内燃机分类与工作原理
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内燃机分类与工作原理
三、活塞式内燃机： 按活塞运动方式分：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，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，1967年日本东 洋工业公司成批生产，至今。
现代化油器式发动机压缩比一般为8～11(轿车有的达10以 上)。柴油机压缩比一般为为16～22。
10.发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总 和称为发动机排量 ，用表示VL 。
VL= V h × i
Vh－气缸工作容积 （气缸排量） i － 气缸数目
内燃机分类与工作原理
二、 四行程发动机工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
2.下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到 最低位置。
3.活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。
4.曲柄半径(R)：与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中 心到曲轴回转中心的距离(mm)。
5.气缸工作容积(Ⅴh)：活塞从上止点到下止点所让出的空 间容积(L)。
Ⅴh =πD2S/(4×106) (L) 式中：D——气缸直径(mm)。
（1）二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工 作循环的称为二冲程发动机。
（2）四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工 作循环的称为四冲程发动机。
9 .压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩
比，用ε表示。
内燃机分类与工作原理
Va － 气缸总容积； Vh － 气缸工作容积； Vc － 燃烧室容积；
内燃机分类与工作原理
• 3、比较： • 外燃机体积大，重量重，热效率低； • 内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，
起动性能好; • 燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运
动件，单位功率质量小），转矩特性好（减少 变 速器挡数），燃料适应性好，起动性好，但耗油 量、噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机
拖拉机构造
内燃机分类与工作原理
第一章 发动机的基本知识
发动机的分类 四行程发动机工作原理 二冲程发动机工作原理 多缸机的简介 内燃机名称及型号编制规则
内燃机分类与工作原理
第一节 发动机的分类
一、发动机：将某一种形式的能量（热能、电能、 化学能、太阳能等）转 变成机械能的机器。 二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。 1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入 到机器内部并转变成机械能输出的热力发动机。如 蒸汽机。 2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入 机器内部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机 械能输出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮 机(按热能转变成机械能的主要构件分）。
内燃机分类与工作原理
四冲程内燃机
二冲程内燃机
内燃机分类与工作原理
4、按气缸数及排列方式 单缸发动机
多缸发动机
单列式 Ｖ型 对置式
内燃机分类与工作原理
内燃机分类与工作原理
5、按气缸的排列分单列、双列，双列分V型、对置式
单列式
Ｖ型
内燃机分类与工作原理
对置式
6、内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分： 自然吸气(非增压)式发动机、强制进气(增压式)发动 机。
•
多缸发动机
• 7、按气缸排列方式分：
•
单列发动机： 直立式发动机、
•
平卧式发动机
•
双列发动机： V型发动机
•
水平对置式发动机
内燃机分类与工作原理
1、按燃料使用不同分：汽油机、柴油机、多种燃料
内燃机分类与工作原理
2、按冷却方式不同分:水冷式、风冷式
内燃机分类与工作原理
3、内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可 分：四行程内燃机、二行程内燃机。
按发火方式分： 点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机） 压燃式发动机（如柴油机）。
3、按工作循环的冲程数分： 四冲程发动机 二冲程发动机。
内燃机分类与工作原理
• 4、按冷却方式分： 水冷发动机
•
风冷发动机
• 5、按进气方式分：
•
自然吸气式发动机（非增压式发动机）
•
强制吸气式（增压式发动机）
• 6、按气缸数分： 单缸发动机
气缸工作容积(Vh ) 燃烧室容积(Vc )
压缩比 发动机排量 工作循环
内燃机分类与工作原理
单 缸 发 动 机 结 构 示 意
图
内燃机分类与工作原理
单 缸 发 动 机 工 作 原 理 动 画
内燃机分类与工作原理
内燃机分类与工作原理
动态演示
内燃机分类与工作原理
1.上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到 最高位置。
内燃机分类与工作原理
（一）四行程汽油机的工作原理
内燃机分类与工作原理
汽油发动机四个行程的图示
1.进气行程
２.压缩行程 ３.作功行程 4.排气行程
内每燃机一分类行与工程作原工理 作的具体分析如下
1、进气行程(曲轴转角0-180)
6.燃烧室容积(ⅤC)：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫 燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。
内燃机分类与工作原理
7.气缸总容积(Ⅴa)：活塞在下止点时，活塞上方的 容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与 燃烧室容积之和，即 Ⅴa =Ⅴh
8.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃 料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进 气、压缩、作功和排气)称发动机的工作循环。
内燃机分类与工作原理
• 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。
内燃机分类与工作原理四、往源自活塞式内燃机:1、按所用的燃料分： 液体燃料发动机：汽油机（gasoline engine） 柴油机（diesel engine） 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、
内燃机分类与工作原理
7、按活塞的运动方式分为往复式、活塞式（三角活 塞转子发动机）
进气过程
内燃机分类与工作原理
压缩过程
内燃机分类与工作原理
做功过程
内燃机分类与工作原理
排气过程
内燃机分类与工作原理
第二节 四行程发动机工作原理
一、发动机结构基本术语
上止点
下止点 活塞行程(S) 曲柄半径(R) 气缸总容积(Va )
