工程機械內(nèi)燃機課件

1、1參考資料：參考資料：內(nèi)燃機構(gòu)造與原理內(nèi)燃機構(gòu)造與原理，主編：孫建新，出，主編：孫建新，出版社：人民交通出版社，版社：人民交通出版社，2004。汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造上冊，主編：陳家瑞，出版社：上冊，主編：陳家瑞，出版社：人民交通出版社，人民交通出版社，2002。內(nèi)燃機學(xué)內(nèi)燃機學(xué)，主編：周龍保，出版社：機，主編：周龍保，出版社：機械工業(yè)出版社，械工業(yè)出版社，2006。網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)資源。 工程機械內(nèi)燃機工程機械內(nèi)燃機2 工程機械內(nèi)燃機工程機械內(nèi)燃機第一章第一章 內(nèi)燃機基本工作原理內(nèi)燃機基本工作原理3內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 四沖程內(nèi)燃機工作原理四沖程內(nèi)燃機工作原理第三節(jié)第三

2、節(jié) 二沖程內(nèi)燃機工作原理二沖程內(nèi)燃機工作原理第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)燃機的有效性能指標內(nèi)燃機的有效性能指標第五節(jié)第五節(jié) 內(nèi)燃機型號編制內(nèi)燃機型號編制4第一節(jié)第一節(jié) 概述概述熱機的分類熱機的分類: 一、內(nèi)燃機的基本概念一、內(nèi)燃機的基本概念5第一節(jié)第一節(jié) 概述概述l內(nèi)燃機是一種將內(nèi)燃機是一種將燃料燃料（液體或氣體）（液體或氣體）引入發(fā)動引入發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒機氣缸內(nèi)燃燒，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，再通過再通過一定的機構(gòu)一定的機構(gòu)將熱能轉(zhuǎn)換成機械功的將熱能轉(zhuǎn)換成機械功的熱力熱力發(fā)動機發(fā)動機。l內(nèi)燃機的能量轉(zhuǎn)換過程：內(nèi)燃機的能量轉(zhuǎn)換過程：化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能機械能機械能。6第一節(jié)第一節(jié)

3、 概述概述往復(fù)活塞式內(nèi)燃機：往復(fù)活塞式內(nèi)燃機：通過活塞的往復(fù)運動將熱能通過活塞的往復(fù)運動將熱能轉(zhuǎn)換成機械功，包括柴油機、汽油機等。轉(zhuǎn)換成機械功，包括柴油機、汽油機等。旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機：旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機：通過活塞的旋轉(zhuǎn)運動將熱能通過活塞的旋轉(zhuǎn)運動將熱能轉(zhuǎn)換成機械功。最大優(yōu)點是零件少，體積小，重轉(zhuǎn)換成機械功。最大優(yōu)點是零件少，體積小，重量輕。但密封性問題很難解決。量輕。但密封性問題很難解決。7第一節(jié)第一節(jié) 概述概述往復(fù)活塞式往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式8第一節(jié)第一節(jié) 概述概述燃氣輪機燃氣輪機 ：以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機械功。速旋轉(zhuǎn)，熱能

4、轉(zhuǎn)換成機械功。 是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。熱力發(fā)動機。噴氣式發(fā)動機噴氣式發(fā)動機 ：燃料在發(fā)動機中心部位燃燒，將燃料在發(fā)動機中心部位燃燒，將氣流排出尾部。氣流排出尾部。9第一節(jié)第一節(jié) 概述概述l外燃機是燃料在氣缸外部燃燒，而工質(zhì)膨脹在外燃機是燃料在氣缸外部燃燒，而工質(zhì)膨脹在氣缸內(nèi)部進行的發(fā)動機氣缸內(nèi)部進行的發(fā)動機 。往復(fù)式蒸汽機往復(fù)式蒸汽機 ：蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機械功的：蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機械功的往復(fù)式動力機械往復(fù)式動力機械 。汽輪機：將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機械功的旋汽輪機：將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械，又稱蒸汽透平。轉(zhuǎn)式動力機械，又稱蒸汽透平。熱氣機：一種外燃的、閉式

5、循環(huán)往復(fù)活塞式熱氣機：一種外燃的、閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動機。熱力發(fā)動機。 10第一節(jié)第一節(jié) 概述概述內(nèi)燃機的主要優(yōu)點：內(nèi)燃機的主要優(yōu)點：（1）熱效率高。）熱效率高。（2）體積小，重量輕。）體積小，重量輕。（3）機動性能好。）機動性能好。（4）轉(zhuǎn)速和功率范圍廣。）轉(zhuǎn)速和功率范圍廣。內(nèi)燃機的主要缺點：內(nèi)燃機的主要缺點： （1）對燃料要求高）對燃料要求高 。 （2）噪聲和廢氣污染嚴重）噪聲和廢氣污染嚴重 。11第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 二、內(nèi)燃機的總體構(gòu)造二、內(nèi)燃機的總體構(gòu)造 （1）曲柄連桿機構(gòu)）曲柄連桿機構(gòu) （2）配氣機構(gòu)）配氣機構(gòu) （3）燃料供給系統(tǒng)）燃料供給系統(tǒng) （4）汽油機點火系統(tǒng)）汽油機

