发动机的历史与发展.ppt

1、引擎的历史和开发、北京理工学院、内燃机基本结构、概念评审、内燃机定义？内燃机基本结构，原则探讨，重要参数：压缩比，说明内容，1引擎的诞生2军动力和近代史3内燃机产业的未来问题，1引擎的诞生，惠更斯画的引擎设计图(1673年)，1。第一个引擎，设计师惠更斯：土星的光环，动量守恒，钟摆发明，光波学说等发现)贝赛宫：耗水3000m3/日(在塞纳河边)，火力内燃机(在1673设计1685中开发)，第一个引擎的诞生，需求第一，意大利人达芬奇在1509年绘制了类似的火力引擎(设计构思)！2第一个蒸汽机，纽科曼蒸汽机(1712英国铁匠)，设计师巴黎医学院学生巴平，蒸汽动力希金斯的火力引擎火药爆炸膨胀力，需求

2、推动煤矿排水。英国铁匠纽科文，2第一个蒸汽机，参数和指示器H10m，D=1454mm，S=2100mm，Pe=25马力，n=9r/min，=1，E1%。缺点：效率低、体积大的必须依靠重力。不能离开火力引擎模式，只能放直。newkomen蒸汽机活塞，未普及。当时对工业的推动很小，没有获得历史发明权。3瓦蒸汽机，1763年改进设计建议1776年开发)，瓦特：英国格拉斯大学实验室设备修理工。在新科门蒸汽机修理过程中受到了启发。问题1:大大小，小功率。解决方案：增加蒸汽量。问题2:增加蒸汽量后，要增加冷却水量，降低壁温，就要进一步增加蒸汽量。问题3:添加冷凝器后，蒸汽通过狭窄的冷凝器阻力大。解决方法：

3、汽缸蒸汽加压，=1=2*低速汽油机自动循环理论效率：=1-1/k-1，解决方法：附加冷凝器* *；在冷凝器内冷却蒸汽。3瓦蒸汽机，发明的关键：冷凝器，=2 e=3% (4倍1784年安装曲轴和飞轮，在各行业推广，极大地促进了当时的工业发展)。历史认证蒸汽机发明家。贡献了第一个工业革命。3第一次内燃机(纽考门的蒸汽机发明155年后1860年)，经过70多年的努力，200年前用法国人雷诺瓦(兰诺)牙齿“煤气空气”代替了火力引擎的火药，开发了第一次内燃机。压缩比=1，效率4.5%，最大功率4.5千瓦18601865年共生产5000台，当时蒸汽机效率接近10%。为什么开发的内燃机效率那么低？雷诺瓦的错

4、误理论：爆炸冲击太大，导致热效率低，必须慢慢燃烧。著名物理学家雷诺瓦理论奥托的研究和思考，当时的内燃机特征：效率低，体积小，重量轻。如果能提高效率，其应用前景很广阔。问题：1。商店附近不烧，膨胀不足。无压缩过程，压缩比1；3.还应在大气压力下重置活塞，4奥托的4行政点火式燃气机，(1876年)因错误结论而产生的伟大发明。也是“执着于灵感云”的结果。要在罐子里实现“分层燃烧”！研究是“视觉观察法”，稀薄的燃烧！如何保证正常点火？如何在气缸中实现“分层燃烧”？4奥托的四冲程点火式燃气机，奥托制作了透明的圆筒，并研究了如何用烟代替燃料(煤气)实现分层燃烧。实现方案：(1)进气过程形成稀薄的混合物。(

5、2)点火前，在火花插头附近形成浓稠的混合物。，4自动的四冲程点火式燃气机，问题：当时的引擎都是二冲程(膨胀和排气)，与现在的主冲程是膨胀和压缩的二冲程引擎不同，吸入是在活塞停止点附近完成的(=1)。由于没有单独的进气冲程，很难实现分层燃烧。解决方法：建议增加独立进气冲程，采用四冲程发动机。第四个笔划是“压缩笔划”！4奥托的4行政点火式燃气机，奥托不仅提出了“4行政引擎的构想”，而且在得力助手梅巴哈的帮助下，1876年开发了第一台4行政点火式燃气机。可以说，因为有独立的压缩冲程，所以要实现更高的压缩比。牙齿燃气机单独，4冲程，台式，等容燃烧，=2.5，Pe=4PS，e=14%，运行平稳，体积小，

