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1 自我介绍郭林福51683423glf 前言 2 内燃机学课程的性质及主要内容专业选修课 48学时讲述内燃机 InternalCombustionEngine 的基本原理 结构 设计及其最新发展 以汽车发动机的讲解为主 4 教学方法 讲授 讨论 讲座 实验 5 教学要求 6 考试要求 前言 3 内燃机学课程学习的意义国家工业发展需要 合理的知识构架 个人就业发展的需要 本章主要内容 1 内燃机发展简史 2 内燃机基本工作原理 3 内燃机分类 4 各种典型内燃机的结构 第一章概论 本章重点 1 内燃机基本工作原理 2 内燃机的分类 3 基本概念的建立 第一章概论 发动机 将某一种能量转变为机械能而驱动别的机械作功的机器 也称动力装置 动力机械 热力发动机 是将燃料中的化学能通过燃烧释放出热能 在通过机器本身将热能转变为机械功的发动机 简称热机 热机又分为内燃机和外燃机 内燃机 燃料在发动机作功场所 如气缸 内部燃烧而释放出工质热能 并直接转化为机械能的热机 内燃机特点 热效率高 结构简单 比质量小 移动方便 内燃用机途 交通运输 农业机械 工程机械 发电 第一节内燃机简史 一 内燃机类型的发展1 大气压力式内燃机莱诺依尔首先发明 热效率为5 最高11 2 点燃式内燃机1876年奥托发明 四冲程 热效率14 形成了内燃机工业1890年英克拉克 德奔驰 二冲程内燃机3 压燃式内燃机1897年狄赛尔发明柴油机 热效率高 第一节内燃机简史 一 内燃机类型的发展4 转子发动机1957年汪克尔发明5 机械增压1902年法路易斯 雷诺 1907年 美世界上第一台增压发动机6 废气涡轮增压1915年瑞士阿尔弗雷德 波希 柴油机示意图 第一节内燃机简史 二 现代内燃机的进展推动力 能源危机和环境保护40年代 洛杉矶空气污染60年代 美 日 西欧排放法规 发展了汽油喷射 三元催化剂 无铅汽油 70年代 石油危机 重视经济性 发展了电喷和代用燃料 现在 电喷三元催化器代用燃料 第二节内燃机基本工作原理 上止点TDC下止点BDC活塞行程 活塞冲程 S曲柄半径R气缸工作容积Vs燃烧室容积Vc气缸工作总容积Vt压缩比 几个基本概念1 上止点 TDC topdeadcentre 活塞距曲轴中心最远位置 运动速度为零 2 下止点 BDC bottomdeadcentre 活塞距曲轴中心最近位置 运动速度为零 3 活塞行程 Stroke 活塞从上止点到下止点所走过的行程 4 燃烧室容积Vc 活塞位于上止点时由活塞 气缸以及气缸盖所包围的容积 几个基本概念 5 气缸工作容积VS workingvolume 活塞从上止点到下止点所走过的容积 6 气缸总容积 overallvolume Vt Vc Vs 7 压缩比 compressionratio Vt Vc 1 Vs Vc 第二节内燃机基本工作原理 微型轿车V4L大型机车236L 二 四冲程柴油机工作原理 柴油机的工作循环由进气 压缩 作功 排气四个冲程组成 二 四冲程柴油机工作原理 1 进气冲程 活塞由上止点向下止点运动 进气门增大 排气门关闭 二 四冲程柴油机工作原理 2 压缩冲程 活塞由下止点向上止点运动 进 排气门关闭 缸内工质压力和温度上升 二 四冲程柴油机工作原理 3 作功冲程 燃料喷入 活塞由上止点向下止点运动 进 排气关闭 高温高压工质推动活塞膨胀作功 二 四冲程柴油机工作原理 4 排气冲程 活塞由下止点向上止点运动 进气门关闭 排气门打开 2 四冲程汽油机工作原理 3 二冲程汽油机工作原理 发动机气缸体上有三个孔 即进气孔 排气孔和换气孔 