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v12发动机工作原理图

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v12发动机工作原理图

本篇文章给大家谈谈《v12发动机工作原理图》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

  • 1、发动机的原理
  • 2、发动机v12是什么意思
  • 3、能解释一下W12发动机 工作原理?
  • 4、汽车V型发动机工作原理
  • 5、发动机工作原理?
  • 6、V12的工作原理图

发动机的原理

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首先来看看最常见的一个发动机参数———发动机排量。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和,一般用升(L)表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。一般来说,排量越大,发动机输出功率越大。

了解了排量,我们再来看发动机的其他常见参数。很多初级车友都反映经常在汽车资料的发动机一栏中见到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字样,想弄明白究竟是什么意思。这些都表示发动机汽缸的排列形式和缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

一般说来,排量1升以下的发动机常用3缸,例如0.8升的奥拓和福莱尔轿车。排量1升至2.5升一般为4缸发动机,常见的经济型轿车以及中档轿车发动机基本都是4缸。3升左右的发动机一般为6缸,比如排量3.0升的君威和新雅阁轿车。

排量4升左右的发动机一般为8缸,比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升以上的发动机一般用12缸发动机,例如排量6升的宝马760Li就采用V12发动机。在同等缸径下,通常缸数越多排量越大,功率也就越高;而在发动机排量相同的情况下,缸数越多,缸径越小,发动机转速就可以提高,从而获得较大的提升功率。

以上是有关发动机缸数的知识,下面我们接着了解“汽缸排列形式”这个重要参数。一般5缸以下发动机的汽缸多采用直列方式排列,常见的多数中低档轿车都是L4发动机,即直列4缸。另外,也有少数6缸发动机采用直列方式排列。

直列发动机的汽缸体成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点则是功率较低。一般1升以下的汽油机多采用直列3缸,1至2.5升的汽油机多采用直列4缸,有的四轮驱动汽车采用直列6缸,因为其宽度小,可以在旁边布置增压器等设施,例如北京吉普的JEEP4000就采用直列6缸发动机。

另据专业人士介绍,直列6缸发动机的动平衡较好,振动相对较小,所以也为一些中、高级轿车所采用。6到12缸的发动机一般采用V形排列,其中V10发动机主要装在赛车上。V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便。一般认为V形发动机是比较高级的发动机,因而成为轿车级别的标志之一。

V8发动机结构非常复杂,制造成本很高,所以使用的较少,V12发动机过大过重,只有极个别的高级轿车采用,比如上面提到的宝马760Li。而大众公司近来还新开发出了W型发动机,有W8和W12两种,即汽缸分四列错开角度布置,形体紧凑,大众的顶级轿车辉腾就有一款采用了排量6.0升的W12发动机。

结构

机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。

一. 气缸体

水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。

气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把气缸体分为以下三种形式。

(1) 一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小,重量轻,结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但其缺点是刚度和强度较差

(2) 龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好,能承受较大的机械负荷;但其缺点是工艺性较差,结构笨重,加工较困难。

(3) 隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式,采用滚动轴承,主轴承孔较大,曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好,但其缺点是加工精度要求高,工艺性较差,曲轴拆装不方便。

为了能够使气缸内表面在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,并且气缸体和气缸盖冷却水套相通,冷却水在水套内不断循环,带走部分热量,对气缸和气缸盖起冷却作用。

现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机,对于多缸发动机,气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点,对发动机机体的刚度和强度也有影响,并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同,气缸体还可以分成单列式,V型和对置式三种。

(1) 直列式

发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的。单列式气缸体结构简单,加工容易,但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均采用这种直列式气缸体。有的汽车为了降低发动机的高度,把发动机倾斜一个角度。

(2) V型

气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角γ<180°,称为V型发动机,V型发动机与直列发动机相比,缩短了机体长度和高度,增加了气缸体的刚度,减轻了发动机的重量,但加大了发动机的宽度,且形状较复杂,加工困难,一般用于8缸以上的发动机,6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。

(3) 对置式

气缸排成两列,左右两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角 γ=180°,称为对置式。它的特点是高度小,总体布置方便,有利于风冷。这种气缸应用较少。

气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸,整体式气缸强度和刚度都好,能承受较大的载荷,这种气缸对材料要求高,成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套),然后再装到气缸体内。这样,气缸套采用耐磨的优质材料制成,气缸体可用价格较低的一般材料制造,从而降低了制造成本。同时,气缸套可以从气缸体中取出,因而便于修理和更换,并可大大延长气缸体的使用寿命。气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种。