6、质量减少70%。很快普及，形成了内燃机工业。奥托通过4行政点火式燃气机的快速发展，得知“提高压缩比可以提高效率”后，1880年电力达到1520PS，1893年达到200PS。1886年热效率达到15.5%，1894年热效率达到20%。理论指导的重要性！没有功劳的渡边杏梅巴哈，(1)十字头连杆。解决活塞和缸套之间的磨损和密封。(2)减压装置。发动引擎。梅巴哈：设计了接班戴姆勒总工程师、第二次世界大战战斗机的戴姆勒引擎等。14年前，1862年，法国铁路工程师“罗莎”发表了4行政内燃机原理论文，并申请了专利。第一个内燃机，5“卡诺循环”理论，1。卡诺人，那本书，那本预言(自动机52年，1824年，卡

7、诺28岁)，在卡诺服役期间出版了一本火力引擎研究。5060年后，人们才真正认识到牙齿书的重要性和先见之明。卡诺的贡献，1)卡诺循环2)压缩比和效率的结论3)发动机评价系统4)在对蒸汽机未来发展的预言中，自动发动机效率的根本原因是压缩比的提高。也就是说，要获得，必须先支付。付得越多，得到的就越多。“卡诺循环”理论的效率提高的方向，5“卡诺循环”理论，2)压缩比和效率的结论卡诺通过大量统计和研究，得出了为了提高发动机的效率，必须提高压缩比的结论。1)卡诺循环作用于高温热源间热能获得的最高理论效率。Carnot=1-T1/T2卡诺循环的弱点是： Pzmax高。循环指示工很低。5“卡诺循环”理论，4)

8、关于蒸汽机未来发展的预言，在蒸汽机全盛时期被其他引擎取代的蒸汽机预言。蒸汽机实现高温、高压缩比都很困难。3)发动机评价系统提出了动力、经济性、可靠性、适应性、粉盒等非常全面的发动机评价指标体系。第二军动力和近代史，1 .FF方式，73年的石油危机导致了美国汽车行业的首次赤字，仅通用汽车一年就出现了8亿美元的赤字。以普通GM汽车公司为主的研究机构经过深入研究，1979年提出了提高汽车(发动机)经济的一系列措施。这些措施可分为四个茄子类别。1)小型化、轻量型2)最优化3)减少各种损失的4) FF方式、FF方式和克里斯蒂、FF方式是美国人克里斯蒂在1904年提出的。V4，开发了变位45.9L的加宽型

9、发动机前前轮驱动汽车。当时汽车差速器等制造技术还在渡边杏，FF式汽车的振动、噪音大，无法普及。克里斯蒂还开发了4*4“兰乔”牌子汽车。2“克里斯蒂”和T34坦克引擎，在第一次世界大战期间(1915年)，应军方的要求，克里斯蒂关闭了心爱的FF式汽车研究所，对坦克进行了专门研究。克里斯蒂的坦克设计要求：速度和移动性。克里斯蒂认为坦克的作用，即侧面、奇袭和集体作战远远超过第一次世界大战和第二次世界大战初期对坦克的要求步兵的盾牌。克里斯蒂要求坦克公路(履带)速度130公里/h，户外(包括履带)64公里/h。因此，必须具有高功率。，2“克里斯蒂”和T34坦克引擎，19191930年克里斯蒂开发了多种坦克

10、，包括水陆坦克。样品车的费用为35000美元。8辆坦克，克里斯蒂向军队要求83，000美元，但军方准备只支付15，000美元。波兰1比30000美元，制造权90000美元；以苏联1比55，000美元购买了两个10吨坦克后，于1930年十二月二十四日圣诞节前夕拆除了武器，用农用机械运回苏联。牙齿罐的引擎(原型机)是航空引擎D=150，V12，750PS，汽油引擎。3 T34坦克开发过程，1939年与日本。日本希望双方加入苏联和希特勒，日本坦克速度26公里/h BT坦克室外64公里/h，保护和火力也更强。缺点：汽油发动机，1939年，1930年购买十二月，4 T34坦克发动机，T34坦克发动机：V

