內(nèi)燃機(jī)的工作原理-課件

1、第二章第二章 內(nèi)燃機(jī)的工作原理內(nèi)燃機(jī)的工作原理第第2章章 內(nèi)燃機(jī)的工作原理內(nèi)燃機(jī)的工作原理要點(diǎn)：要點(diǎn)：l四沖程、二沖程柴油機(jī)工作原理；四沖程、二沖程柴油機(jī)工作原理；l四沖程、二沖程汽油機(jī)工作原理；四沖程、二沖程汽油機(jī)工作原理；l增壓柴油機(jī)特點(diǎn)；增壓柴油機(jī)特點(diǎn)；l多缸柴油機(jī)的工作順序等等。多缸柴油機(jī)的工作順序等等。 2.1 基本結(jié)構(gòu)和主要名詞基本結(jié)構(gòu)和主要名詞2.1.1柴油機(jī)的主要機(jī)件和系統(tǒng)柴油機(jī)的主要機(jī)件和系統(tǒng)四沖程柴油機(jī)的主要機(jī)件 一固定機(jī)件：機(jī)座1，機(jī)體3，主軸承2，氣缸蓋5，氣缸套6等。二運(yùn)動機(jī)件：曲軸10，連桿8，活塞6，活塞銷7，連桿螺栓9等。 三配氣機(jī)構(gòu)：凸輪軸16，頂桿17，搖臂

2、12，氣閥機(jī)構(gòu)（進(jìn)氣閥13、排氣閥14、氣閥彈簧15）等。 2.2.2內(nèi)燃機(jī)的主要名詞內(nèi)燃機(jī)的主要名詞(a)上止點(diǎn) （b）下止點(diǎn) 1上止點(diǎn)：活塞距曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置 。 2下止點(diǎn)：活塞距曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置 。3活塞沖程（S）：上、下止點(diǎn)間的距離。4壓縮室容積（Vc）：活塞位于上止點(diǎn)時，活塞頂部與缸蓋間的容積，又稱燃燒室容積。5氣缸工作容積（Vh）：活塞上、下止點(diǎn)之間的容積稱為一個氣缸的工作容積，它可以用氣缸直徑D(cm)由下式表示： Vh=( D2)/4 S (103)式中 S活塞沖程（cm）。 6氣缸的最大容積（Va）：活塞在下止點(diǎn)時，氣缸的容積，即氣缸工作容積與壓縮容積的之和： V

3、a=Vh+Vc 7氣缸的總?cè)莘eV，總排量：是內(nèi)燃機(jī)所有氣缸工作容積的總和。即： V=Vhi式中 i氣缸數(shù)。8壓縮比：氣缸最大容積與壓縮室容積的比值稱為壓縮比。定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。 = Va/Vc壓縮比過大的不良后果 現(xiàn)代汽油機(jī)壓縮比一般為910 柴油機(jī)的壓縮比一般為1624四沖程發(fā)動機(jī)的簡單工作原理四沖程發(fā)動機(jī)的簡單工作原理1.4.1 四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理 （以非增壓為例）（以非增壓為例） 1、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程2、壓縮行程、壓縮行程 3、作功行程、作功行程 4、排氣行程、排氣行程 單缸四沖程柴油機(jī)的工作過程單缸四沖

4、程柴油機(jī)的工作過程進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。大氣壓力線大氣壓力線PVra示功圖示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)壓縮行程壓縮行程PVra示功圖示功圖大氣壓力線大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)作功行程作功行程PVra示功圖示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)排氣行程排氣行程PVr示功圖大氣壓力線大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)2.3 四沖程柴油機(jī)的工作原理四沖程柴油機(jī)的工作原理l 柴油機(jī)的工作是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的，這四個過程構(gòu)成了一個工作循環(huán)?；钊哌^四個過程才能完成一個工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為四沖程柴油機(jī)。以非增壓為例。2.3.1進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖程

