此外，发动机压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。
但是，内燃机一般要求使用石油燃料，同时排出的 废气中所含有害气体成分较高。为解决能源与大气污染 的问题，目前国内、外正致力于排气净化以及其它新能 源发动机的研究工作。
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第一节 汽车用发动机的分类
热机→内燃机（外燃机）→活塞式内燃机（燃气轮机）
▪ （1）按所用的燃料分类： 液体燃料发动机和气体燃料发动机； ▪ （2）按发火方式分类： 压燃式发动机和点燃式发动机； ▪ （3）按工作循环的冲程数分类： 四冲程发动机和二冲程发动机； ▪ （4）按气缸数及其排列方式分类：单缸发动机和多缸发动机；单
爆燃是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。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，以声速向前推进。当这种压力 波撞击燃烧室壁面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、燃油消耗量增加等一些不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧 毁、轴瓦破裂 、活塞烧顶、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
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第二节 四冲程发动机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理 二、四冲程柴油机工作原理
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一、四冲程汽油机工作原理
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一、四冲程汽油机工作原理
上止点:活塞顶部离曲轴中 心最远处，即活塞最高位 置。
缸有立式与卧式，多缸有V、W型与对置式；
▪ （5）按冷却方式分类： 水冷式和风冷式两种； ▪ （6）按进气方式分类： 非增压式发动机和增压式发动机； ▪ （7）按每气缸中的气门数分类：二气门、四气门、五气门发动机。
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第一节 汽车用发动机的分类
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流进气缸内的可燃混合气，因为 与气缸壁、活塞顶等高温机件表面接 触并与前一循环留下的高温残余废气 混合，所以温度可升高到370～400K。
在示功图上，进气行程用曲线 表示。曲线 位于大气压力线下
面，ra它与大气压力r线a纵坐标之差即表 示气缸内的真空度。
进气行程
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在这个行程中，进、排气门仍然 关闭。当活塞接近上止点时，装在气 缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃 被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃 烧后，放出大量的热能，气压力和温 度迅速增加，所能达到的最高压力约 3~5MPa，相应温度则为 2200~2800K。高温、高压燃气推动 活塞从上止点向下止点运动，通过连 杆使曲轴旋转并输出机械能。它除了 用于维持发动机本身继续旋转而外， 其余即用于对外作功。示功图上曲线
缩终了，此时，混合气被压缩到
活塞上方很小的空间，即燃烧室
中。可燃混合气压力
pc
升 高 到 0.6 ～ 1.2MPa ， 温 度 可 达
600～700K。
压缩比
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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。换言之，压缩比等于气缸总容积（活塞在下 止点时，活塞顶部以上的气缸容积）与燃烧室容积（活塞 在上止点时，活塞顶部以上的容积）之比，即
VL
D2
4106
Si
D为气缸直径（mm）；S为活塞行程（mm）; i 为气缸数。
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四
冲
程
汽
油
机
工
作
循
环
过
程
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进气过程中，进气门开启，排气 门关闭。随着活塞从上止点向下止点 移动，活塞上方的气缸容积增大，从 而气缸内的压力降低到大气压以下， 即在气缸内造成真空吸力。这样，可 燃混合气便经进气管道和进气门被吸 入气缸。由于进气系统有阻力，进气 终了时气缸内的气体压力约为 0.075～0.09MPa。
压缩行程
为使吸入气缸的可燃混合气
能迅速燃烧，以产生较大的压力，
从而使发动机发出较大功率，必
须在燃烧前将可燃混合气压缩，
使其容积缩小、密度加大、温度
升高，故需要有压缩过程。在这
个过程中，进、排气门全部关闭，
曲轴推动活塞由下止点向上止点
移动一个行程，称为压缩行程。 在示功图上，压缩行程用曲线
表示。a活c 塞达到上止点时压
《汽车构造》电子教案
第一章 发动机工作原理和总体构造
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第一章 发动机的工作原理和总体构造
▪ ▪ ▪ ▪ ▪
▪
编内 与发 发 二 四 发
制燃 特动 动 冲 冲 动
规机 性机 机 程 程 机
则产
的的发发的
品
主总动动分
名
要体机机类
称
性构工工
和
能造作作
型
指
原原
号
标
理理
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Va Vc
现代汽油发动机压缩比一般为6～9（轿车有的达到9～ 11）。如一汽-大众捷达轿车EA827型1.6L发动机的压缩比 为8.5，而EA113型1.6L发动机则为9.3。
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压缩比越大，在压缩终了时混合气压力和温度越高，燃烧速度增快， 因而发动机发出的功率增大，热效率提高，经济性越好。但压缩比过大时。 不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火不正常的燃烧 现象。
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第一节 发动机的分类
热机
内燃机
外燃机
活塞式内燃机
燃气轮机
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内燃机的特点
内燃机是热力发动机的一种，其特点是液体或气体 燃料与空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能， 然后再转变成机械能。内燃机具有热效率高、体积小、 质量小、便于移动以及起动性能好等优点，因而广泛应 用于飞机、船舰以及汽车、拖拉机、坦克等各种车辆上。
下止点:活塞顶部离曲轴中 心最近处，即活塞最低位 置。
活塞行程 S:上、下止点间 的距离。
曲柄半径R:曲轴与连杆下 端的连接中心至曲轴中心 的距离。
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气缸工作容积（气缸排量）V S : 活塞从上止点到下止点所扫 过的容积。
发动机排量 V L : 多缸发动机各气缸工作容积的总和。