内燃机的基本工作原理和总体构造

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内燃机原理与构造

内燃机原理与构造
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。

第一章 内燃机基本构造和原理

第一章 内燃机基本构造和原理

(5)气缸工作容积:活塞从一个止点运动到另一个止点所 扫过的容积。一般用Vh表示: Vh= πD2· S ×10-6/4 (L) 式中:D-气缸直径,单位mm;
S-活塞行程,单位mm;
(6)燃烧室容积:活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Vc表示。 (7)气缸总容积:活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Va表示,显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积 和燃烧室容积之和,即Va=Vc+Vh。
(8)发动机排量:多缸发动机的各气缸工作容积的总和。 一般用VL表示: VL = Vh × i 式中:Vh-气缸工作容积; i - 气缸数目。
(9)压缩比:是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值, 即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。 ε= Va / Vc 式中:Va - 气缸总容积; Vh - 气缸工作容积;Vc - 燃烧室 容积; (10)工作循环:包括进气、压缩、作功和排气过程,即 完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。
二、四冲程柴油机的工作原理
四行程柴油机和四行程汽油机的工作过 程相同,每一个工作循环同样包括进气、 压缩、作功和排气四个行程,由于柴油 机使用的燃料是柴油,粘度大,不易蒸 发,自燃温度低,故可燃混合气的形成、 着火方式、燃烧过程以及气体温度压力 的变化都和汽油机不同。
喷油器
进气门
排气门
纯空气
喷油泵
第一章 内燃机基本构造与原理
发动机:是将其它形式的能量转化为机械能的 机器。 热力发动机:将热能转化为机械能的机器。 热力发动机包括内燃机和外燃机。 内燃机:分为活塞式内燃机和燃气轮机。 活塞式内燃机:分为往复和旋转活塞式内燃 机。
第一节 内燃机的分类
活塞式内燃机的分类 1、按燃料分类:汽油发动机和柴油发动机 2、按冲程分类:四冲程发动机和二冲程发动机 3、按冷却方式分类:水冷发动机和风冷发动机 4、按气缸数目分类:单缸发动机和多缸发动机 5、按进气方式:增压和非增压 6、按点火方式:压燃和点燃 7、按转速:高速和低速 8、按气缸排列方式:立式、卧式、V型、对置式 9、按用途:汽车、拖拉机、船用和工程机械用

内燃机的构造及工作原理

内燃机的构造及工作原理

内燃机的构造及工作原理内燃机,也称为发动机,是现代交通工具和许多家用电器的核心部件。

不同于蒸汽机等外燃机,内燃机是一种热力机械,即从燃烧燃料产生热能,通过能量转换产生动力,输出机械能和热能的发动机。

在本文中,我们将深入探讨内燃机的构造及工作原理。

一、内燃机的构造内燃机由多个部件组成,每个部件的构造和功能不同,协同工作,在发动机运转过程中,才能将燃油能转化为动力输出。

以下是内燃机的主要构造:1. 缸体及缸盖内燃机的主体部分是缸体和缸盖,彼此连接成为整体。

缸体是一个长圆柱形的筒体,里面有一个圆柱形的容积,即为缸内。

缸内的形状和大小根据不同的燃烧室形状和大小而定。

缸盖则作为缸体的顶部,封闭了缸内。

2. 活塞及活塞环活塞是内燃机中主要的运动部件,是一个圆柱体,材质通常是铝或铸铁。

活塞上开有一个小孔,称为活塞销穴,可用来固定活塞销。

活塞上还有一个凸起,称为活塞头。

活塞环被固定在活塞上沿着活塞径向走向。

活塞环的作用是密封气缸,确保活塞在缸内运动时气体不会泄漏。

3. 活塞销活塞销是将活塞与活塞连杆连接在一起的部件。

它是一根圆形的轴,材质通常是钢或铬合金钢。

活塞销的工作原理是将活塞上的动力传递到连杆上,然后通过曲轴将动力传递到发动机的其他部件。

4. 连杆连杆是将活塞与曲轴连接在一起的零件,它的长度和形状取决于缸距和曲轴。

通过连接活塞上的活塞销和曲轴上的曲轴销,连杆转化活塞上的往复运动成为曲轴上的旋转运动。

5. 曲轴曲轴是内燃机的关键部件之一,是一个大型的旋转轴。

它类似于一个长方形的轴,上面有几个凸起,具有不同长度的曲柄臂。

它的作用是将来自连杆的线性力转变为旋转力,使发动机产生动力输出。

6. 气门与点火系统气门系统由进气门和排气门组成,控制着油气混合物的进出。

点火系统包括点火线圈和火花塞,控制着燃料的燃烧。

二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理是当燃料和空气混合物在发动机的燃烧室中被点燃时,发生爆炸,使空气和燃料混合物的压力快速增加。

