第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)1課件

1、 學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境4 4：設(shè)備應(yīng)用：設(shè)備應(yīng)用 主講：鐘綿章主講：鐘綿章內(nèi)燃機(jī)(1) 一、概述 （1）定義 熱機(jī)是將燃料燃燒所釋放的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。 （2）分類 熱機(jī)分為內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)。 燃料燃燒后的能量直接推動(dòng)機(jī)械裝置做功的熱機(jī)稱為內(nèi)燃機(jī)。燃料先對(duì)某中間物質(zhì)加熱，利用中間物質(zhì)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)機(jī)械裝置做功的熱機(jī)稱為外燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)可分為活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)?；钊絻?nèi)燃機(jī)又可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。 人們往往把往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)簡(jiǎn)稱為內(nèi)燃機(jī)。 （3）應(yīng)用 內(nèi)燃機(jī)與外燃機(jī)相比，具有熱效率高、體積小、起動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、汽車、內(nèi)燃機(jī)車、摩托車、拖拉機(jī)等各種車輛

2、上。 （一）內(nèi)燃機(jī)分類1、按照所使用燃料分類：可分為柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)、酒精發(fā)動(dòng)機(jī)、天燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)等。2、按照工作循環(huán)沖程數(shù)分類：可分為四沖程、二沖程內(nèi)燃機(jī)。3、按照汽缸數(shù)和排列方式分類：可分為單缸和多缸內(nèi)燃機(jī)；多缸內(nèi)燃機(jī)汽缸排列方式有直立式、臥式、V型、X型、星型和對(duì)動(dòng)活塞式等。4、按照進(jìn)氣方式分類：可分為非增壓和增壓內(nèi)燃機(jī)。5、按照冷卻方式分類：可分為水冷、風(fēng)冷內(nèi)燃機(jī)。6、按照著火方式分類：可分為點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）和壓燃式內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)）。 （二）內(nèi)燃機(jī)基本名詞術(shù)語(yǔ)1.工作循環(huán)：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。這一系列連續(xù)的過(guò)程稱為內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)。2.上、下止點(diǎn)：活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

3、時(shí)的兩個(gè)極端位置稱為止點(diǎn)。活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置稱為上止點(diǎn)，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱為下止點(diǎn)。3.活塞行程：上、下止點(diǎn)之間的距離。 S=2rr曲軸半徑4.汽缸工作容積（氣缸排量）：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所走過(guò)的汽缸容積，用Vh表示 5.汽缸總?cè)莘e：（1）燃燒室容積：活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部與汽缸蓋之間的容積，用 VC 表示。（2）汽缸總?cè)莘e：活塞位于下止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部與汽缸蓋、汽缸套內(nèi)表面形成的容積，用 Va 表示。（3）汽缸總?cè)莘e = 汽缸工作容積 + 燃燒室容積 。即：Va =Vh+ VC 多缸內(nèi)燃機(jī)各汽缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃機(jī)工作容積或內(nèi)燃機(jī)的排量。 6.壓縮比：汽缸總?cè)莘e

4、Va與燃燒室容積VC之比，表示氣體在汽缸內(nèi)被壓縮的程度。 7.工況：是內(nèi)燃機(jī)在某一時(shí)刻的工作狀況，一般用功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示，也可以用負(fù)荷與轉(zhuǎn)速表示。 1 1、型型號(hào)號(hào)表表示示方方法法（三）內(nèi)燃機(jī)型號(hào)（三）內(nèi)燃機(jī)型號(hào) 2 2、型號(hào)含義、型號(hào)含義 內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)字、漢語(yǔ)拼音和根據(jù)汽缸內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)字、漢語(yǔ)拼音和根據(jù)汽缸布置所規(guī)定的象形字符組成。布置所規(guī)定的象形字符組成。 （1 1）首部：產(chǎn)品特征代號(hào)，由制造廠自選相應(yīng)字）首部：產(chǎn)品特征代號(hào)，由制造廠自選相應(yīng)字母表示，每種符號(hào)一般用一個(gè)或兩個(gè)字母表示。母表示，每種符號(hào)一般用一個(gè)或兩個(gè)字母表示。 （2 2）中部：由缸數(shù)符號(hào)、汽缸布置形式、沖

5、程符）中部：由缸數(shù)符號(hào)、汽缸布置形式、沖程符號(hào)和缸徑符號(hào)組成。多缸直列及單缸一般不表示符號(hào)和缸徑符號(hào)組成。多缸直列及單缸一般不表示符號(hào)。號(hào)。 （3 3）后部：結(jié)構(gòu)特征符號(hào)及用途特征符號(hào)。）后部：結(jié)構(gòu)特征符號(hào)及用途特征符號(hào)。 （4 4）尾部：區(qū)分符號(hào)。）尾部：區(qū)分符號(hào)。 3 3、示例、示例 二、內(nèi)燃機(jī)基本工作過(guò)程（一）四沖程內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程 四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣做功和排氣四個(gè)沖程組成。 1.1.進(jìn)氣沖程。進(jìn)氣沖程。工作時(shí)進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)180，新鮮氣體吸入氣缸。 2.2.壓縮沖程。壓縮沖程。在進(jìn)氣終了，內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排