干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁不直接与冷却水接触,而和气缸体的壁面直接接触,壁厚较薄,一般为1~3mm。它具有整体式气缸体的优点,强度和刚度都较好,但加工比较复杂,内、外表面都需要进行精加工,拆装不方便,散热不良。

湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁直接与冷却水接触,气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触,壁厚一般为5~9mm。它散热良好,冷却均匀,加工容易,通常只需要精加工内表面,而与水接触的外表面不需要加工,拆装方便,但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好,而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。

二.曲轴箱

气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳图(图2-6)。油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞,通常放油螺塞上装有永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫,防止润滑油泄漏。

三. 气缸盖

气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。

气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。

气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大,由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。这里只介绍汽油机的燃烧室,而柴油机的燃烧室放在柴油供给系里介绍。

汽油机燃烧室常见的三种形式。

(1) 半球形燃烧室

半球形燃烧室结构紧凑,火花塞布置在燃烧室中央,火焰行程短,故燃烧速率高,散热少,热效率高。这种燃烧室结构上也允许气门双行排列,进气口直径较大,故充气效率较高,虽然使配气机构变得较复杂,但有利于排气净化,在轿车发动机上被广泛地应用。

(2) 楔形燃烧室

楔形燃烧室结构简单、紧凑,散热面积小,热损失也小,能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动,有利于提高混合气的混合质量,进气阻力小,提高了充气效率。气门排成一列,使配气机构简单,但火花塞置于楔形燃烧室高处,火焰传播距离长些,切诺基轿车发动机采用这种形式的燃烧室。

(3) 盆形燃烧室

盆形燃烧室,气缸盖工艺性好,制造成本低,但因气门直径易受限制,进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。

四. 气缸垫

气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。

气缸垫的材料要有一定的弹性,能补偿结合面的不平度,以确保密封,同时要有好的耐热性和耐压性,在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮——棉结构的气缸垫,由于铜皮——棉气缸垫翻边处有三层铜皮,压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架,两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。

安装气缸垫时,首先要检查气缸垫的质量和完好程度,所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时,必须由中央对称地向四周扩展的顺序分2~3次进行,最后一次拧紧到规定的力矩。

二行程发动机

二行程发动机的每个工作循环,是在曲轴旋转一周即360度,活塞上下两个行程内完成的。

二行程柴油机的工作过程和二行程汽油机相似,不同的是:进入柴油机气缸的是纯空气。由于二行程柴油机的经济性差且排污严重,近几年在汽车上已趋淘汰。在此仅介绍二行程汽油机的工作原理。

图见

是一种用曲轴箱换气的二行程化油器式汽油机的工作原理示意图。发动机气缸体上有三个孔,即进气孔、排气孔和换气孔,这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭。进气孔与化油器相通,可燃混合气经过进气孔流人曲轴箱,继而从换气孔进入气缸;而废气则从排气孔排出。其工作循环包含两个行程:

1.第一行程 活塞自下止点向上移动,三个气孔被关闭后,在活塞上方,已进入气缸的混合气被压缩;而活塞下方的曲轴箱内因容积增大,形成一定的真空度,在进气孔露出时,可燃混合气自化油器经进气孔流人曲轴箱内。

2.第二行程 活塞压缩到上止点附近时,火花塞跳火点燃可燃混合气,高温高压的燃气膨胀,推动活塞下移作功。活塞下移作功时进气孔关闭,密闭在曲轴箱内的可燃,混合气被压缩;当活塞接近下止点时卜排气孔开启,废气冲出;随后换气孔开启,受预压的可燃混合气冲人气缸,驱除废气,进行换气过程。此过程一直进行到下一行程活塞上移,三个气孔完全关闭为止。

总之,活塞上行时进行换气、压缩\曲轴箱进气;活塞下行时进行作功飞压缩曲轴箱混合气、换气。

从以上四行程和二行程发动机的工作循环可以,看出,二行程发动机具有以下特点:

(1)曲轴每转一周(360度)就有一个作功冲程,因此,在理论上相同排量的二行程发动机的功率,.应等于四行程发动机的两倍。

(2)和四行程发动机相比,由于作功频率较快,因而运转比较均匀平稳。

(3)结构简单,使用维护方便。

但是,由于二行程发动机换气过稞中新鲜气体损失较多,废气排赊也不彻底,且气孔占据了一部分活塞行程,作功时能量损失较大,经济性较差。因此,实际上二行程发动机的功率并不等于四行程发动机的两倍,而是1.5-1.6倍左右。由于这个缺点,二行程汽油机在一般汽车上很少采用,仅在摩托车、少数微型汽车及其他工程,机械上应用。

