文档介绍：造I
汽车构造I
（1）
清华大学汽车工程系
赵雨东
主要内容和学时安排
汽车发动机基本知识（4
学时）
发动机机体（2学时）
曲柄连杆机构（3学时）
气门机构（3学时）
进排气、增压系统及排放
控制装置（3学时）
D－气缸直径 mm；
S－活塞行程 mm。
Vh =
式中：
发动机工作原理——常用术语（5）
发动机排量
所有气缸工作容积的总
和称为发动机排量，记
作VL
式中：Vh－气缸工作容
积；
i － 气缸数目。
VL = Vh × i
发动机工作原理——常用术语（6）
燃烧室容积
活塞位于上止点时
活塞顶面以上与气
缸盖底面以下之间
形成的容积称为燃
烧室容积，记作VC
汽油机
柴油机
发动机工作原理——常用术语（7）
气缸总容积
活塞位于下止点时，活塞顶部与
气缸盖之间的容积称为气缸总容
积,一般用Va表示
气缸总容积等于气缸工作容积和
燃烧室容积之和，即：
Va＝Vc＋Vh
= 1 + h
发动机工作原理——常用术语（8）
压缩比
压缩比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。
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。
汽油机 8～11；柴油机 16～24
V
Vc
=
Va
Vc
Vh + Vc
Vc
ε =
发动机工作原理——常用术语（9）
工作循环
活塞行程
上、下止点
发动机排量
气缸总容积
气缸工作容积
燃烧室容积
常用术语
压缩比
发动机工作原理
－四冲程汽油机（1）
进气行程（Intake）
进气门打开，排气门关
闭，活塞从上止点向下止
点运动；
气缸容积逐渐增大，气缸
内形成一定真空度，空气
和汽油的混合物被吸入气
缸，在气缸内进一步混合
形成可燃混合气。
进气终了时， 气缸内气
～
MPa， 温度达到320～
380 K。
压缩行程（Compression）
进气门和排气门都关闭，活塞
从下止点向上止点运动；
气缸容积逐渐变小，气缸内混
合气被压缩，其压力和温度同
时升高。
压缩终了时，可燃混合气压力
～ MPa， 温度可
达600～750 K。
采用大压缩比，可提高压缩终
了时气缸内的压力和温度，从
而加快燃烧速度，提高发动机
热效率。但太大容易引起“爆
震” 。一般 ε=8‾11
发动机工作原理
－四冲程汽油机（2）
作功行程（Power/Expansion）
压缩行程结束时，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，并放出大量热能；
燃烧气体体积膨胀，压力、温度升高；
气体压力推动活塞从上止点运动到下止
点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。此
时，进排气门仍然关闭。
燃烧最高压力可达3～ MPa，最高
温度可达2200～2800 K。
作功终了时， ～
MPa，气体温度降低到1200～1500
K。
发动机工作原理
－四冲程汽油机（3）
排气行程（Exhaust）
进气门关闭， 排气门开启；活塞从下
止点向上止点运动。
膨胀过后的废气在其自身剩余压力和在
活塞的推动下，经排气门排出气缸。
排气行程结束后，残留在燃烧室内的少
量废气称为残余废气。残余废气压力约
～ MPa，温度约为900～
1100 K。
发动机工作原理
－四冲程汽油机（4）
压缩
作功
排气
循
环
一个工作循环－
四个行程，曲轴
转两周，每个行
程占180°曲轴
转角
发动机工作原理
－四冲程汽油机（5）
进气
发动机工作原理
－四冲程汽油机（6）
发动机工作原理
－四冲程汽油机（7）
示功图：气缸内气体压力随气缸
容积或曲轴转角的变化关系图。
发动机工作原理
－四冲程汽油机（8）
实际进气过程中
为增加进入气缸内的混合气量和减少进气过程所消耗
的功，进气门在上止点之前开启，在下止点之后关
闭；
为减少气缸内的残余废气量和排气过程所消耗的功，
排气门在下止点之前开启，在上止点之后关闭。
进、排气过程所占曲轴转角都超过180°。
发动机工作原理
－四冲程汽油机（9）
进气行程