内燃机结构与原理

内燃机结构与原理

内燃机结构与原理内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置。

它是现代工业社会不可或缺的发动机,广泛应用于汽车、飞机、船舶、发电机等各个领域。

本文将从内燃机的基本结构和工作原理两个方面来介绍内燃机的工作原理。

一、内燃机的基本结构内燃机的基本结构包括气缸、活塞、曲轴、连杆、进气系统、排气系统以及点火系统等。

下面我们逐一介绍这些部件的作用。

1. 气缸和活塞:气缸是内燃机的主要工作部件,用来容纳活塞。

活塞在气缸内做往复运动,将燃料燃烧产生的气体能量转化为机械能。

2. 曲轴和连杆:曲轴连接活塞和输出轴,将活塞的往复运动转化为旋转运动,并输出给外部装置,如汽车的车轮。

3. 进气系统:进气系统负责将空气引入到内燃机中,与燃料进行混合。

进气系统包括进气道、节气门和进气歧管等。

4. 排气系统:排气系统负责将燃烧后的废气排出内燃机。

排气系统包括排气道、排气门和排气管等。

5. 点火系统:点火系统负责在适当的时机点燃混合气体。

点火系统包括点火塞、高压线和点火线圈等。

二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理可以简单地分为四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。

1. 进气:在进气冲程中,活塞从上往下运动,气缸内的压力降低,进气门打开,新鲜空气通过进气道进入气缸。

2. 压缩:在压缩冲程中,活塞从下往上运动,气缸内的空气被压缩,进气门和排气门关闭,形成高压高温的混合气体。

3. 燃烧:在燃烧冲程中,点火塞发出火花,点燃混合气体。

燃烧产生的高压气体推动活塞向下运动,转动曲轴,产生机械能。

4. 排气:在排气冲程中,活塞再次向上运动,将燃烧后的废气通过排气门排出气缸。

以上四个步骤不断重复,形成内燃机的连续工作循环。

总结:内燃机的结构和工作原理是工程技术的杰作,其简单而高效的设计使其成为现代工业的核心装置。

通过进气、压缩、燃烧和排气的循环过程,内燃机将燃料燃烧产生的热能转化为机械能,推动车辆运行,发电等各种工作。

内燃机的结构和工作原理的理解对于我们了解内燃机的工作机制以及进行维护和修理都非常重要。

内燃机原理与结构

内燃机原理与结构

内燃机的工作原理和总体构造内燃机的分类按活塞运动方式分:往复机1、往复活塞式内燃机2、转子活塞式内燃机三角活塞旋转式发动机(简称转子发动机)于1958年由德国F.汪克尔发明,F汪克尔发明关键技术是1954年F.汪克尔提出的气密封系统,1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上动机装在轿车上,1967年日本东洋工业公司成批生产,至今。

转子发动机与往复活塞式发比较:转子发动机与往复活塞式发动机相比,优点是体积小,重量轻,转速高,升功率大,现代转子发动机燃油消耗率水平接近往复活塞式发动机,但耐久性、可靠性等较差,制造成本较高。