这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭 其工作循环包含两个行程 1 第一行程 活塞自下止点向上移动 三个气孔被关闭后 进入气缸的混合气被压缩 在进气孔露出时 可燃混合气流入曲轴箱 2 第二行程 活塞压缩到上止点附近时 火花塞点燃可燃混合气 燃气膨胀推动活塞下移作功 这时进气孔关闭 密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩 当活塞接近下止点时排气孔开启 废气冲出 随后换气孔开启 受预压的可燃混合气冲人气缸 驱除废气 进行换气过程 3 二冲程汽油机工作原理 4 二冲程柴油机工作原理 曲轴每转一周就有一个做功行程 当发动机工作容积和转速相同时 理论上二冲程发动机功率应等于四冲程发动机的两倍 由于发生做功过程的频率较高 故运转比较均匀平稳 由于没有专门的配气机构 所以结构简单 质量较小 使用维护简便 附属机构少 易受磨损须经常维修的部件数量较少 二冲程发动机的优点 经济性较差 排放性差 二冲程发动机的缺点 原因 由于二行程发动机换气过稞中新鲜气体损失较多 废气排赊也不彻底 且气孔占据了一部分活塞行程 作功时能量损失较大 废气中未然产物多 影响 实际上二行程发动机的功率并不等于四行程发动机的两倍 而是1 5 1 6倍左右 由于这个缺点 二行程汽油机在一般汽车上很少采用 仅在摩托车 少数微型汽车及船用发动机上应用 第三节内燃机的分类 根据所用燃料分 汽油机 柴油机 天然气机 LPG发动机 乙醇发动机等 另有双燃料发动机 dualfuelengine 和灵活燃料发动机 Bi fuelengine 根据缸内着火方式分 点燃式 压燃式根据冲程数分 二冲程 四冲程根据活塞运动方式分 往复式 旋转式根据气缸冷却方式分 水冷式 风冷式 第三节内燃机的分类 根据气缸数目分 单缸机 多缸机根据内燃机转速分 低速 1000r min 根据进气充量压力分 自然吸气式 增压式根据气缸排列分 立式 卧式直列 V型 对置X型 星型 第三节内燃机的分类 根据混合气形成方式分 化油器式 进气管喷射式 缸内直喷式 分层充量式 根据燃烧室形状分 开式 分隔式 涡流 预燃室 根据进气门 凸轮轴分 二气门 多气门 顶置 侧置气门 顶置 侧置凸轮根据用途分 发电 车用 船用 农用 工程机械 拖拉机用 机车用 特种车辆用 第四节各种内燃机典型结构 一 点燃式发动机三大结构 曲柄连杆 配气机构和机体 五大系统 供油 冷却 润滑 起动和点火 三大机构 曲柄连杆 配气机构和机体 四大系统 供油 冷却 润滑 起动 二 压燃式发动机主要结构 转子发动机原理示意图 三升路波汽车 三升路波汽车 三升路波汽车发动机 三升路波车发动机技术参数 发动机局部图 第五节内燃机的最新发展动态 一 电控技术电控燃油喷射技术电控点火定时和爆燃控制电控EGR技术二 燃烧理论及排放控制技术分层燃烧理论HCCI燃烧方式新型代用燃料的燃烧清洁燃烧技术三 柔性系统多气门可变进气系统可变增压系统 第六节内燃机产品名称和型号根据国家标准GB725 82 产品名称按所用燃料命名 产品型号由阿拉伯数字和汉语拼音组成 首部中部后部尾部系换缸气冲缸结用列代数缸程径构途符标符排符值特特号志号列号征征符形符符号式号号无符号VP符号结构特征符号用途直列V型平卧型无水冷无通用F风冷T拖拉机N凝气冷却M摩托车S十字头G工程机械Dz可倒转Q车用Z增压J铁路机车D发电机组C C1船用发动机 第六节内燃机的分类与型号 CA6102 YC6108Q 1E65F 4100Q 一汽 六缸 直列 四冲程 缸径102mm 水冷 车用 玉柴 六缸 直列 四冲程 缸径108mm 水冷 车用 单缸 二冲程 65mm 风冷 通用型