汽车汽油发动机结构和工作原理分析

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空度，空 气和汽油的混合气通过进气门被吸入 汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可 燃混合气 。
进气门开 启
终了压 力: 0.080.09M Pa
终了温 度:320380K
进气行程 活 塞
排气门关 闭
曲轴转 角:0o180 o
作用：
压缩混合气，为燃烧创造条件
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。
进气门关 闭
压缩行程
活 塞
终了压力: 0.81.5MPa 终了温度: 600750K
• 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。
汽车汽油发动机结构和工作原理分析
➢
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。
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：
吸入混合气
柴
压
油
缩
发
天
动
然
机
气பைடு நூலகம்
发
动
机
汽
双
油
燃
发
料
动
发
机
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
5.发动机常用术语
排气门关 闭
曲轴转 角:180o -360 o
作用：
燃烧高温高压气体膨胀做功
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。
进气门关 闭
最高压力: 3 -5MPa 最高温度： 22002800K 终了压力: 0.35-0.5kPa 终了温度: 1200 1500K
谢谢！
排气行程 活 塞
排气门开 启
曲轴转 角:540o720 o
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？
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
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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） 按工作循环冲程数分类：四冲程和二冲程 （图） 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）
火花塞点 火
做功行程
活 塞
排气门关 闭
曲轴转 角:360o540 o
作用：
排出膨胀做功后的废气
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
进气门关 闭
终了压力: 0.1050.12MP a 终了温度: 9001100K