发动机v12是什么意思

您好。发动机类型 目前来说,汽缸分为 直列、v型、水平对置、和新出现的W型。 先说说直列吧,直列汽缸也有人称之为并列汽缸,一般为4缸或6缸。 其优点在于:稳定,成本低,结构简单,运转平衡性好,体积小。 但缺点是:当排气量和汽缸数增加时,发动机的长度将大大增加。(也就是说,如果我们制造了一个直列12缸的发动机的话,那个发动机将会有汽车的一小半那么大:) 4缸直列发动机,一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。例如,(普)桑塔纳、捷达等等。 6缸直列发动机,最著名的例子就是BMW的M3,BMW选用6缸直列发动机的主要目的是为了方便配重,和稳定性。可见,直列发动机虽然比较简单,但绝对不是不好的。 V型发动机 我们常见的V型发动机有V6、V8、V10、V12其实不光这些,V型发动机,还有V3、V5以及V16。顾名思义,V代表发动机气缸成V型排列,一般是90度,因为这样以最好的抵消运转时的震动,更加稳定。当然,也有75度和72度的。上赛季的雷诺赛车甚至用了超过90度的广角V10 引擎。 V兴引擎的优点在于:运转稳定(针对V6、V8、V12)、节省空间。缺点在于:结构比较复杂,不利于保养和维修,并且造价较高。同时,V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因,并不非常稳定,尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎,更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。 代表车型太多了,奥迪的A6、法拉利360、F1赛车和保时捷 carrear GT、奔驰S600。分别使用V6,V8,V10,V12发动机。而V3主要是出现在一些摩托车上,V5据说在上一代大众高尔夫上有使用。而V16则在一些豪华的老爷车上可以找到。 水平对置发动机 说白了,这也是V型发动机,只不过V的夹角变成了180度了:)一般为4缸或6缸。 优点:重心低(废话,都180度了,还能有比它更低的吗)易与操控、平衡性非常的好。 缺点:还是造价高,发动机太宽。 水平对置发动机最出名的运用在于保时捷著名的911上。 W型发动机。 这种发动机可能有些陌生,其实说白了也没有什么,“V+V=VV“这不就是W了吗,其实就是两个V型发动机:)W型发动机的设计思路就是,利用两个V型发动机,再组成一个V型发动机。 其优点在于结构更紧凑,可以容纳更多的汽缸数,有更大的排量。 缺点是,结构太复杂了!运转平衡性也不好。 由于专利的原因,这种发动机只在大众和奥迪和另一个品牌(我记不得了)的车上可以见到,在欧版大众高尔夫、欧版大众帕萨特以及奥迪A8上,分别装备着W6,W8和W12发动机。

能解释一下W12发动机 工作原理?

W12发动机历史在70年前,即1931年秋季,霍希公司率先设计出了供成批生产的12缸发动机,成为德国汽车发展史上的里程碑。霍希公司后来成为奥迪品牌的渊源之一,它曾将一台V12发动机安装在敞篷车里,该发动机与新型W12一样,都是6L发动机。 奥迪是当前采用双V型或W型串联配置12汽缸制造发动机的厂商之一。W型发动机的设计原理具有非常显著的特点:尽管汽缸数量多、排量大,但是W12新型发动机的体积却与V8型一样大,而比传统的V12型要小得多。W12新型发动机的特点总体特点与以往技术相比,新型奥迪12缸发动机具有无法比拟的优点。它结构紧凑,动力强劲,而且重量很轻。由于这款发动机的长度仅为513mm,而宽度为690mm,因此安装在汽车前面,可与四轮驱动系统组合在一起。然而,其他类型的12缸发动机因体积较大,只能与后轮驱动系统相匹配。因为在汽车前面的发动机下部没有足够的空间容纳前轮驱动部件。 新型W12发动机设计紧凑,再加上采用铝合金等轻金属材料,使这款12缸发动机具有另一个优点,这就是重量很轻。奥迪A8 L6.0 quattro轿车上因采用W12发动机,整车重量随之被空前地降低到1980kg,低于所有其他车型。该车单位马力需加速的重量仅为4.7kg,这一数字堪与高性能跑车相竞争。 与以往设计相比,这款发动机已算不上是经典意义的W12型发动机,因为它没有采用三排式分离配置,而是将三根连杆安置在同一曲轴销上。这种由奥迪与大众公司联合开发的新型12缸发动机确实与众不同。 关注一下发动机的汽缸排列就会发现:该机器是由两组超小型V6总成制成。每组都有六个汽缸、呈15°角排列。这种偏置式排列兼备了经典的V6 4缸发动机的优点,而其宽度和长度都缩减到最小程度。 将这两排汽缸连接成72°的另一个优点是发动机的高度显著降低,这意味着汽车的前端轮廓可以设计得很扁平,而更富于流线感。还有一个优点就是它为高级轿车带来了独特的动感,这或许正是人们最盼望的。 W12发动机的核心部件是重量仅为20.5kg的带七个轴承的曲轴传动装置。曲轴销呈偏置式配置,可像V6发动机一样保持恒定的点火次序。这款发动机的整体刚性也非同寻常。其优秀的抗振性所带来的舒适感甚至超过对12缸发动机的预期水平。 干式润滑系统为确保非凡性能,奥迪W12发动机采用干式润滑系统。干式润滑系统最大的优越性是:即使在高度侧向加速的状态下,也可以向发动机以最佳方式提供润滑油。它与普通湿式润滑系统不同,油泵是从一个单独的油箱向发动机提供润滑油的。这种方式比普通方式更便于达到最佳化设计。 奥迪W12发动机的润滑油油箱位于右前大灯的后面,通过两根软管与发动机连接。油泵由直接与曲轴相连的链条驱动。发动机左侧的水冷却系统可以确保润滑油的充分冷却。这种系统很少应用在批量生产的轿车中,只可用于高级跑车中。

