發動機工作原理詳解

概念

1、發動機：

是將燃料燃燒釋放的熱能轉變成機械能的機械；凡是將燃料燃燒所產生的熱能轉變成機械能的機器統稱為熱力發動機，簡稱發動機。

2、熱力發動機分類：

根據燃料燃燒部位不同分為

（1）外燃機：燃料在發動機外部燃燒的稱為外燃機，如蒸汽機、汽輪機等等。

（2）內燃機：燃料直接在發動機內部燃燒的稱為內燃機，如柴油機、汽油機等等；

3、內燃機的特點：

內燃機具有熱效率高、功率范圍廣、適應性好、結構緊湊、尺寸小、使用操作方便。啟動迅速等優點。所以被廣泛地應用于國防、交通運輸、工業、農業等方面。目前，拖拉機的發動機均采用內燃機。內燃機與外燃機相比具有許多優點：

（1）熱效率高：柴油機的熱效率高于其它動力機械。增壓柴油機的熱效率高達46%；

（2）功率范圍廣：單機功率為1～50000kw（ 船用）能適應多方面的用途；

（3）起動性能好：中小型柴油機通常能在幾秒鐘內起動，并投入全負荷運轉；

（4）運行維護簡便：柴油機用水量小（單缸臥式蒸發除外）風冷柴油機根本不用水；

（5）體積功率高、比質量小（功率/質量）：高速增壓多缸柴油機的體積功率340kw/m3 比質量僅１。６kg／kw；

（6）燃料要求高：不能直接用劣質和固體燃料；

（7）環境污染源：柴油機廢氣中的有害氣體，碳煙以及噪音都是污染環境的公害。

二：發動機分類

內燃機類型很多，通常按不同特征作如下分類：

1、按所用燃料分：汽油機、柴油機、石油液化氣機、沼氣機等；

2、按循環行程數分：二行程發動機、四行程發動機；

3、按氣缸數分：單缸發動機、多缸發動機；

4、按冷卻方式分：水冷式發動機、風冷式發動機；

5、按著火方式分：點燃式發動機、壓燃式發動機；

6、按轉速分：高速發動機、低速發動機；

7、按氣缸排列方式分：立式發動機、臥式發動機、V型發動機、對置式發動機；

8、按進氣方式： 增壓發動機、非增壓發動機；

如圖所示，內燃機最基本的結構是由汽缸、汽缸蓋、進氣門、排氣門、噴油器、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等組成。

活塞置于氣缸中，活塞可在氣缸內作往復直線運動，活塞通過連桿和曲軸相連，曲軸可繞其軸線旋轉。

1、上止點：活塞離曲軸回轉中心最遠處，通常指活塞上行到最高位置（圖1—1a）；

2、下止點：活塞離曲軸回轉中心最近處，通常指活塞下行到最低位置（圖1—1b ）；

3、活塞行程（s）：上、下兩止點間的距離（mm）；

4、曲柄半徑（R）：與連桿下端（及連桿大頭）相連的曲柄銷中心到曲軸回轉中心的距離（mm）；顯然，s=2R。曲軸每轉一周，活塞移動兩個行程。

5、氣缸工作容積（Vh）：活塞從上止點到下止點所掃過的空間容積（L）；式中：D—氣缸直徑（mm）。

6、發動機排量（VL）：發動機所有氣缸工作容積之和（L）。設發動機的氣缸數為i，則

7、燃燒室容積（VC）：活塞在上止點時，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積（L）；

８、氣缸總容積（Ｖａ）：活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為氣缸總容積（L）。它等于氣缸的工作容積與燃燒室容積之和，即

9、壓縮比（ε）：氣缸總容積與燃燒室的比值，即

它表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內的氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內的氣體壓力和溫度就越高。一般汽油機的壓縮比為6～10，柴油機的壓縮比為15～22。

10、發動機的工作循環：在氣缸內進行的每一次將燃料燃燒的熱能轉化為機械能的一系列連續過程（進氣、壓縮、做功和排氣）稱發動機的工作循環。

11、二沖程發動機：活塞往復兩個行程完成一個工作循環的稱為二沖程發動機。

12、四沖程發動機：活塞往復四個行程完成一個工作循環的稱為四沖程發動機。

三、

汽車發動機工作原理圖解析

發動機是汽車的動力裝置，性能優劣直接影響到汽車性能，發動機的類型很多，結構各異，以適應不同車型的需要。按發動機使用燃料劃分，可分成汽油發動機和柴油發動機等類別。按發動機汽缸排列方式劃分，可分成直列、V型、水平對置發動機等。發動機排量等于各汽缸工作容積之和，增加缸數可以增加發動機排量，提高發動機輸出功率，還可使發動機運轉平穩，減少振動與噪聲，汽車發動機工作原理動畫圖解析：

一、直列四缸發動機工作原理動畫

6缸以下的發動機汽缸多為單排直列方式，少數6缸發動機也有直列方式的。直列式發動機結構簡單，價格便宜，缺點是發動機高度較高，長度較長。

二、V型六缸發動機工作原理動畫

V型發動機將所有汽缸分成兩組，兩組相鄰汽缸成一定的夾角布置在一起，可以抵消一部分振動，從側面看汽缸呈V字形，故稱V型發動機。V型發動機運轉比較平穩，振動與噪聲較小，高度較低，長度較短，能為駕乘艙留出更大的空間，缺點是必須使用兩個汽缸蓋，結構相對復雜，價格也較貴。中高級轎車上普遍采用V6發動機。V型發動機的汽缸數一般為6、8、10、12、16。據說，有的汽車公司還有V5、V7、V11等非對稱式V型發動機。

三、水平對置發動機工作原理動畫