三、活塞式内燃机： 按活塞运动方式分：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，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，1967年日本东 洋工业公司成批生产，至今。
现代化油器式发动机压缩比一般为8～11(轿车有的达10以 上)。柴油机压缩比一般为为16～22。
10.发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总 和称为发动机排量 ，用表示VL 。
VL= V h × i
Vh－气缸工作容积 （气缸排量） i － 气缸数目
内燃机分类与工作原理
二、 四行程发动机工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
2.下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到 最低位置。
3.活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。
4.曲柄半径(R)：与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中 心到曲轴回转中心的距离(mm)。
5.气缸工作容积(Ⅴh)：活塞从上止点到下止点所让出的空 间容积(L)。
Ⅴh =πD2S/(4×106) (L) 式中：D——气缸直径(mm)。
（1）二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工 作循环的称为二冲程发动机。
（2）四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工 作循环的称为四冲程发动机。
9 .压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩
比，用ε表示。
内燃机分类与工作原理
Va － 气缸总容积； Vh － 气缸工作容积； Vc － 燃烧室容积；
内燃机分类与工作原理
• 3、比较： • 外燃机体积大，重量重，热效率低； • 内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，
起动性能好; • 燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运
动件，单位功率质量小），转矩特性好（减少 变 速器挡数），燃料适应性好，起动性好，但耗油 量、噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机
拖拉机构造
内燃机分类与工作原理
第一章 发动机的基本知识
发动机的分类 四行程发动机工作原理 二冲程发动机工作原理 多缸机的简介 内燃机名称及型号编制规则
内燃机分类与工作原理
第一节 发动机的分类
一、发动机：将某一种形式的能量（热能、电能、 化学能、太阳能等）转 变成机械能的机器。 二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。 1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入 到机器内部并转变成机械能输出的热力发动机。如 蒸汽机。 2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入 机器内部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机 械能输出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮 机(按热能转变成机械能的主要构件分）。
内燃机分类与工作原理
四冲程内燃机
二冲程内燃机
内燃机分类与工作原理
4、按气缸数及排列方式 单缸发动机
多缸发动机
单列式 Ｖ型 对置式
内燃机分类与工作原理
内燃机分类与工作原理
5、按气缸的排列分单列、双列，双列分V型、对置式
单列式
Ｖ型
内燃机分类与工作原理
对置式
6、内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分： 自然吸气(非增压)式发动机、强制进气(增压式)发动 机。
•
多缸发动机
• 7、按气缸排列方式分：
•
单列发动机： 直立式发动机、
•
平卧式发动机
•
双列发动机： V型发动机
•
水平对置式发动机
内燃机分类与工作原理
1、按燃料使用不同分：汽油机、柴油机、多种燃料
内燃机分类与工作原理
2、按冷却方式不同分:水冷式、风冷式
内燃机分类与工作原理
3、内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可 分：四行程内燃机、二行程内燃机。
按发火方式分： 点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机） 压燃式发动机（如柴油机）。
3、按工作循环的冲程数分： 四冲程发动机 二冲程发动机。
内燃机分类与工作原理
• 4、按冷却方式分： 水冷发动机
•
风冷发动机
• 5、按进气方式分：
•
自然吸气式发动机（非增压式发动机）
•
强制吸气式（增压式发动机）
• 6、按气缸数分： 单缸发动机
气缸工作容积(Vh ) 燃烧室容积(Vc )
压缩比 发动机排量 工作循环
内燃机分类与工作原理
单 缸 发 动 机 结 构 示 意
图
内燃机分类与工作原理
单 缸 发 动 机 工 作 原 理 动 画
内燃机分类与工作原理
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动态演示
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1.上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到 最高位置。
内燃机分类与工作原理
（一）四行程汽油机的工作原理
内燃机分类与工作原理
汽油发动机四个行程的图示
1.进气行程
２.压缩行程 ３.作功行程 4.排气行程
内每燃机一分类行与工程作原工理 作的具体分析如下
1、进气行程(曲轴转角0-180)
6.燃烧室容积(ⅤC)：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫 燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。
内燃机分类与工作原理
7.气缸总容积(Ⅴa)：活塞在下止点时，活塞上方的 容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与 燃烧室容积之和，即 Ⅴa =Ⅴh
8.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃 料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进 气、压缩、作功和排气)称发动机的工作循环。
内燃机分类与工作原理
• 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。
内燃机分类与工作原理四、往源自活塞式内燃机:1、按所用的燃料分： 液体燃料发动机：汽油机（gasoline engine） 柴油机（diesel engine） 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、
内燃机分类与工作原理
7、按活塞的运动方式分为往复式、活塞式（三角活 塞转子发动机）
进气过程
内燃机分类与工作原理
压缩过程
内燃机分类与工作原理
做功过程
内燃机分类与工作原理
排气过程
内燃机分类与工作原理
第二节 四行程发动机工作原理
一、发动机结构基本术语
上止点
下止点 活塞行程(S) 曲柄半径(R) 气缸总容积(Va )