教学PPT内燃机概述.ppt

第一章 内 燃 机 第一节 概述,一、发动机及种类 1.发动机：凡是把某种形式的能转变为机械能的机器 都称为发动机。 由能源不同分为：风力发动机 、水力发动机、热力发动机等。 2.热力发动机：把燃料燃烧的热能转变为机械能。 分 为内燃机和外燃机。 外燃机：蒸汽机、汽轮机等。 内燃机：柴油机、汽油机、煤气机等。,二、内燃机分类 1.按燃料分：煤油机、柴油机、汽油机、煤气机等； 2.按完成一个工作循环的行程数分：四冲程式、二冲程式； 3.按着火方式分：压燃式、点燃式 4.按用途分：固定式 （发电、排灌、农产品加工等）、 移动式（拖拉机、汽车发动机）； 5.按进气方式分：增压式、非增压式； 6.按冷却方式分：水冷、风冷； 7.按气缸数分：单缸、多缸； 8.按气缸排列形式分：直列式、卧式、v型。,三、内燃机系列和型号 1.系列：按气缸直径不同将内燃机分成几个系列，在同一系列中包括缸数不同的多种机型。 如：95系列柴油机，195 295 395 495 695 等。 例如：495柴油机，表示四缸、四行程、缸径95mm、 水冷柴油机； 1e40f汽油机，表示单缸、二行程、缸径40 mm、风冷汽油机。,2.型号：,变型符号：用数字顺序表示,机器特征符号：用字母表示 q 汽车用 t 拖拉机用 c 船用 z 增压 f 风冷.无f为水冷,缸径 ：用mm数表示气缸直径,行程：e表示二行程.不用符号表示四行程 气缸数：用数字表示,第二节 内燃机工作原理 一、一般结构和基本术语 1.一般结构 （图1-1） 气缸盖、进气门、排气门、喷油器或火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。 2.常用名词术语： （1）上止点：活塞在气缸中往复运动时，活塞顶离曲轴中心最远处。 （2）下止点：活塞在气缸中往复运动时，活塞顶离曲轴中心最近处。 （3）活塞行程：活塞在上、下止点之间移动的距离，用s表示。 （4）燃烧室容积（vc）：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的空间容积。,（5）气缸工作容积（vh）：上止点与下止点之间的气缸容积。 vh=ds10/4 (l) 式中：d缸径 s活塞行程 内燃机总排量(vl)：多缸内燃机各气缸工作容积之和. vl=vh i 式中：i气缸数 （）气缸总容积（ va）：活塞位于下止点时，活塞顶上方封闭容积。 vavcvh （）.压缩比（）：气缸总容积与燃烧室容积之比。 vavc（vcvh）vcvhvc 表示气体在气缸内被压缩的程度。 柴油机： 汽油机： ,二、单缸四冲程柴油机工作过程 .柴油机基本工作原理： 先将新鲜空气吸入气缸并压缩，然后将柴油以高压喷射到燃烧室内，利用被压缩后的高温空气使柴油着火燃烧，高温高压的燃气推动活塞作功，使柴油机运转，将热能转变为机械能向外界输出。 .工作过程： （）进气过程：曲轴转角从 ，活塞由上止点 下止点，气缸容积， 压力，进气门开，排气门闭，在压力差作用下，新鲜空气被吸入气缸，直至活塞下止点，进气终了，进气门闭。 （）压缩行程：曲轴转角从 ， 活塞由下止点 上止点，进、排气门关闭，气体被压缩，、均 ， kpa 。,（）作功行程：曲轴转角从360 540，进、排气门关闭，气缸内温度柴油自燃温度（约），高压柴油喷入燃烧室，迅速与空气混合，着火燃烧，放出大量热能，此时.气缸内 kpa ，高温高压燃气推动活塞由上止点 下止点，通过连杆转动曲轴，作功行程终了时，kpa ， k； （）排气行程：曲轴转角从 540 720 活塞由下止点 上止点，排气门打开，进气门关闭，废气压力大气压，在活塞推送和压力差下废气排出。,以上“进、压、爆、排”四个行程循环往复，柴油机不断工作，柴油机每完成进气、压缩、作功、排气四个行程称为一个工作循环。一个工作循环中活塞往复四次，曲轴旋转两周。,四、单缸二行程内燃机工作过程 .结构特点（图） 气门窗口扫气式，气孔曲轴箱换气 .工作过程（二冲程汽油机气孔曲轴箱换气式） 第一行程：活塞由下止点移向上止点，关闭换气孔和排气孔，气缸内混合气被压缩，同时，曲轴箱内容积增大可燃混合气进入曲轴箱。 第二行程：活塞接近上止点时，电火花点燃被压缩的混合气推动活塞作功，同时，进气孔渐闭，曲轴箱内气体被预压，活塞继续下行打开排气孔，废气排出，随后，换气孔开启，曲轴箱内混合气进入气缸，并驱赶废气。第二行程中气缸内是作功，排气和换气。,三、单缸四行程汽油机工作过程： .汽油机基本工作原理： 先将汽油和新鲜空气组成可燃混合气体吸入气 缸并压缩，然后用电火花点火使混合气燃烧，高温高压的燃气推动活塞作功使汽油机运转将热能转变为机械能。 .工作过程：与四冲程柴油机类似， 主要区别： （）进气行程吸入气缸不是纯空气，而是空气与汽油相混合的可燃混合气。 （）汽油机压缩比较小 （）采用电火花点火。,.二冲程柴油机与二冲程汽油机工作过程的区别： 吸入新鲜空气而非混合气； 压缩终了时喷入柴油； 压燃而非点燃。 .二冲程内燃机与四冲程比较特点： 曲轴每转一周作功一次理论功率为四冲程的两倍； 因作功频率高，故运转平稳，可采用小尺寸飞轮； 省去了配气机构，结构简单，重量轻； 换气时间短，废气排除不干净；减少了有效作功行程，实际功率为四冲程.倍； 换气时有部分新鲜可燃混合气随废气排出，经济性较差。,五、内燃机的组成 一般由曲柄连杆机构、配气机构、 燃料供给系统、润滑系、冷却系和起动装置等组成。在汽油机上还设有点火系。,思考题 1、简述发动机的基本构造 2 、何谓发动机的工作