汽车发动机特征参数及工作原理

发动机的作用是将燃料与空气进行混合并在机体内燃烧，推动活塞往复运动再带动曲轴旋转，从而将化学能转变为热能，再把热能转变为机械能向汽车提供动力。

发动机基本术语如图1-4所示。

（1）工作循环 活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地做功。

（2）上止点（TDC）上止点是指活塞顶距曲轴旋转中心最远的位置，即活塞的最高位置，如图1-5所示。

（3）下止点（BDC）下止点是指活塞顶距曲轴旋转中心最近的距离，即活塞的最低位置如图1-6所示。

图1-4 发动机基本术语图

（4）活塞行程S活塞行程是指上、下止点间的距离。曲轴的回转半径R称为曲柄半径（即由曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离）。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机。用S表示活塞行程，单位：mm。活塞由一个止点运动到另一个止点的过程，称为一个行程（S=2R），即曲轴每转一周，活塞完成两个行程，如图1-7所示。

图1-5 上止点

图1-6 下止点

图1-7 活塞行程

（5）气缸工作容积V_s气缸工作容积是指上下止点间的气缸容积，用V_s表示，单位为L。

式中 D——气缸直径（mm）；(https://www.xing528.com)

S——活塞行程（mm）。

（6）燃烧室容积V_C活塞在气缸内往复直线运动，当活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室容积，用V_C表示。

（7）气缸总容积V_a气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积，用V_a表示。

V_a=V_C+V_s

（8）发动机排量V_L发动机所有气缸工作容积之和，用V_L表示，单位为L。对于多缸发动机：

V_L=V_s×i式中 i——发动机缸数；

V_s——气缸工作容积。

发动机排量是一个非常重要的特征参数，轿车是以发动机排量大小来进行分级。微型：≤1.0；普通级：1.0～1.6；中级：1.6～2.5；中高级：2.5～4.0；高级：≥4.0。

（9）压缩比ε压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比，用ε表示。

压缩比是用来衡量空气或可燃混合气被压缩的程度，它直接影响发动机的热效率。一般汽油机压缩比为7～10（有的轿车可达9～14），柴油发动机压缩比较高，为16～22。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。

（10）工况 内燃机在某一时刻的运行状况称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速。

（11）行程 活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。

（12）工作循环 发动机完成进气、压缩、做功、排气四个行程，称为一个工作循环。

（13）负荷率 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常称为负荷。