往复活塞式内燃机:1、按所用的燃料分:(1)液体燃料发动机;汽油机(gasolineengine);g柴油机(diesel engine)。

(2)气体燃料发动机:压缩天然气发动机(CNG);液化石油气发动机(LPG)。

2、按发火方式分:(1)点燃式发动机(如汽油机、气体燃料发动机);按发火方式分)点燃式发动机(如汽油机气体燃料发动机)(2)压燃式发动机(如柴油机)。

3、按工作循环的冲程数分:(1)四冲程发动机;(2)二冲程发动机。

4、按冷却方式分:(1)水冷发动机;(2)风冷发动机。

5、按进气方式分:(1)自然吸气式发动机(非增压式发动机);(2)强制吸气式(增压式发动机)。

6、按气缸数分:(1)单缸发动机;按气缸数分(2)多缸发动机。

7、按气缸排列方式分:(1)单列发动机:直立式发动机、平卧式发动机(2)双列发动机:V型发动机、水平对置式发动机四冲程内燃机的工作原理四冲程汽油机的工作原理冲程汽油机的作原理1、进气行程进气行2、压缩行程3、作功行程4、排气行程排气门关闭进气行程温度370~400 K ,压力0.07~0.09MPa进气门开启活气门开启塞压缩比进气门关闭压缩比:ε=Va/Vc压缩行程排气门关闭温度600~700K ,0615MP活塞压力0.6~1.5 MPa作功行程排气门关闭进气门关闭瞬时最高:温度2200~2800 K,压力3~5MPa活塞作功终了:温度13001600 K,压1300~1600K力0.3~0.5 MPa进气门关闭排气行程排气门打开残余废气活塞温度900~1200 K 压力0.105~0.115 MPa0105~0115MPa四冲程内燃机的总体构造两大机曲柄连杆机构构配气机构供给系点火系五大系统冷却系润滑系起动系曲柄连杆机构•曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。

内燃机的结构与工作原理

内燃机的结构与工作原理

内燃机的结构与工作原理内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的机器,广泛应用于交通运输、工业和家庭等各个领域。

它的主要结构包括气缸、活塞、曲轴、连杆、汽门和燃油喷射装置等部件。

在内燃机工作时,燃料和空气混合后被点火燃烧,产生高温高压气体推动活塞运动,进而带动曲轴旋转,从而转化为机械能。

下面将分别介绍内燃机的结构和工作原理。

一、内燃机的结构1.气缸气缸是内燃机的主要部件之一,采用铸造或锻造工艺制造。

其通常由铸铁、铝合金或锆合金等材料制成。

气缸的内径和行程决定了它的工作容积,进而影响着内燃机的功率和效率。

2.活塞活塞是内燃机的另一个重要部件,通常由铸铁或铝合金制成。

它的形状为圆柱形,其下部与曲轴相连。

当燃气高温高压推动活塞运动时,活塞的运动轨迹与气缸内壁形成一个密闭空间,进而产生高压气体。

3.曲轴曲轴是内燃机的承重组件和传动组件,它将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。

曲轴通常由钢材制成,包括主轴和连杆。

主轴连接活塞和连杆,由多个主轴组成的推进旋转,进而转化为机械能。

4.连杆连杆连接活塞和曲轴,它通常由钢材制成,呈I字形或H字形。

连杆的长度和形状直接影响内燃机的工作特性和输出功率。

5.汽门汽门是控制燃气进出气缸的部件,通常由钢材制成。

它分为进气门和排气门,进气门控制燃料和空气混合物的进入,排气门控制燃气的排出。

汽门的开关由凸轮或凸轮轴控制。

6.燃油喷射装置燃油喷射装置是将燃料喷射进气缸的部件,通常由高压油泵和喷油嘴组成。

它可以更加准确地控制燃料的喷射时间和喷射量,提高内燃机的燃烧效率和功率输出。

二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理是将燃料和空气混合后点火燃烧,产生高温高压气体推动活塞运动,转化为机械能。

内燃机的工作循环分为四个阶段:进气、压缩、燃烧和排气。

1.进气阶段在进气阶段,气缸内的活塞从上往下运动,与气缸内形成一个低压区。

此时,汽门打开,燃料和空气混合物通过汽门进入低压区,充满气缸。

2.压缩阶段在压缩阶段,气缸内的活塞向上运动,将燃料和空气混合物压缩成高压气体。

内燃机原理(全)讲解

内燃机原理(全)讲解
8、压缩比ε:气缸总容积与燃烧室容积之比称为 压缩比,以ε表示: V

a
Vc
压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小 的倍数,它对内燃机的性能有重要影响。
二、总体构造
四冲程汽油机 : 主要由下列机构和系统组成:曲柄连 杆机构、配气机构、供给系、点火系、润 滑系、冷却系和起动装置。
1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构的主要机件是:气缸体、气 缸盖、活塞、连杆、带有飞轮的曲轴和曲轴箱。 曲柄连杆机构是内燃机的基本机构。在燃油燃 烧时,活塞承受气体膨胀的压力,并通过连杆 使曲轴旋转,将活塞的往复直线运动变为曲轴 的旋转运动而输出动力。
2、配气机构 配气机构的功用是使燃油与空气所组成的 可燃混合气可以在一定的时刻被吸进气缸,并 使燃烧后的废气可以在一定的时刻被排出。配 气机构包括进气门、排气门、挺柱、推杆、摇 臂、摇臂轴以及凸轮轴等。二行程内燃机的配 气机构有所不同。 气门的开闭是由凸轮轴上的凸轮控制的, 凸轮轴通常由曲轴通过齿轮来驱动。 根据气门安装位置的不同,配气机构的布 置形式主要有侧置式 ( 顺装气门 ) 和顶置式 ( 倒 装气门)两种。
7、起动装置 起动装置的功用是借助外力(人力或其他动力) 将静止的内燃机转为自行运转。不同的起动方法, 有不同的起动装置。它主要包括起动机、传动机 构和操纵机构等。为便于起动,有的内燃机上还 设有起动辅助装置。 四冲程柴油机的构造除点火系和供给系外, 与汽油机的大体相同。 柴油机是用气缸内空气被压缩后的高温来发 火的(压缩着火),所以没有点火系。柴油机的燃 油供给部分也和汽油机的不同。在柴油机中是用 输油泵将柴油箱中的柴油吸出,经柴油滤清器滤 清后送到喷油泵,喷油泵再将柴油以很高的压力 压出经高压油管由喷油器喷人气缸。
2、内燃机工作循环示功图:

