内燃机原理与构造

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动机等。 4、按进气状态分,有非增压式内燃机和增压式内燃机之分。 5、按冷却方式分,有水冷式和风冷式两种。汽车和工程机械用内燃机多数是
水冷式的。 6、按气缸数及布置分,有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机(图1-1b)、斜 置式内燃机。 7、按用途分类,有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 8、其他,除以上方式分类外,还可按转速来分,有高速、中速和低速等几种。
型号示例:
柴油机 YZ6102Q—六缸直列、四冲程、缸径102mm、水冷、汽车
用(YZ为扬州柴油机厂代号); 12V135ZG—12缸、V型、四冲程、缸径135mm、水冷、
增压、工程机械用; 12VE230ZCZ—12缸、V型、二冲程、缸径230mm、水冷、
增压、船用主机、左机基本型。 汽油机 (1)1E65F—单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型; (2)12V135ZG—12缸、V形、四冲程、缸径135mm、水
轿车柴油机(55KW/4200rpm)
全铝结构(气缸盖、气缸体、 曲轴箱) 贯穿螺栓强化整机强度 刚度 四气门,双顶置凸轮 (DOHC) 直喷,增压中冷 可变截面增压器 (VNT) 共轨燃油喷射系统(CR) 带中冷EGR和进气控制 的空气管理 可变进气涡流(选装) 氧化催化器
柴油机与汽油机比较,各有优缺点(表1-3)
(5)、示功图
ra-进气行程 ac-压 缩行程 czb-做功行 程
z-最高燃烧压力 b- 做功终点 r-排气终点
P0-大气压力
2、四冲程柴油机结构特点与工作原理
柴油机所用的燃料是柴油。与四冲程汽油机 相比基本结构特点是没有火花塞,喷油器直 接安装在气缸顶部,向气缸内喷油(图1-7) 其工作原理与四冲程汽油机也有所不同,在 进气行程,进入气缸的是纯空气,而不是可 燃混合气;在压缩行程末,喷油器向气缸喷 入高压柴油,由于气缸的高温高压作用,柴 油迅速着火燃烧,使气体急剧膨胀,推动活 塞做功。其着火方式属于压燃式,而不是汽 油机的点燃式。
排量在1升以上的用两位数字表示,排量在1升以下的用壹位数字表示,如现量产机型1.012升的均用10表示、1.05升用11、
ห้องสมุดไป่ตู้
0.798升的用8表示。
2.3.2 结构代号:按产品燃料形式分类表示,具体代号见下表。
燃料名称汽 油柴 油液化石油气压缩天燃气代号G(单一汽油燃料应省略)DLN注:1、燃料代号采用英文字母。2、单一燃料是
四冲程汽油机主要由下列机构和系统组成:
1、曲柄连杆机构 2、配气机构 3、供给系统 4、点火系统 5、润滑系统 6、冷却系统 7、起动系统(起动装置) 四冲程柴油机的构造除点火系统和供给系统外,与
汽油机的大体相同。
第3节
内燃机的基本工作原理
1-火花塞 2-气缸盖 3-凸轮轴 4-机体 5进气道
排放
二冲程汽油机 简单 小 高 大 低 好 短 大
四冲程汽油机 复杂 大 低 小 高 差 长 小
2、二冲程柴油机的结构特点与工作原理
图1-9 二冲程柴油机 结构
1-活塞 2-进气孔 3 -排气门 4-泵-喷嘴 5-传动轮(由柴油机 驱动) 6-单向离合 器 7-废气排出口 8 -排气涡轮叶轮 9- 离心式风机 10-排水 口 11-增压空气冷却 器 12-进水口 13- 集流箱
型号表示方法:
首部
中部
后部
尾部
系列代号
缸数符号
换代符号
气缸布置形式符
结构特征符号
地方、企业代号 冲程符号(E表示二冲程,
四冲程不标符号)
用途特征符号
缸径符号(以气缸直径的毫米数*表示)
*气缸直径的毫米取整数。
区分符号
气缸布置形式符号
结构特征符号
符号 无符 号
V
P
气缸布置 形式
多缸布置 形式
V型
平卧型
量产机型465、466、464、462为A类、474为B类……。
产品特征号:根据产品结构个性特点进行分类,用大写英文字母表示,以便于区分和记忆为主,产品特征号由设计部门确定。如现量产机型465、
466、464代号为F、474机型代号为G。
2.3 中部