5、l 見P-V圖，開始時,活塞位于上止點(diǎn)（PrP0），有殘氣，活塞下行，進(jìn)氣閥開，排氣閥關(guān)（ PPo，排氣，曲軸箱壓力大于氣缸內(nèi)壓力，進(jìn)氣掃氣過程，待活塞掃過下止點(diǎn)后，關(guān)閉掃氣孔為止。1進(jìn)氣孔 2排氣孔 3換氣孔二沖程汽油發(fā)動機(jī)工作原理二沖程汽油發(fā)動機(jī)工作原理二沖程汽油機(jī)工作原理二沖程汽油機(jī)工作原理壓縮混合氣進(jìn)氣點(diǎn)火燃燒排氣掃氣孔進(jìn)氣孔排氣孔火花塞1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)思考思考1.理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機(jī)的二倍。 2.由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。 3.構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。 4.易受磨損和經(jīng)常需要修理的運(yùn)動部件數(shù)量較少。二沖程發(fā)動機(jī)與四沖程發(fā)動機(jī)相比，有何優(yōu)點(diǎn)？增壓柴油機(jī)廢氣

6、渦輪增壓（中冷）技術(shù)機(jī)械增壓2.7 增壓柴油機(jī)的特點(diǎn)增壓柴油機(jī)的特點(diǎn)1.安裝增壓器的目的：增加充入氣缸的空氣量，壓縮后空氣密度增大，所以充入氣缸內(nèi)的空氣量就增多。2.區(qū)別（1）增壓柴油機(jī)：裝有增壓器的柴油機(jī)。（2）非增壓柴油機(jī)：直接從大氣中吸入空氣的柴油機(jī)稱為增壓柴油機(jī)，現(xiàn)代艦船用的主機(jī)幾乎為增壓柴油機(jī)3.分類：機(jī)械傳動的增壓柴油機(jī)、廢氣渦輪增壓的柴油機(jī)、氣波增壓、復(fù)合增壓。2.8 多缸柴油機(jī)的工作次序多缸柴油機(jī)的工作次序l 從柴油機(jī)工作過程本身看，只有做功沖程對外做功而進(jìn)氣排氣及壓縮沖程都排但不作功，反而消耗能量，實(shí)際上柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是不均勻的。 A.轉(zhuǎn)速不均勻的危害l 運(yùn)動件受沖擊負(fù)荷，容易

7、造成磨損；l 容易產(chǎn)生扭振；l 不平衡。B.追求均勻性的方法。l 單缸時需加裝飛輪；l 多缸機(jī)除飛輪外，采取合理的發(fā)火順序。C.發(fā)火順序 為了保證發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻和平衡性的要求，對四沖程柴油機(jī)，曲軸轉(zhuǎn)動兩轉(zhuǎn)內(nèi)，每個氣缸完成一個工作循環(huán)。因此，各缸應(yīng)相隔一定的轉(zhuǎn)角而均勻的發(fā)火， 若i=氣缸數(shù)。發(fā)火間隔角：曲柄與之對應(yīng)l 四缸機(jī)為：1-3-4-2或1-2-4-3l 六缸機(jī)為：1-5-3-6-2-42.9 內(nèi)燃機(jī)分類內(nèi)燃機(jī)分類1按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分（1）筒形活塞柴油機(jī)l 缺點(diǎn)；活塞裙部起向?qū)ё饔?，在?cè)推力的作用下，活塞與缸套磨損較大。l 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，輕便、l 用途：中，高速柴油機(jī)（2）十字頭活塞柴油機(jī)l 優(yōu)點(diǎn)：活塞與缸套間無側(cè)推力，因?yàn)橛墒诸^導(dǎo)向，故磨損較小，不易擦傷和老死。l 可在氣缸下部設(shè)橫隔板，以免氣缸內(nèi)的臟油，煙灰，燃?xì)獾嚷┤肭S箱。污損曲軸箱底部的滑油。 l 缺點(diǎn)：使柴油機(jī)高度和重量增大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。l 用途：船用大型低速柴油機(jī)2.按缸數(shù)分：l 單缸機(jī)和多缸機(jī)形式l 直列式 V型 W型 X型 星型3.按燃料分：柴油機(jī)，汽油機(jī)，煤氣機(jī)4.按工作原理：四沖程和二沖程5.按進(jìn)氣方式：增壓和非增壓