内燃机总体构造和工作原理资料

内燃机总体构造和工作原理资料

第一章内燃机总体构造和工作原理引言内燃机是指燃料直接在发动机内部燃烧的一种热力发动机。

内燃机每实现一次热功转换,要经历一系列连续过程,构成一个工作循环。

内燃机由于具有热效率高、体积小、质量轻、便于移动及起动性能好等优点,广泛应用于各种车辆和农业装备等。

目前,内燃机已经成为工农业发展的重要动力之一。

在农业生产中,农业装备因作业环境复杂,道路条件差,且经常处于变负荷及全负荷工作状态,所以,对其发动机有以下几点要求:(1)有良好的动力性和经济性;(2)噪声和振动要小,排气污染要轻;(3)零件应有较高的耐磨性和使用可靠性;(4)应有较高的互换性和良好的修复性能;(5)结构简单,使用、维护、拆装简便。

本章主要阐述内燃机的总体结构、基本工作原理、主要性能指标及影响内燃机工作性能的主要因素。

第一节内燃机的总体构造一、内燃机的分类内燃机的结构型式很多,根据其将热能转化为机械能的主要构件的形式,可分为活塞式内燃机和燃气轮机两类。

活塞式内燃机又可按活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式两种。

往复活塞式内燃机在汽车、拖拉机上应用最为广泛。

活塞式内燃机根据不同的特征可以分为以下几类:(一)按所用燃料分类可分为液体燃料发动机(汽油机、柴油机等)和气体燃料发动机(天然气发动机、液化石油气发动机等)。

(二)按着火方式分可分为压燃式发动机和点燃式发动机。

同样条件下,由于柴油自燃点比汽油低,因此采用压燃式(自燃式)着火。

即通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷入发动机气缸内,在气缸内与压缩空气均匀混和后,在高压高温下自燃。

汽油自燃温度比柴油要高,因此一般采用点燃式着火。

即利用火花塞发出的电火花强制点燃汽油,使其着火燃烧。

(三)按工作循环的行程数分内燃机每一次将热能转变为机械能都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料,使混和气体着火燃烧而膨胀作功,最后排除废气的这样一系列连续过程,即完成一个工作循环。