排量代号:根据产品的排量,用阿拉伯数字表示,以排量的前两位自然数字为基数,遵循四舍五入的原则确定第3位数进行圆整,
关于排放标准
1961年美国开始规定轿车的排气标准, 1970年美国加利福尼亚州决定对载重卡车 用柴油机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮 氧化合物从1973年和1975年起分两个阶段 进行限制,接着在欧洲、日本和我国都相应 制定了汽车排放法规,并且这些法规将越来 越严格。此外,由于从1973年10月开始, 石油输出国大幅度地提高石油价格,从而引 起各国对发动机燃油经济性的重视。
内燃机原理
第1章
内燃机的总体构造与基本工作 原理
1.1.1 内燃机发展简史
1885年德国人戈特利布·戴姆勒(Gottlieb Daimler)仿照四冲程煤气机的工作原理制 成了第一台汽油机,并于1886年使第一台 用汽油机驱动的汽车问世。与此同时,德国 工程师卡尔·奔驰(Karl Benz)也于1886 年1月20日向德国帝国专利局申请了他发明 的汽车专利,同年11月2日专利局批准了他 的发明,并颁发了专利证书。因此,奔驰和 戴姆勒两人是世界上公认的汽车发明人。
1890年英国的克拉克和罗伯逊、德国的卡尔·奔驰成功地发明了二
冲程内燃机。
为了研制使用廉价燃料的发动机,并进一步 提高发动机的热效率,1892年德国工程师 鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)首先提出 了柴油机的工作原理。他在发明专利中写道: “在气缸中的纯空气将被活塞强烈的压缩, 致使它所产生的温度远超过所使用燃料的自 然温度,而燃料的喷入气缸是在活塞越过上 止点之后进行的……”。一般来说,现代的柴 油机基本上是按照这一原理工作的。
关于增压技术
柴油机增压的设想早在1892年鲁道夫·狄塞尔发表 柴油机理论时就提出来了,当时他指出:“在单缸 机上安装增压泵和进气室,这样改变了进气室中的 空气压力,就能改变输出功率”。1911~1914年 瑞士工程师艾尔弗德·比希(Alfred Buchi)首先 提出柴油机废气涡轮增压的理论,并于1915年进 行了试验。1925年他又以“脉冲增压”获得瑞士 专利。1926年废气涡轮增压技术开始用于四冲程 柴油机,1942年以后在低速、船用二冲程柴油机 上陆续采用。增压技术可以有效地提高柴油机的平 均有效压力,从而大幅度地提高柴油机的有效功率。
6-气缸 7-活塞 8-曲 轴 9-曲轴正时皮带轮 10-传动
链轮 11-连杆 12-气 门 13-凸轮轴正时齿 轮
图1-4 四冲程汽油机基本结构简图
1-气缸 2-活塞 3-连 杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门
7-进气道 8-火花塞 9-排气门 10-排气道
表1-1 四冲程汽油机工作过程
行程名 称
进气
曲轴转角 0°~180°
压缩 做功 排气
180°~360 °
360°~540 °
540°~720 °
活塞行 向
↓ ↑


进气门 开 关 关 关
排气门 关 关 关 开
四冲程原理
1)进气行程 当活塞从上止点(活塞顶面离曲轴中心最远处)向
下止点(活塞顶面离曲轴中心最近处)运动时,曲 轴转角为0°~180°,进气门开启,排气门关闭, 电控喷油器向进气道喷油,空气与汽油混合,而后 被吸入气缸,该过程称为进气行程。 2)压缩行程 当活塞继续从下止点向上止点运动时(相当于曲 轴转角180°~360°),进排气门均关闭,进入气 缸的混合气被压缩,该过程称为压缩行程。
CO、HC小,NOx 、黑烟 多
1.3.2 二冲程发动机结构特点与工作原理
图1-8 二冲程汽油机 基本结构
1-气缸 2-扫气孔 3-活塞 4-连杆 5-曲轴箱 6-曲轴 7-进气孔 8-排气孔 9-火花塞
二冲程汽油机与四冲程汽油机比较见表1-4。
性能 结构
质量功率比 燃油消耗 升功率 制造维修成本 起动性 使用寿命
1.1.2 内燃机的分类
1、按工作循环所需行程数,按照完成一个工作循环所需的行程数来分,有四 冲程内燃机和二冲程内燃机,汽车和工程机械用内燃机多为四冲程内燃机。