6、氣門均關(guān)閉，氣缸形成封閉系統(tǒng)，活塞開始向上運(yùn)動(dòng)，活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)180，將氣缸內(nèi)的氣體壓縮，壓力和溫度均有很大提高。 3.3.做功沖程。做功沖程。內(nèi)燃機(jī)燃料燃燒，使缸內(nèi)氣體壓力和溫度急劇升高。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體膨脹做功，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)180。膨脹功經(jīng)連桿由曲軸輸出，從而把熱能變?yōu)闄C(jī)械能。4.4.排氣沖程。排氣沖程。為了使能量轉(zhuǎn)換過(guò)程連續(xù)地進(jìn)行下去，缸內(nèi)氣體在膨脹做功以后，排氣門打開活塞由下向上運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)，將廢氣從排氣門排出。當(dāng)活塞再次由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，又開始了下一個(gè)工作循環(huán)。 四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)行程中，四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)行程

7、中，只有一個(gè)行程是做功的，其余三個(gè)行程是做功只有一個(gè)行程是做功的，其余三個(gè)行程是做功的準(zhǔn)備行程。的準(zhǔn)備行程。因此單缸內(nèi)燃機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)兩周只因此單缸內(nèi)燃機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)兩周只有半周是由膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余有半周是由膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則靠慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng)，所以一周半則靠慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng)，所以曲軸轉(zhuǎn)速是不曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的均勻的。在多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，每個(gè)氣缸的。在多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，每個(gè)氣缸的工作過(guò)程是相同的，但是所有氣缸的做功行程工作過(guò)程是相同的，但是所有氣缸的做功行程并不同時(shí)發(fā)生，如四缸內(nèi)燃機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)半周并不同時(shí)發(fā)生，如四缸內(nèi)燃機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個(gè)氣缸在做功。這樣內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)

8、增多，便有一個(gè)氣缸在做功。這樣內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)增多，不僅功率增加，工作轉(zhuǎn)速也更加平穩(wěn)。不僅功率增加，工作轉(zhuǎn)速也更加平穩(wěn)。內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)是怎樣工作的是怎樣工作的.flv （二）柴油機(jī)增壓（二）柴油機(jī)增壓1 1、定義、定義柴油機(jī)增壓是將新鮮空氣在進(jìn)入氣缸之前進(jìn)行柴油機(jī)增壓是將新鮮空氣在進(jìn)入氣缸之前進(jìn)行壓縮，提高進(jìn)氣密度，增加進(jìn)氣量，從而達(dá)到提壓縮，提高進(jìn)氣密度，增加進(jìn)氣量，從而達(dá)到提高功率的目的。高功率的目的。2 2、分類、分類 按增壓程度的不同，增壓器分為低增壓、中增按增壓程度的不同，增壓器分為低增壓、中增壓、高增壓和超高增壓。壓、高增壓和超高增壓。按驅(qū)動(dòng)增壓器動(dòng)力的不同分為廢氣渦輪增壓、按驅(qū)動(dòng)增壓器

9、動(dòng)力的不同分為廢氣渦輪增壓、機(jī)械增壓和復(fù)合增壓。其中，應(yīng)用最多的是機(jī)械增壓和復(fù)合增壓。其中，應(yīng)用最多的是廢氣廢氣渦輪增壓。渦輪增壓。 3 3、廢氣渦輪增壓、廢氣渦輪增壓原理：廢氣推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動(dòng)壓氣機(jī)旋原理：廢氣推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)氣之前經(jīng)壓氣機(jī)壓縮，可以增加進(jìn)氣量，轉(zhuǎn)。進(jìn)氣之前經(jīng)壓氣機(jī)壓縮，可以增加進(jìn)氣量，多燒油，從而在相同汽缸直徑和行程的條件下，多燒油，從而在相同汽缸直徑和行程的條件下，提高功率。提高功率。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：增壓以后提高了功率，降低了油耗率，增壓以后提高了功率，降低了油耗率，改善了內(nèi)燃機(jī)的排放改善了內(nèi)燃機(jī)的排放。但是內(nèi)燃機(jī)增壓后增加了。但是內(nèi)燃機(jī)增壓后增加了內(nèi)燃機(jī)機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷；在性能上要求內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷；在性能上要求內(nèi)燃機(jī)與增壓器有良好的配合；同時(shí)由于增壓器轉(zhuǎn)速很與增壓器有良好的配合；