11、型角度60o D/S=150/180(186.7)，主辅助连杆4阀，直接喷射，变位38.8L防御，火力，特别是速度远远超过德国坦克，行驶半径是德国坦克的34倍。苏联在第二次世界大战中取得胜利起到了非常重要的作用。据悉，功勋坦克一个月生产过1300台，非常简单，可靠性高，适应性强，首次使用了倾斜手套。火力、防御、机动性、适应性都达到了历来的坦克分支。埃及仍然使用改进后的T-34坦克，3内燃机行业的未来问题，问题1内燃机还能发展多少年？问题2内燃机或汽车产业是高科技产业吗？问题3 .有内燃机创新空间吗？问题4外国内燃机水平高的地方在哪里？问题1:能内燃机发展几年？1)石油能维持多少年？2)内燃机(

12、IMF)在不久的将来会被其他动机代替吗？(1)内燃机优势，(2)内燃机缺点，能源、电力密度高的经济性，CO2排放量低。(工艺成熟)，能源单一排放难以控制(矛盾)，内燃机优势，1)能源，电力密度高，2)经济高，二氧化碳排放低。(工艺成熟)，太阳能电池：7%；蓄电池：使用成本，污染燃料电池：H2，g100 W，内燃机劣势，1)能源单(可再生替代燃料酒精燃料，生物燃料)2)排放难以控制(存在矛盾)。问题2:内燃机或汽车业是高科技产业吗？(1)没有在国内开发高级内燃机或汽车的力量！只有技术发达国家才能拥有自己开发的高级汽车或先进动力。(2)有最复杂的电子系统。(3)需要最高、最复杂的安全、自动驾驶系统

13、。(4)高频使用，高压力，加工精度，控制精度最高的液压系统。(5)内燃机具有各种复杂的灵活性调节，智能控制装置。(6)汽车是最美丽的艺术品。轿车的电子系统，发动机电子控制电子调速系统(EDC):电控燃油喷射电子点火(汽油发动机)氧气调节系统增压空气压力调节系统(涡轮增压发动机)。等等。、电子变速器控制、动力装置、汽车诊断系统、控制装置之间的网络连接(CAN)、通讯、语言输出、语言使用功能控制(语音识别)、听力电、车辆电脑、车辆电话、新显示器技术(显示器、投影机)、网路存取驱动控制单元之间的网络连接加热和室内气候调节、座位位置曹征、中央锁系统、机箱曹征系统、后室监控、控制单元之间的网络连接(CA

14、N)、系统诊断、1远程雷达、24GHz、范围120m 2、短距离红外夜视仪3外部视频、夜视、范围400 调节喷射速率的形状，实现理想喷射规律。实现多级喷射(靠近压缩停止点，在34毫秒内喷射5，6次精确控制；达到不同的目的)，很多小精密对。(电子燃油喷射器、泵、共轨曹征装置)，灵活的内燃机，可变结构的灵活内燃机，工作条件经常变化的汽车内燃机，特别是轿车用汽油发动机，被广泛采用。因为汽车用内燃机，对动力、加速性、操纵性、排放性等要求很高。汽车内燃机可变机制主要为1 .可变压缩比2。可变进气系统3。可变进气机构4。可变进气涡流5。可变加油(或喷射)计时6。可变增压系统7。可曹征冷却、润滑系统、集成管

15、理系统、结构灵活性内燃机性能弹性内燃机集成智能内燃机、(1)目前内燃机还存在很多未解决或实际解决的问题，还远远不能满足人们的要求。例如：柴油平均字典混合燃烧方式(HCCI)、等，内燃机企业没有创新就无法生存！快速增长的排放要求是当前内燃机新技术快速引进和应用的主要动力之一。除排放外，以下技术推动力应是噪音问题、可再生替代燃料问题等。内燃机高、新技术、新型动力隔热内燃机绝热复合内燃机再生式内燃机自由活塞内燃机、内燃机高、新技术、新概念燃烧方法均匀填充量压缩燃烧HCCI低温字典混合燃烧MK字典混合点火燃烧PCI等效燃烧汽油发动机分层燃烧系统、汽油机缸内直接喷射控制系统、内燃机高、新技术、F-T柴油，