发动机工作循环原理

卡特彼勒发动机工作原理

发动机型号

35 12 B改进代号 发动机气缸数 发动机缸径代号

发动机的辨认 Serial Number (S/N) 出厂编号 25Z01909 Performance Specification Number 性能规格号 0T-0143 Arrangement Number (A/N) 配置号 6N1097 Modification Number 修改号

铭牌

出厂编号牌

发动机的定位左侧

后端

飞 轮

前端

进气门

排气门

右侧

发动机系统的组成 冷却系统 润滑系统 燃油系统 进排气系统 电气系统

发动机的各个系统 冷却系统 润滑系统 燃油系统 进排气系统 电气系统

燃油燃烧产生的热能30%由排气带出 由排气带出 7%通过 通过 发动机表 面散出

燃油燃烧产生 的热能中30% 的热能中 要通过发动机 冷却系统散发

33%传递到曲 传递到曲 轴去做有用功

30%通过 通过 冷却系统 散出

冷却系统的作用冷却系统的主要作用是通过散出由燃油燃 烧和零部件之间摩擦产生的不能利用的热能， 烧和零部件之间摩擦产生的不能利用的热能， 以维持适当的发动机温度。 以维持适当的发动机温度。 冷却系统的工作过程分成两个阶段

武汉理工大学网络教育学院

毕 业 论 文

题目：柴油发动机工作原理与维修

年 级：2011年秋季

姓 名： 陆天龙

学 号：111015083008

指导教师：汪 涌

日 期：2013年8月30日

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................... ...1 前言 ................................................................................................................................................2

第一章：柴油发动机结构原理及常见四故障解析..................................... 3 一、柴油机结构原理 ......

汽车的动力源是发动机,发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动而输出动力。

发动机工作过程和原理

2005-8-15 9:42:21 来源: 编辑:

汽车的动力源是发动机，发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。它的转化过程实际上就是工作循环的过程，简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料，产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复的运动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心作往复的圆周运动而输出动力。

下面介绍一下汽油发动机的工作原理和工作过程。

一、四冲程汽油发动机的工作原理

四冲程汽油发动机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。

（1) 进气行程 （图1-1）

图1-1

由于曲轴的旋转，活塞从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。进气过程开始时，活塞位于上止点，气缸内残存有上一循环未排净的废气，因此，气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸

发动机工作原理和总体构造

第一章

发动机概论

发动机基本组成和常用术语 四冲程发动机工作原理 二冲程发动机工作原理 多缸四冲程发动机的工作顺序 内燃机产品的名称及型号编制规则 发动机在汽车上的支承

发动机工作原理和总体构造

发动机的定义发动机：汽车动力来源。 一部转换能量的机器:某种能量 机械能 热机:热能 机械能 内燃机：燃料与空气混合后在机器内部燃烧 而产生热能，然后再转变为机械能。 往复活塞式内燃机

发动机工作原理和总体构造

水冷发动机 车用内燃机 风冷发动机 车用内燃机 四冲程发动机 二冲程发动机 化油器式发动机 直接喷射式发动机

汽油发动机车用内燃机 柴油发动机

车用内燃机

单缸发动机多缸发动机

车用内燃机

单列式发动机双列式发动机

发动机工作原理和总体构造

按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1)。使用汽油为燃 料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油 机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴 油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。

发动机工作原理和总体构造

柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩 比高，热效率高，燃油消耗率低，同 时柴油价格

一、内燃机的一般原理

发动机示意图如图1－1，活塞在气缸内作往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最近处，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程。活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为气缸工作容积或气缸排量，多缸发动机工作容积的总和称为发动机排量。

图1－1 发动机示意图

四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。

进气行程 进气门开启，排气门关闭。活塞从上止点向下止点运动。化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，形成可燃混合气，然后再吸入气缸。而柴油机在进气行程吸入的是纯空气，在压缩行程接近终了时，柴油通过喷油泵将油压提高，通过喷油器喷入气缸，在很短的时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。

压缩行程 进、排气门均关闭。曲轴推动活塞从下止点向上止点移动，使吸入的气体容积缩小、密度加大、温度升高。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。

作功行程 进、排气门均关闭，可燃混合气燃烧后形成高温高压的

工作页6

项目二：曲柄连杆机构

任务2 活塞连杆组的构造及检修（2）

连杆及活塞销检测

姓名 班级 学号 日期 第 组

任务：

1.掌握连杆检测仪、内径量表、千分尺等工量具的使用方法。

2. 完成连杆检测、连杆轴承间隙检测、活塞连杆组装配工作内容。

目的：通过连杆检测、连杆轴承间隙检测、活塞连杆组装配，初步掌握连杆检测与活塞连杆组的装配要点。

工具和材料：常用工具、连杆检测仪、塞尺、游标卡尺、千分尺、内径量表等工量具、配套的活塞连杆组件及配套的曲轴。

注意事项：实训现场工作安全，工、量具的正确使用。 一、连杆检测 工作过程

时限 30 分钟

（1）按规定扭矩拧紧连杆螺丝，固定在检测平台上，并将V型三点规架在活塞销上。

（2）将V型三点规推到靠到检测台平面上，用塞尺测量V型三点规的三点到平面的距离，如图所示）。 （3）记录并计算连杆的弯曲度与扭曲度值。

弯曲值=|上点距-（左点距+右点距）÷2|:三点规的垂线长

如三点规的垂线长不是100mm，则应将弯曲值按比例换算到100mm长度上的对应值。

扭曲值=|左点距-右点距|:三点规的底边长

发动机工作原理（中英文对照）

发动机工作原理

大多数汽车的发动机是内燃机，往复四冲程汽油机，但是也有使用其它类型的发动机，包括柴油机，转子发动机，二冲程发动机和分程燃烧发动机。

往复的意思就是上下运动或前后运动，在往复发动机中，气缸中活塞的上下运动产生发动机的动力，这种类型几乎所有的发动机都是依赖气缸体即发动机缸体，缸体是铸铁或铸铝制的，它包括发动机气缸和冷却液循环用的水套。缸体的顶部是气缸盖，它组成了燃烧室，缸体底部是油底壳。