往复活塞式发动机根据每一工作循环所需活塞行程数来分,四个行程完成一个工作循环的称为四行程内燃机,两个行程完成一个工作循环的称为二行程发动机。

内燃机的构造和工作原理

内燃机的构造和工作原理

内燃机的构造和工作原理内燃机是一种能够将化学能转化为机械能的热机。

在内燃机中,燃料在燃烧过程中释放能量,并通过往复循环过程转化为连续运动。

内燃机通常采用往复活塞式结构,包括气缸、活塞、连杆和曲轴等重要部件。

1.气缸:内燃机通常有一个或多个气缸,气缸壁内部光滑,充当活塞运动的导向面。

气缸通常用铸铁或铝合金制成。

2.活塞:活塞是内燃机的运动部件,通常是一个柱状或圆柱形的零件,位于气缸内。

活塞上下运动在曲轴的驱动下完成,将压力转化为机械能。

3.曲轴:曲轴是内燃机的核心组成部分,将来自活塞和连杆的往复运动转化为旋转运动。

曲轴通过连杆和活塞连接并驱动机械装置,将发动机的功率传递到外部。

4.连杆:连杆将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

连杆连接着活塞与曲轴,通过摇杆机构使活塞的上下运动转变为曲轴的回转运动。

5.气门:气门是内燃机进、排气的关键部件。

气门通过气门弹簧和凸轮机构控制开关,使燃烧室与气缸通道正确连接,完成进、排气过程。

内燃机的工作原理如下:1.进气冲程:活塞下行,气缸内压力下降,气门打开,油气混合物通过进气道进入燃烧室。

同时,曲轴带动连杆将活塞向下推动。

2.压缩冲程:活塞上行,气门关闭,气缸内油气混合物被压缩,并使混合物中的燃料、空气更加充分混合并增加压力。

曲轴再次带动连杆将活塞向上推动,使体积变小。

3.燃烧冲程:当活塞达到最高点时,燃油喷射器向燃烧室喷射燃料,与空气形成可燃混合气体,然后通过火花塞产生的火花点燃混合气体。

燃烧产生的高温高压气体将活塞向下推动,曲轴再次带动连杆。

4.排气冲程:活塞再次向上移动,气门打开,废气通过排气道排出,气缸内压力下降。

曲轴带动连杆将活塞向上推动。

以上四个冲程完成一个完整的循环,并将化学能转换为机械能,推动发动机的运转。

总体而言,内燃机通过不断重复的往复运动将燃料在燃烧室内燃烧,释放出的能量转化为机械能,驱动发动机的运动。

内燃机在现代交通运输、工业生产和家庭用途中得到广泛应用。

内燃机结构与原理

内燃机结构与原理

内燃机结构与原理
内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的发动机。

它是现代交通工具和机械设备的重要动力来源。

内燃机的结构和原理是理解其工作原理的基础。

内燃机的结构主要由气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、点火系统和燃油系统等组成。

气缸是内燃机的主体部分,内部有一个活塞,活塞通过连杆与曲轴相连,曲轴通过旋转带动机械设备工作。

气门是控制进气和排气的开关,点火系统是产生火花点燃燃料的装置,燃油系统是将燃料输送到气缸中的装置。

内燃机的工作原理是将混合气(燃料和空气的混合物)进入气缸中,然后点燃混合气,燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动,从而带动曲轴旋转。

在活塞向上运动时,气门打开,将废气排出气缸,同时进入新的混合气。

这个过程不断循环,产生连续的机械能。

内燃机的优点是功率密度高、启动快、维护简单、燃料灵活等。

但它也存在一些缺点,如噪音大、排放污染、燃油消耗等。

为了解决这些问题,现代内燃机不断进行技术创新和改进,如采用电喷技术、增加氧化催化器等,以提高燃烧效率和降低排放。

总之,内燃机是现代机械设备的重要动力来源,其结构和原理是理解其工作原理的基础。

随着技术的不断发展,内燃机将不断进行改进和创新,以满足人们对于高效、环保的需求。

内燃机总体构造与工作原理

内燃机总体构造与工作原理

内燃机的总体构造与工作原理第一章内燃机的总体构造内燃机是热机的一种,它区别于其它型式的特点,是燃料在机器内部燃烧,燃料燃烧时释放出大量的热量,使燃烧后的气体(燃气)膨胀推动机械做功。

燃气是实现热能向机械能转化的媒介物质,这种媒介物质称工作介质(简称工质)。

往复活塞式发动机是应用最早、最广泛的一种,旋转活塞式是近代在国内处发展起来的一种新型内燃机。

往复活塞式内燃机有许多不同型式:按所用的燃料不同分为汽油机和柴油机;按点火方式不同分为点燃式和压燃式;按实现工作过程的行程数不同分为四冲程和二冲程内燃机。

不同型式的内燃机虽然都有它的特点,但它们都要完成将热能向机械能转化这一根本任务。

在内燃机中热能与机械能转化与反转化这一对矛盾是其本矛盾。

它的存在和发展,规定动着其它矛盾的存在和发展。

为了实现这一转化,内燃机必须由一系列的机构和系统所组成。

二个机构:(一)柄连杆机构:主要零件有:气缸体、曲轴箱、所缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等。