优化设计减少废气排放每排汽缸上的双顶置式凸轮轴负责控制气门动作。凸轮轴由同一链条驱动,通过低摩擦系数的辊式凸轮随动件操作每个汽缸的两个进气门和两个排气门。这一设计原理有助于显著降低油耗。可变气门正时装置的调整范围很宽,进气门为52°,排气门为22°。这意味着在整个发动机速度范围内都可实现最佳气门开启时刻,同时也可以达到良好的怠速排放,减少未完全燃烧颗粒的排放,并在整个速度范围内保持充分的扭矩。 油气的混合由Bosch Motronic ME7.1.1型电子顺序燃油喷射系统完成。该装置包括电子气门控制、热膜式空气流量计和可变空燃比控制。4只爆震传感器能精确测出产生爆震的汽缸。 该发动机对废气排放的控制主要依靠安装在发动机附近的4个三元催化传换器和安置在消音器内的2个主催化传换器。8个可自动加热的氧传感器对排放的尾气进行连续监测。因此,功率如此强大的发动机也可毫不费力地达到欧洲Ⅲ号标准对尾气排放的要求。 名副其实的12缸声频特征毫无疑问,12缸发动机的魅力很大程度上在于其特殊的声学品质。为此,在开发过程中也非常注重这些特殊声学要求。 这一要求表现在怠速时应具备卓越而异常低的振动品质,尤其是在部分负载加速过程和在恒定速度下应具有非常低的噪音水平。同时,声学工程师们为发动机处于部分负载加速的情况设计了极富动感、强劲而又不失优雅的声频模式。这种特征鲜明的声频设计将最高的声学品质和热烈的感情色彩融为一体,成为显示车辆优秀总体性能的典型特征。 形成以上优秀声学品质的基础是发动机能特别平稳地运行,而后者又归功于以下几个部件:经过最佳动力学设计的曲轴和凸轮轴驱动系统,以及具有特殊刚性的曲轴箱和传动机构的连接件。最后,还得归功于设计工程师对发动机精心的声学微调处理,使进气管道、排气系统与这些部件的装配达到完美的组合。 作为加长型奥迪A8的核心部件,新型12缸发动机首次亮相在今年的巴黎国际车展上。它动力强劲、特点分明而充满活力,这一品质使奥迪旗舰A8轿车成为奥迪设计理念的象征。 优势W12发动机排列更加紧凑,运转时更加安静.不过这都不是最主要的,最大优势在于其较短的长度可以使轿车实现前置四驱.如A8L,辉腾.反观幻影,S600L,760Li只能是后驱,无法实现四驱.而四驱则可以大大提升轿车的操控性和牵引力,这对车身庞大且沉重的豪华车尤为有利. W12发动机 车型大众旗下的各种旗舰车型 辉腾 奥迪A8L 宾利 Golf W12概念车

汽车V型发动机工作原理

V型发动机:是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起,使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。

V型发动机的高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学,要求汽车的迎风面越小越好,

也就是要求发动机盖越低越好。

常见的V型发动机有V6、V8、V10、V12。还有V3、V5以及V16(不要跟有些直列发动机代表气门数搞浑了)。

顾名思义,V代表发动机气缸成V型排列,一般是90度,这样可以抵消运转时的震动,更加稳定。也有75度和72度的。雷诺赛车甚至用了超过90度的广角V10引擎。

优点:运转稳定(针对V6、V8、V12)、节省空间。

缺点:结构比较复杂,不利于保养和维修,并且造价较高。同时,V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因,并不非常稳定,尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎,更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。

发动机工作原理?