气缸内活塞的直线运动产生动力，然而，必须将直线运动转化成旋转运动，使汽车车轮转动，活塞销将活塞连接在连杆顶部，连杆底部与曲轴连接，使汽车车轮转动，活塞销将活塞连杆顶部，连杆底部与曲轴连接，连杆将活塞的往复运动传递给曲轴，曲轴将其转化为旋转运动，连杆是用连杆曲轴安装在曲轴上的，用类似的轴承即主轴承将曲轴固定在缸体内。

气缸的直径称为发动机的内径，排量和压缩比是两个常用的发动机参数，排量是指发动机的大小，压缩比是气缸总容积与燃烧室压缩容积之比。

术语:

冲程是用来说明活塞在气缸内的运动，也就是活塞行程的距离根据发动机类型的需要二冲程或四冲程来完成一个工作循环四冲程发动机也叫做奥托发动机，为了纪念德国工程师奥托，他是在1

发动机工作原理（中英文对照）

发动机工作原理

大多数汽车的发动机是内燃机，往复四冲程汽油机，但是也有使用其它类型的发动机，包括柴油机，转子发动机，二冲程发动机和分程燃烧发动机。

往复的意思就是上下运动或前后运动，在往复发动机中，气缸中活塞的上下运动产生发动机的动力，这种类型几乎所有的发动机都是依赖气缸体即发动机缸体，缸体是铸铁或铸铝制的，它包括发动机气缸和冷却液循环用的水套。缸体的顶部是气缸盖，它组成了燃烧室，缸体底部是油底壳。

气缸内活塞的直线运动产生动力，然而，必须将直线运动转化成旋转运动，使汽车车轮转动，活塞销将活塞连接在连杆顶部，连杆底部与曲轴连接，使汽车车轮转动，活塞销将活塞连杆顶部，连杆底部与曲轴连接，连杆将活塞的往复运动传递给曲轴，曲轴将其转化为旋转运动，连杆是用连杆曲轴安装在曲轴上的，用类似的轴承即主轴承将曲轴固定在缸体内。

气缸的直径称为发动机的内径，排量和压缩比是两个常用的发动机参数，排量是指发动机的大小，压缩比是气缸总容积与燃烧室压缩容积之比。

术语:

冲程是用来说明活塞在气缸内的运动，也就是活塞行程的距离根据发动机类型的需要二冲程或四冲程来完成一个工作循环四冲程发动机也叫做奥托发动机，为了纪念德国工程师奥托，他是在1

1-5为什么发动机性能指标有指示指标与有效指标的分别？两种指标各在什么场合使用？为什么一般不把净指示功作为常用的指示功指标？

解：指示指标：不受循环过程中机械摩擦、附件消耗以及进排气和扫气流动损失的影响，直接反应缸内热功转换进行的好坏，因而在内燃机工作过程分析中广泛应用；有效指标：被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，因而在发动机生成和试验研究中广泛应用。因为净指示功难以直接测算得出，所以一般不把净指示功作为常用的指示功指标

1-6 发动机的动力、经济性能在生产使用中主要用哪几个指标来表示？如果要进行不同机型性能的对比，应该使用何种动力、经济性能指标？ 解：动力性：功率P、扭矩T、速度V；

经济性：有效效率、燃油消耗率、润滑油消耗率。 不同机型对比常用：有效平均压力、升功率和be。

1-13影响有效燃料消耗率be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？ 解：影响因素：燃烧效率、机械效率、循环热效率等。

降低途径：增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。

1-15什么是燃料燃烧时的化学计量比？具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数?a是多少，其空燃比α又是多少？

解：燃料和空气恰好能够完全反应时两者的比值。具有化

第四章

1、什么是发动机的换气过程？由哪几个过程组成？

发动机排出废气和充入新鲜空气或可燃混合气的全过程叫换气过程。包括进气系统、排气系统、气门重叠过程。

2、进、排气门为什么要早开和晚关？分别分析4个相位角对发动机性能的影响。重点## 为增大充量系数减少换气损失

排气早开角：利用缸内废弃自身较高的压力自行排出，使废气排出更通畅，降低排气损失和残余废气系数（过小：废气能量利用不足，排气不干净；过大：排气损失增大）

排气晚关角：利用缸内外压差和废气惯性继续多排气（过小：排气惯性利用不足；过大：废气倒流） 进气提前角：保证活塞下行进气时有足够大近期通道截面，为进气做准备（过小：进气不足；过大：汽油机回火）

进气晚关角：利用进气气流惯性增大进气充量（过小：进气惯性利用不足；过大：充入的新鲜气被推回进气管）

3、气门重叠角的作用是什么？比较汽油机、柴油机及增压柴油机气门重叠角的大小，并说明造成差异的原因。重点##

气门重叠角：扫气以降低缸内的残余废气系数；降低发动机的热负荷。

汽油机＜柴油机＜增压机

汽油机：废气倒流会导致回火现象，对进气提前角较敏感，叠开角应小些 增压柴油机：新鲜气是空气，无回火现象，叠开角可大些 增压柴油机：进气压力高于排气背压，