6、點火系統(tǒng) （5）潤滑系統(tǒng)）潤滑系統(tǒng) （6）冷卻系統(tǒng)）冷卻系統(tǒng) （7）起動系統(tǒng)）起動系統(tǒng) 12第一節(jié)第一節(jié) 概述概述（1）曲柄連桿機構(gòu)）曲柄連桿機構(gòu) 內(nèi)燃機實內(nèi)燃機實現(xiàn)工作循現(xiàn)工作循環(huán)，完成環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換的主要機的主要機構(gòu)。構(gòu)。 13第一節(jié)第一節(jié) 概述概述（2）配氣機構(gòu)）配氣機構(gòu)按照一定按照一定要求及時要求及時吸入新鮮吸入新鮮氣體，并氣體，并將燃燒后將燃燒后的廢氣及的廢氣及時排出。時排出。 14第一節(jié)第一節(jié) 概述概述向內(nèi)燃機向內(nèi)燃機氣缸及時氣缸及時地供給燃地供給燃料。料。 （3）燃料供給系統(tǒng)）燃料供給系統(tǒng) 15第一節(jié)第一節(jié) 概述概述（4）汽油機點火系統(tǒng)）汽油機點火系統(tǒng) 按照一按照一定要

7、求定要求產(chǎn)生電產(chǎn)生電火花，火花，點燃汽點燃汽油機的油機的可燃混可燃混合氣。合氣。16第一節(jié)第一節(jié) 概述概述向內(nèi)燃機的向內(nèi)燃機的摩擦零件供摩擦零件供給潤滑油，給潤滑油，以減少摩擦以減少摩擦阻力和機件阻力和機件的磨損并帶的磨損并帶走部分熱量。走部分熱量。 （5）潤滑系統(tǒng)）潤滑系統(tǒng) 17第一節(jié)第一節(jié) 概述概述（6）冷卻系統(tǒng)）冷卻系統(tǒng) 適當冷卻適當冷卻內(nèi)燃機的內(nèi)燃機的高溫零件，高溫零件，以保證受以保證受熱部件處熱部件處于正常的于正常的工作溫度工作溫度范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 18第一節(jié)第一節(jié) 概述概述提供外力，提供外力，以便安全可以便安全可靠地使內(nèi)燃靠地使內(nèi)燃機由靜止狀機由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)入運轉(zhuǎn)態(tài)轉(zhuǎn)入運轉(zhuǎn)狀態(tài)狀態(tài)

8、。 （7）起動系統(tǒng)）起動系統(tǒng) 19第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 三、內(nèi)燃機的分類三、內(nèi)燃機的分類 內(nèi)內(nèi)燃燃機機分分類類 柴柴油油機機 汽汽油油機機 代代用用燃燃料料（天天然然氣氣、酒酒精精等等）發(fā)發(fā)動動機機 按按沖沖程程數(shù)數(shù) 按按冷冷卻卻方方式式 風(fēng)風(fēng)冷冷 水水冷冷 按按氣氣缸缸數(shù)數(shù) 單單缸缸機機 多多缸缸機機 按按所所用用燃燃料料 四四沖沖程程 二二沖沖程程 單單列列 雙雙列列 其其它它形形式式（W形形，王王字字形形，X形形等等） 按按氣氣缸缸排排列列 按按是是否否增增壓壓 非非增增壓壓 增增壓壓 20第一節(jié)第一節(jié) 概述概述21第一節(jié)第一節(jié) 概述概述22第一節(jié)第一節(jié) 概述概述23第一節(jié)第一節(jié) 概述

9、概述24第一節(jié)第一節(jié) 概述概述25第一節(jié)第一節(jié) 概述概述帶渦輪增壓的內(nèi)燃機帶渦輪增壓的內(nèi)燃機渦輪增壓器渦輪增壓器26第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 四、內(nèi)燃機的基本術(shù)語四、內(nèi)燃機的基本術(shù)語 1氣缸直徑氣缸直徑d 2止點止點DC 3上止點上止點TDC 4下止點下止點BDC 5活塞行程活塞行程S 6曲柄半徑曲柄半徑R 7氣缸工作容積氣缸工作容積Vs 8氣缸余隙容積氣缸余隙容積Vcc9氣缸最大容積氣缸最大容積Vt 10內(nèi)燃機排量內(nèi)燃機排量Vs t11壓縮比壓縮比c c 氣缸內(nèi)孔的直徑氣缸內(nèi)孔的直徑 活塞往復(fù)運動時，發(fā)活塞往復(fù)運動時，發(fā)生方向改變的位置點生方向改變的位置點活塞頂面距曲軸中活塞頂面距曲軸中心線最

10、遠的位置點心線最遠的位置點 活塞頂面距曲軸中活塞頂面距曲軸中心線最近的位置點心線最近的位置點 也叫活塞沖程，是指也叫活塞沖程，是指上、下止點間的距離上、下止點間的距離 曲軸主軸頸中心線到連桿曲軸主軸頸中心線到連桿軸頸中心線的垂直距離軸頸中心線的垂直距離 也叫活塞排量，是也叫活塞排量，是指一個氣缸中，活指一個氣缸中，活塞運動一個行程所塞運動一個行程所掃過的容積。掃過的容積。24sdVS是活塞位于上止點時是活塞位于上止點時的氣缸容積，也是氣的氣缸容積，也是氣缸的最小容積。缸的最小容積。 活塞位于下止點時氣缸活塞位于下止點時氣缸的容積，即氣缸工作容的容積，即氣缸工作容積與余隙容積之和積與余隙容積之和 tsccVVV一臺內(nèi)燃機所有氣一臺內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和缸工作容積的總和 stsVV i氣缸最大容積與氣缸最大容積與余隙容積的比值余隙容積的比值 tcccVV27第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 四、內(nèi)燃機的基本術(shù)語四、內(nèi)燃機的基本術(shù)語 例題：例題： BJ492QA型汽油機有四個氣缸，活塞行程型汽油機有四個氣缸，活塞行程92mm，壓縮比為，壓縮比為6，計算其每缸工作容積、，計算其每缸工作容積、燃燒室容積及發(fā)動機排量（單位：燃燒室容積及發(fā)動機排量（單位：L）？）？28第一節(jié)第一節(jié) 概述概述sV