第一节发动机的作用和组成

一、发动机的作用:是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。

二、发动机的组成:机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统(汽油发动机采用)、起动系统等部分组成。

第二节 发动机的分类

1、根据所用燃料不同,发动机可以分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机。以汽油或柴油为燃料的发动机分别称为汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其它气体燃料的发动机称为气体燃料发动机。

2、按照冷却方式的不同,发动机可以分为水冷发动机和风冷发动机两种。利用水或冷却液作为冷却介质进行冷却的称为水冷发动机,利用空气作为冷却介质进行冷却的称为风冷发动机。

3、按照完成一个工作循环所需的行程数不同,内燃机可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。

4、按照进气状态不同,活塞式内燃机可分为增压和非增压两种,若进气是在接近大气状态下进行的,则为非增压式或自然吸气式内燃机;若利用增压器将进气压力增高,进气密度增大,则为增压式内燃机。增压可以提高内燃机功率。汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的。

第三节 发动机的型号与编制

发动机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下表:

型号编制示例如下:

(1) 1E65F----表示单缸、四冲程、缸径65mm、风冷、通用型。

(2) 4100Q----表示四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、车用。

(3) 492T ----表示四缸、四冲程、缸径95mm、水冷、拖拉机用。

第四节 发动机的常用术语

 1、上止点

  活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向上运动到最高位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置,称为上止点。

2、下止点

活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向下运动到最低位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置,称为下止点。

3、活塞行程 

活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋转180°

4、曲柄半径

曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍,即 S =2R 。

5、气缸工作容积

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。一般 用Vh表示:

式中:D-气缸直径,单位mm;

S-活塞行程,单位mm;

6、气缸总容积

活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示,显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,即Va=Vc+Vh。

7、发动机排量

多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。一般用VL表示:

VL=Vhi

式中:Vh- 气缸工作容积;

i - 气缸数目。

8、压缩比

是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。

式中:Va - 气缸总容积;  

Vh - 气缸工作容积;

Vc - 燃烧室容积;

通常汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比较高,一般为16~22。

9、工作循环

每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程,即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个。

第五节 发动机的工作原理

一、四行程汽油发动机工作原理

发动机工作须经过进气,把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气压缩,压缩接近终点时点燃可燃混合气;可燃混合气着火燃烧,膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。进气、压缩、作功、排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的一个工作循环,工作循环不断地重复,就实现了能量转换,使发动机能够连续运转。

1、进气行程

活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,在气缸内形成一定的真空度,空气和汽油混合物通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步形成可燃混合气。

2、压缩行程:

进气结束终了,曲轴继续旋转,带动活塞从下止点向上止点运动,这时进、排气门均关闭,气缸内成为封闭容积,随着活塞移动,气缸容积不断减小,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。

3、做功行程;

做功行程包括燃烧过程和膨胀过程,在这一行程中,进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,点燃可燃混合气,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀,温度和压力急剧升高,最高压力可达3.0~6.5MPa,最高温度可达2200~2800K,高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点向下止点移动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转外,其余用于对外做功。随着活塞向下运动,气缸内容积增加,气体压力和温度逐渐降低,当活塞运动到下止点时,做功行程结束,气体压力降低到0.35~0.5MPa,气体温度降低到1200~1500K。

4、排气行程:

可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下一个进气行程。排气行程开始时,排气门开启,进气门仍然关闭,曲轴通过连杆带动活塞由下止点向上止点运动时,此时废气在自身生剩余压力和在活塞的推动下,经排气门排出气缸之外。活塞越过上止点后,排气门关闭,排气行程结束。

受排气阻力的影响,排气终止时,气体压力仍高于大气压力,约为0.105~0.12MPa,温度约为900~1100K。

曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环,这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程,相应地曲轴旋转了两圈。