活塞通过连杆与曲轴相连。

活塞在气缸中往复运动时,连杆摆动并使曲轴作旋转运动。

反之,曲轴转动时,可使活塞在气缸中作往复直线运动。

燃料在气缸中燃烧时,燃气膨胀作用在活塞上的压力,借助于连杆转变为曲轴的旋转力矩,使曲轴带动工作机械做功。

固定在曲轴后端的飞轮,它能储存能量,使曲轴均匀旋转。

(二)配气机构包括:进气门、排气门、凸轮轴及其它驱动件等。

汽油机或柴油机为了连续不断地工作,必须把膨胀做功后的废气从气缸中排出,吸入由汽油或者柴油和空气组成的可燃混合气,即要进行换气。

配气机构是根据工作过程的需要,适时的开启和关闭进气门和排气门,完成换气过程。

由此可见,上述两个机构是内燃机中实现将热能转化为机械能所必须的主要机构。

但是,必须向气缸供给可燃混合气,使之燃烧,不然,内燃机中不可能有热能向机械能转化。

因此,为了使内燃机运转,还要有以下几大系统。

1、燃料供给系:它担负着向气缸内供给可燃混合气的任务。

1内燃机的工作原理和总体构造

1内燃机的工作原理和总体构造

1内燃机的工作原理和总体构造内燃机是一种将燃料直接燃烧生成高温高压气体,并将这些气体推动活塞运动以产生功的发动机。

它的工作原理可以分为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。

首先是进气过程。

当活塞下行时,活塞上方的进气门打开,汽缸内形成一定的负压,使外界空气通过进气门进入。

该过程中,由于汽缸内气流动力作用,使进气门完全打开,并保持一定的时间。

接下来是压缩过程。

当活塞上行时,进气门关闭,而此时排气门仍然处于关闭状态。

活塞上行时,气缸容积逐渐变小,将进气气体压缩。

此时,空气的压力和温度逐渐增加。

然后是燃烧过程。

当活塞上行至顶点时,点火系统将火花产生器产生的火花引燃混合气体。

燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀,推动活塞向下运动。

燃烧过程需要在恰当的时间和位置点火,以提供最大的压力和动力。

最后是排气过程。

当活塞下行至底死点时,排气门打开,将燃烧产生的废气排出汽缸。

为了排气顺畅,活塞下行一定距离时,进气门打开,进气气体开始进入,形成排气过程。

此时,进气门和排气门相互协调,以保持正常的工作循环。

内燃机的总体构造包括气缸、活塞、曲轴、气门、点火系统等部分。

气缸是一个密闭的容器,用于容纳活塞和燃烧气体。

活塞是一个金属圆柱体,在气缸内的上下运动产生活塞推力。

曲轴通过连杆与活塞相连,将活塞线性运动转换为旋转运动,并传递动力。

气门是控制气体进出的装置,包括进气门和排气门。

点火系统用于产生火花点燃燃料混合气体。

此外,内燃机的燃料供给系统、冷却系统和润滑系统也是其重要的组成部分。

燃料供给系统负责将燃料送入进气道,并与进入汽缸内的空气混合。

冷却系统通过循环冷却剂将发动机散热出来的热量带走,以维持发动机的适宜工作温度。

润滑系统则负责给发动机各个运动部件提供润滑剂,以减少摩擦和磨损。

内燃机原理结构

内燃机原理结构

内燃机原理结构内燃机是一种将燃料在内部燃烧产生能量,再将能量转化为机械能的装置。

它广泛应用于汽车、飞机、船舶等各种交通工具中,是现代工业生产不可或缺的动力设备之一内燃机的原理是通过燃烧混合油气使气缸内的气体发生高温、高压的爆炸,从而推动活塞做往复运动,通过连杆机构将活塞的往复运动转化为旋转运动,最终驱动汽车或机械运动。

内燃机可以根据燃料的不同分为汽油内燃机和柴油内燃机。

接下来,我将详细介绍汽油内燃机的结构和工作原理。

汽油内燃机的结构主要包括气缸体、活塞、连杆、曲轴、气门、燃烧室和点火系统等部分。

首先是气缸体,内燃机通常由多个气缸组成,气缸体负责容纳活塞和发生燃烧的空间。

气缸体通常由坚硬的铸铁或铝合金制成,具有良好的导热性能和耐久度。

活塞是内燃机的核心部件之一,主要负责产生往复运动。

活塞被安装在气缸内,通过气缸内的燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,再通过曲轴和连杆机构将活塞的往复运动转化为旋转运动。

连杆是将活塞运动转化为曲轴旋转运动的关键部件。

连杆连接活塞和曲轴,通过连杆与曲轴的连接,将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

连杆通常由高强度的钢材制成,具有良好的刚性和耐久性。

曲轴是内燃机的主要转动部件,负责转化连杆的往复运动为旋转运动。

曲轴由多段平行的曲柄组成,曲柄与连杆连接,当活塞进行往复运动时,连杆通过曲轴的转动将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

