上止点 工 作 容 积 下止点
• 燃烧室容积（图）： 活塞在上止点时其 上方的容积 • 气缸总容积（Va）： 活塞在下止点时其 上方的全部容积 • 压缩比： 气缸总容积与燃烧 室容积之比
二. 四冲程发动机的工作原理
四冲程发动机的四个冲程主要指： 进气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气 冲程。
作用：
曲轴转 角:360o540 o
作用：
排出膨胀做功后的废气
进气门关 闭
排气行程
排气门开 启
过程：
排气门开启，进气门仍然 关闭，活塞从下止点向上 止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时， 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气
活 塞 终了压力: 0.1050.12MPa 终了温度: 9001100K 曲轴转 角:540o720 o
活Байду номын сангаас塞
曲轴转 角:0o180 o
作用：
压缩混合气，为燃烧创造 条件
进气门关 闭
压缩行程
排气门关 闭
过程：
压缩冲程时，进、排气门 同时关闭。活塞从下止点 向上止点运动，曲轴转动 180°。活塞上移时，工 作容积逐渐缩小，缸内混 合气受压缩后压力和温度 不断升高。
活 塞 终了压力: 0.81.5MPa 终了温度: 600-750K 曲轴转 角:180o360 o
5.发动机常用术语
• 上止点（图）： 活塞顶离曲轴中心 线最远的位置 • 下止点（图）： 活塞顶离曲轴中心 线最近的位置 • 活塞行程（图）： 上下止点间的距离 S=2R
上止点 S 下止点
曲轴 中心 线
2R
• 汽缸工作容积（图）： 活塞由上止点到下 止点运动扫过的容积。 • 发动机工作容积（排 量V1）： 发动机全部气缸工 作容积之和。
作用：
燃烧高温高压气体膨胀做 功
火花塞点 火 进气门关 闭
做功行程
排气门关 闭
过程：
当活塞接近上止点时，由 火花塞点燃可燃混合气， 混合气燃烧释放出大量的 热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动，并通过 曲柄连杆机构对外输出机 械能。
活 塞
最高压力: 3 -5MPa 最高温度： 2200-2800K 终了压力: 0.35-0.5kPa 终了温度: 1200 -1500K
接下来我们在来看一下 四个冲程完整的过程
思考：
1 一个工作循环活塞往返几次？ 2次 2 一个工作循环曲轴转几圈？ 2圈 3一个工作循环做功几次？ 1次
发动机结构及原 理3D视频
作业
1. 简述按不同的分类方法我们可以把发动机 分成哪几种？ 2. 简述四冲程发动机的工作原理？ 3. 解释什么叫做发动机的排量？
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2. 发动机的分类
按活塞的运动方式分类：往复活塞式和旋转活塞式
按燃料分类：汽油发动机 柴油发动机，气体燃料发动机 （图）
按着火方式分类：压燃式和点燃式 （图） （图）
按工作循环冲程数分类：四冲程和二冲程 冷却方式分类：水冷式和风冷式 （图）
按活塞的行程数分类：二冲程发动机，四冲程发动机
按发动机进气形式分为：增压式和非增压式发动机（图）
吸入混合气
进气门开 启
进气行程
排气门关 闭
过程：
活塞在曲轴的带动下由上 止点移至下止点。此时进 气门开启，排气门关闭， 曲轴转动180°。在活塞移 动过程中，汽缸容积逐渐 增大，汽缸内气体压力降 低，汽缸内形成一定的真 终了压 空度，空气和汽油的混合 力: 0.08气通过进气门被吸入汽缸， 0.09MPa 并在汽缸内进一步混合形 终了温 成可燃混合气 。 度:320380K
机压 缩 天 然 气 发 动
柴 油 发 动 机
汽 油 发 动 机
双 燃 料 发 动 机
3.四冲程汽油发动机的基本结构
1-火花塞 2-气缸盖 3-凸轮轴 4-机体 5-进气道 6-气缸 7-活塞 8-曲轴 9-曲轴皮带轮 10传动链轮 11-连杆 12-气门 13-凸轮轴正时齿轮
4.单缸四冲程汽油机基本结构
汽车汽油发动机结构及原理
教学目标与要求
1. 掌握发动机的基本概念及分类 2. 掌握四冲程发动机的结构及工作原理
教学重点
1. 发动机的概念及分类 2. 四冲程发动机的工作原理
教学难点
1. 四冲程汽油发动机的工作原理
一. 发动机的基本概念，分类方法及结 构
1. 发动机基本概念
发动机---是将某一种形式的能量转换为机 械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能 通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转 化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自 发动机。 目前的传统发动机都是将燃料的化学能 转变为热能，再由热能转变为机械动力，并通 过底盘的传动系和行驶系驱动汽车行驶