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第一章汽车发动机工作原理和总体构造
发动机总体构造
基本概念
四冲程发动机工作原理和总体构造
发动机的分类
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§1 汽车发动机的类型
车用内燃机
水冷发动机
风冷发动机
车用内燃机
车用内燃机
车用内燃机
四冲程发动机
二冲程发动机
汽油发动机
柴油发动机
单缸发动机
多缸发动机
化油器式发动机
直接喷射式发动机发动机
车用内燃机
单列式发动机
双列式发动机
气体燃料发动机(代用燃料)
车用内燃机
往复活塞式发动机
旋转活塞式发动机
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一、发动机基本结构
发动机是汽车最主要的总成之一,动力的来源。被称为汽车的“心脏”。
§2 发动机的基本结构及基本术语
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二、基本术语
上止点(Top Dead Center )
下止点(Bottom Dead Center )
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc )
气缸总容积(Va )
压缩比ε
工作循环
VL= Vs × I
ε= Va / Vc
Vs= πD2·S ×10-6/4 (L)
D——气缸直径mm
S——活塞行程mm
工况(P、n)
负荷率(%)
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压缩比
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称为压缩比。用ε表示。
ε= Va/Vc
压缩比过大的不良后果
现代化油器式发动机压缩比一般为6~9(轿车有的达9~11)。。
·ε越大,循环热效率越高。汽油机ε=7~9 柴油机ε=18~22
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压缩比过大的不良后果
名称
成因
现象
后果
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。
火焰以极高的速率向外传播,形成压力波,以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。
还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂,火花塞绝缘体击穿等。
表面点火
由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。
伴有强烈的较沉闷敲击声。
产生的高压会使发动机机件负荷增加,寿命降低。
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§ 四冲程发动机的简单工作原理
§ 四冲程汽油机的工作原理

1、进气行程
2、压缩行程
3、作功行程
4、排气行程
单缸四冲程汽油机的工作过程
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进气行程
示功图:表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。
排气门关闭
进气门开启
活塞
温度370~440 K, 压力75~90 kPa
大气压力线
P
V
r
a
示功图
上止点
下止点
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压缩行程
进气门关闭
排气门关闭
活塞
压缩比:
ε=Va/Vc
P
V
r
a
示功图
大气压力线
c
上止点
下止点
温度600~800K, 压力600~1500 kPa
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作功行程
进气门关闭
排气门关闭
活塞
P
V
r
a
示功图
大气压力线
c
Z
b
上止点
下止点
瞬时最高:温度2200~2800 K, 压力3~5MPa
作功终了:温度1500~1700 K, 压力300~500 kPa
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