气门是内燃机中的重要部件,负责控制气缸内进气和排气过程。

汽油内燃机通常有进气阀和排气阀两个气门。

气门的开合由凸轮轴控制,通过凸轮轴上安装的凸轮使气门开启和关闭,确保燃气的正常通入和排出。

燃烧室是内燃机中发生燃烧的空间,气缸和活塞组成的空间即为燃烧室。

在气缸内,燃料与空气混合后被点火,产生的高温高压气体推动活塞的往复运动。

点火系统是内燃机中起到点燃燃料的作用,通常由火花塞和点火线圈组成。

点火线圈通过电流变压器的原理将低电压高电流的电能转换为高电压低电流的电能,这样可以在火花塞的电极之间产生高能量的火花,点燃燃料混合物。

内燃机原理及总体构造

内燃机原理及总体构造

内燃机原理及总体构造内燃机是指以可燃物质在汽缸内燃烧产生高温高压气体,利用这种气体的体积膨胀做功的一种热机。

内燃机主要由以下部分组成:燃料供给系统、点火系统、运转系统和排气系统。

一、燃料供给系统:燃料供给系统的主要功能是将燃料输送到汽缸内,供给燃烧所需。

燃料供给系统通常由燃料箱、燃料泵、油箱、化油器(或喷射器)、进气歧管等组成。

燃料从燃料箱被抽出,并通过燃料泵的加压送入油箱。

燃料从油箱进入化油器或喷射器后,形成可燃混合气,在进气歧管中遇到进气气流与进气后混合,形成可燃气体进入汽缸内。

二、点火系统:点火系统的主要功能是在燃烧室内引起可燃混合气的点火快速燃烧,以产生高温高压的燃烧气体。

点火系统通常由燃料点火器、点火线圈、点火开关、分电器、火花塞等组成。

点火系统的工作过程是:电动机拧动钥匙时,点火开关接通电源,电流经过点火线圈产生高电压,点火线圈的高电压通过分电器分配到各个火花塞,当高电压通过火花塞间隙时,会引起火花放电,将可燃混合气点燃。