2、按着火方式分,有压缩着火(压燃式)和强制点火(点燃式)两类。 3、按使用燃料种类分,有汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料及多种燃料发
性能 着火方式 燃油消耗
热效率 工作平稳性 发动机转速
升功率 起动性 制造维修成本 质量功率比* 使用寿命
排放
汽油机 点燃 高
30%左右 柔和
高(4000~6000r/min) 大 易 低 小 短
CO、HC大,NOx 、黑烟 少
柴油机 压燃 低
40%左右 粗暴
低(2500~3000r/min) 小 难 高 大 长
并输出机械能,该过程称为做功行程。
4)排气行程
活塞继续从下止点往上止点运动(相当于曲轴转角
540°~720°),这时,进气门关闭,排气门开启,燃烧后
产生的废气被排出气缸,该过程称为排气行程。
(4)、多缸发动机结构特点
4缸发动机曲轴 单缸发动机功率小,转速不均匀,工作振动大,现
代汽车发动机都是多缸发动机,用得最多的是4缸、 6缸、8缸发动机。 多缸发动机是由多个结构相同的气缸组成,它们共 用一个机体,一根曲轴。曲轴的曲柄布置应该使各 缸做功行程均匀分布在720°曲轴转角内。如,4 缸发动机曲轴(图1-5)相邻工作缸的曲柄夹角为 180°,曲轴每转180°便有一个气缸做功;又如, 6缸发动机,曲轴每转120°便有一个气缸在做功。 气缸数越多,发动机工作越平稳,但结构也越复杂。
冷、增压、工程机械用。 (3)HH465QE—4缸、四冲程、缸径65mm、水冷、车用。
汽车发动机产品型号编制规则
范围
本标准规定了发动机型号的编制规则。
本标准适用于重庆渝安淮海动力有限公司生产的发动机。
发动机型号
结构表示方法
首部
中部
尾部
产品类别号 产品特征号
排量代号 结构代号
变型代号
2.2 首部
2.2.1 产品类别号:按产品基本形式分类,从大写英文字母A到X(除O、I外)依次分类排列,产品类别号由设计部门确定。如现
第4节 内燃机产品名称和型号编制规则
内燃机型号由四部分组成。
首部:包括产品系列代号、换代符号和地方、企 业代号,由制造厂根据需要自选相应字母表示, 但需经行业标准化归口单位核准、备案。
中部:由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符 号和缸径符号组成。
后部:由结构特征符号和用途特征符号组成。
尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需 要区分时,由制造厂选用适当符号表示。后部与 尾部可用“-”分隔。
符 结构特 号征
无 水冷 符 号
F 风冷
Z 增压
ZL 增压中 冷
DZ 可倒转
N 凝气冷 却
S 十字头 式
用途特征符号
符号 无符号
T M G Q J D C
CZ
Y L
用途 通用型及固定
动力 拖拉机 摩托车 工程机械
汽车 铁路机车 发电机组 船用主机,右 机基本型 船用主机,左 机基本型 农用运输车 林业机械
图1-1 V形与对置气缸排列
a)V形内燃机
b)对置气缸式内燃机
第2节 内燃机的总体构造
1-2 四冲程汽油机总体组成
1-凸轮轴 2-摇臂 3-排气门 4-火花塞 5-电控喷油 器 6-燃油滤清器 7-电动燃油泵 8-燃油箱 9-点火 线圈组件 10-燃油压力调节阀 11-进气门 12-冷却 液温度传感器 13-爆震传感器 14-进气管 15-进气 温度传感器 16-节气门 17-节气门传感器 18-空气 滤清器 19-空气质量计 20-控制单元(ECU) 21-冷却液套 22-曲轴位置传感器 23-点火开关 24-蓄电池 25-起动电机 26-飞轮 27-油底壳 28机油 29-曲轴 30-连杆31-曲轴带轮(主动三角皮 带轮)32-正时皮带 33-气缸 34-排气三元催化转 化器 35-氧传感器 36-活塞37-凸轮轴正时皮带轮 (凸轮轴带轮)
四冲程原理
3)做功行程(燃烧-膨胀行程)
在压缩行程末,火花塞开始点火,进、排气门都关闭,进入
气缸的可燃混合气被点燃、燃烧,放出大量的热能,导致气缸
内气体压力和温度迅速增加(最高压力达5Mpa,最高温度达
2800K),气体体积急剧膨胀,推动活塞从上止点向下止点运
动(相当于曲轴转角360°~540°),通过连杆使曲轴旋转
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