实际汽油机的进气过程中,进气门打开。在排气行程中,是排气门早于下止点开启,迟于上止点关闭。

进气门早开晚关的目的是为了增加进入气缸的混合气量,排气门早开晚关的目的是为了减少气缸内的残余废气量。减少残余废气量,会相应增加进气量。

二、四行程柴油机的工作原理

四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程一样,每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程,但由于柴油机使用的燃料是柴油,柴油与汽油有较大的差别,柴油粘度大,不易蒸发,自燃温度低,故可燃混合气的形成,着火方式,燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同.四冲程柴油机工作原理如下:

1、进气冲程 与汽油机相比,进入柴油机汽缸的不是可燃混合气而是纯空气。进气行程结束时,气体压力为80 -90kpa,温度为310-350K。

2、压缩冲程 压缩的是纯空气,由于柴油机压缩比大,压缩终了时气体的温度和压力比汽油机高。压力约为3000-5000kpa,温度约为800-1000k。

3、做工冲程 压缩行程结束,高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸,迅速汽化并与空气形成混合气。由于压缩终了汽缸内温度远高于柴油的自然温度(500K左右)柴油立即自行着火燃烧。因此,柴油机没有点火系统。燃烧最高压力为5000-10000kpa,最高温度约为1800-2200K。

4、排气冲程 基本上与汽油机相同。

三. 二行程汽油机的工作原理

二行程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成,但它是在曲轴旋转一圈(360°),活塞上下往复运动的两个行程内完成的。因此,二行程发动机与四行程发动机工作原理不同,结构也不一样。

例如曲轴箱换气式二行程汽油机,气缸上有三排孔,利用这三排孔分别在一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。工作原理如下:活塞向上运动,将三排孔都关闭,活塞上部开始压缩,当活塞继续上行时,活塞下方打开了进气孔,可燃混合气进入曲轴箱,活塞接近上止点时,火花塞点燃混合气,气体燃烧膨胀,推动活塞向下运动,进气孔关闭,曲轴箱内的混合气受到压缩,当活塞接近下止点时,排气孔打开,排出废气,活塞再向下运动,换气孔打开,受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内,并扫除废气。

第一行程:活塞从下止点向上止点运动,事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩,新的可燃混合气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。

第二行程:活塞从上止点向下止点运动,活塞上方进行作功过程和换气过程,而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。

四. 二行程柴油机的工作原理

二行程柴油机和二行程汽油机工作类似,所不同的是,柴油机进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。例如带有扫气泵的二行程柴油机工作过程如下:

第一行程:活塞从下止点向上止点运动,行程开始前不久,进气孔和排气门均以开启,利用从扫气泵流出的空气使气缸换气。当活塞继续向上运动进气孔被关闭,排气门也关闭,空气受到压缩,当活塞接近上止点时,喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室,燃油和空气混合后燃烧,使气缸内压力增大。

第二行程:活塞从上止点向下止点运动,开始时气体膨胀,推动活塞向下运动,对外作功,当活塞下行到大约2/3行程时,排气门开启,排出废气,气缸内压力降低,进气孔开启,进行换气,换气一直延续到活塞向上运动1/3行程进气孔关闭结束

V12的工作原理图

V12的工作原理:

1、 进气过程

曲轴旋转,活塞从上止点向下止点移动,此时进气门已打开。由于活塞的下行,活塞上方容积增大,产生真空吸力,燃油和空气经化油器雾化混合成可燃混合气,经进气门被吸入气缸。活塞到下止点后,进气门关闭,进气行程结束。

2、 压缩行程

进气行程终了时,进排气门均关闭。活塞从下止点向上止点移动,使进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞将到上止点时,混合气的压力可达1470kPa以上,温度可达250℃-300℃,为混合气体的燃烧作功创造了良好的条件。这一行程在活塞到上止点时结束。

3、 作功行程

当压缩行程活塞接近上止点时,火花塞电极间产生电火花,将被压缩的可燃混合气点燃,燃烧的气体迅速膨胀,使气缸内的瞬时压力达2940kPa-4410kPa,温度达1800℃-2000℃,在高压气体的作用下,活塞被迫从上止点向下止点运动,通过连杆,将高压气体的推力传给曲轴使之旋转作功,实现热能转变为机械能。

4、 排气行程

在作功行程末,活塞被推到接近下止点时,排气门打开,活塞由下止点向上止点运动,气缸内燃烧后的废气在活塞的推动下,经排气门排出气缸,活塞到上止点后,排气门关闭,这一行程结束。

关于《v12发动机工作原理图》的介绍到此就结束了。

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文章名称:《v12发动机工作原理图》
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