三、运转系统:运转系统的主要功能是控制气缸内可燃混合气的进出,以及排放废气。

运转系统通常由气缸盖、气门机构、曲轴和连杆机构、活塞、气缸套等组成。

站立式发动机与吊式发动机相比,由于功能的不同,结构会有一定的变化。

对于高速机动消防车辆,需要配备吊机与自动化灭火系统,以确保火灾发生时能够快速到达现场并进行灭火作业。

四、排气系统:排气系统的主要功能是将燃烧后的废气排出,以便供应新鲜空气进入汽缸。

排气系统通常由排气歧管、排气管、催化转化器等组成。

排气系统中的催化转化器可以将汽缸内产生的废气进行净化,以减少对环境的污染。

总体来说,内燃机由燃料供给系统、点火系统、运转系统和排气系统四部分组成。

燃料供给系统将燃料输送到汽缸内,点火系统实现可燃混合气的点火燃烧,运转系统控制气缸内可燃混合气的进出,排气系统排出燃烧后的废气。

这些部分相互配合,使内燃机能够高效地工作,提供动力。

内燃机的原理是通过燃料在燃烧室内的燃烧,产生高温高压气体,利用这种气体的体积膨胀做功。

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定义:发动机各气缸工作容积的总和。
定义式:VL= Vs*i
5、燃烧室容积Vc
i:发动机气缸数。
定义:活塞在上止点时,活塞顶以上的空间容积。
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6、气缸总容积Va
定义:活塞在下止点时,活塞顶以上的空间容积。 定义式:Va=Vs+Vc
7、压缩比εc
定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的 最小容积之比。
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4、柴油机转速低于汽油机 原因:1)由于柴油机的压Байду номын сангаас比高,所以其
受到的机械负荷较大,故其零部件的质 量需较大,导致运动时惯性力较大。
2)汽油机可燃混合气的混合时间和 质量优于柴油机。 5、柴油机运转噪音高,但有害气体的排 放优于汽油机,而微粒排放较高。 6、柴油机启动困难,汽油机易启动。
所以,所以最开始虽然活塞有所下行, 但气缸内的压力基本不变。 最高压力:pmax=4.5~9Mpa 最高温度:Tmax=1800~2500K 膨胀终了压力:pex=0.2~0.5Mpa 膨胀终了温度:Tex=1000~1200K
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4、排气冲程 排气终了气体压力:p`r=0.105~0.12Mpa 排气终了气体温度:T`r=700~900K
定义式:εc=Va/ Vc 物理意义:表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气 燃烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。 柴油机εc:14~22 汽油机εc:6~9(轿车有的达到9~11)
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二、单缸四冲程汽油机的工作原理 1、进气冲程 活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门打开,排气门关闭 曲轴:旋转从 0℃A~180℃A 进气终了压力:pde=0.075~0.09 Mpa 进气终了温度:Tde=370~400 K 2、压缩冲程 活塞:从下止点移动到上止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从180℃A~360℃A 压缩终了压力:pco=0.8~2.0 Mpa 压缩终了温度:Tco=600~700 K
0.08~0.09 340~380 3.0~5.0 750~1000
4.5~9 1800~2500
0.2~0.5 1000~1200 0.105~0.12
700~900
三、四冲程汽油机、柴油机特点比较 1、由于柴油机压缩比较高,燃料燃烧非常完全,
所以柴油机的有效热效率好,经济性好。 汽油机:be=270~325 g/(kw.h) 柴油机: be=214~285 g/(kw.h) 2、柴油机无点火系,所以故障少些,易保养。 但柴油机有高精度零件如喷油泵、喷油器等, 其成本较高,并且加工较难。 3、柴油机最高爆发压力高,所以对发动机的零 部件强度要求高,这样导致柴油机笨重。
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第二节 二冲程内燃机的工作原理
二冲程内燃机: 一、结构介绍 1、 换气机构(气孔、气阀) 2、 曲轴箱扫气、扫气泵扫气 3、 活塞顶部为凸顶,以引导气流扫气 4、 活塞裙部较长,有缺口等
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二、二冲程汽油机的工作原理
(一)结构介绍 (二)工作原理 1、第一冲程 活塞:从下止点到上止点 活塞上方:换气;三孔关闭后,压缩可燃混
花塞电极、积碳)点燃混合气产生的另一种不正 常燃烧。 后果:发动机的性能下降,零部件寿命降低。 现象:发生表面点火时,有沉闷的敲击声传出。
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3、做功冲程 活塞:从上止点移动到下止点 气门:进气门关闭,排气门关闭 曲轴:旋转从360℃A~540℃A 最高压力:pmax=3.0~6.5 Mpa 最高温度:Tmax=2200~2800 K 膨胀终了压力:pex=0.3~0.6 Mpa 膨胀终了温度:Tex=1200~1500 K
第二章 内燃机的基本工作原 理及总体构造
本章主要内容:
1、有关汽车发动机的名词术语 2、四冲程内燃机的工作原理 3、二冲程内燃机的工作原理 4、汽车发动机的总体构造
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第一节 四冲程发动机的工作原理
一、内燃机的基本名词术语
1、上止点(下止点)
定义:活塞顶离曲轴旋转中心最远(近)处。 即活塞的最高(低)位置。
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爆燃:由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点 燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一 种不正常燃烧。
后果:轻微爆燃,发动机功率有所升高;但过度, 则会使发动机过热,功率下降,经济性变差,零 件寿命下降等。
现象:发生爆燃时,有尖锐的金属敲击声传出。 表面点火:由燃烧室内炽热表面(如排气门头、火
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2、压缩冲程
与汽油机的主要区别: 压缩比高于汽油机;在压缩过程快要结束的
时候,喷油器向气缸内喷入柴油。当油与空 气混合后在高压下达到其自燃点就开始着火 燃烧。 压缩终了压力:pco=3.0~5.0 Mpa 压缩终了温度:Tco=750~1000K
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3、做功冲程 柴油机由于是边喷油、边混合、边燃烧,
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4、排气冲程 活塞:从下止点移动到上止点 气门:进气门关闭,排气门开启 曲轴:旋转从540℃A~720℃A 排气终了气体压力(残余废气压力):
p`r=0.105~0.115 Mpa 排气终了气体温度(残余废气温度):
T`r=900~1100 K
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二、单缸四冲程柴油机的工作原理
1、进气冲程 与汽油机主要区别:进入气缸的是纯空气。 进气终了压力:pde=0.08~0.09Mpa 进气终了温度:Tde=340~380K
2、活塞冲程S
定义:活塞上、下止点之间的距离。 若曲柄半径为R,则:S=2R
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3、气缸工作容积(气缸排量)Vs
定义:活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
定义式: Vs=( π/4 )D2S
常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结 构参数之一。
4、发动机排量(发动机工作容积)VL
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四冲程汽油机、柴油机缸内压力、温度比较
(p:Mpa ;T:K) 汽油机
柴油机
进 pde 气 Tde 压 pco 缩 Tco 做 pmax
Tmax 功 pex
Tex 排 p`r 气 T`r
0.075~0.09 370~400 0.6~1.2 600~700 3.0~6.5 2200~2800 0.3~0.6 1200~1500 0.105~0.115 900~1整1理0p0pt
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