内燃机原理和构造教学内容

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内燃机的分类
按所用燃料分：汽油机，柴油机，天然气, 酒精 按缸内着火方式分：压燃式，点燃式 按冲程数分：四冲程，两冲程 按冷却方式分：液体，空气 按缸数目分:单缸，多缸（2。3。4。5。。。。） 按转速分：低速（<300r/min）.中速（300－1000r/min） 高速（>1000r/min） 按增压程度分：非增压（自然吸气），增压（低。中，高 ，超高） 按气缸排列分：立式。卧式。直列式。V型。
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柴油机工作原理
二. 压缩冲程 第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点到上止点运动，这个冲程的 功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气 体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气 受到压缩，随着容积的不断缩小，空气的压力和温度也就不断升高， 压缩终点的压力和温度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一 般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MPa,Tc＝475～675C。 柴油的自燃温度约为270—290C，压缩终点的温度要比柴油自燃的温 度高很多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。 喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才 发火，这段时间大约有0.001～0.005秒，称为发火延迟期。因此，要 在曲柄转至上止点前10～35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸 ，并使曲柄在上止点后5～10°时，在燃烧室内达到最高燃烧压力， 迫使活塞向下运动。
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柴油机工作原理
四. 排气冲程 第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排 出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。 当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞 在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废 气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力，所以在排气冲 程开始时，气缸内的气体压力比大气压力高0.025— 0.035MPa，其温度Tb＝725～925K。为了减少排气时活 塞运动的阻力，排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打 开，具有一定压力的气体就立即冲出缸外，缸内压力迅速 下降，这样当活塞向上运动时，气缸内的废气依靠活塞上 行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净 ，排气阀在上止点以后才关闭。
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柴油机工作原理
三. 燃烧膨胀冲程 第三冲程——燃烧膨胀。在这个冲程开始时，大 部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出 大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高 ，最高压力和温度为:6～15MPa,1500～1900C， 活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连 杆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作 功或工作冲程。 随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力 下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开 时结束。
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1. 曲柄连杆机构
功用
曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量 转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。 工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往 复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力， 而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程 中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运 动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并 传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热 能转变为机械能。
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内燃机基本术语
上下支点.swf
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内燃机基本术语
排量－活塞从上止点移动到下止点所 通过的空间容积称为气缸排量，如果 发动机有若干个气缸，所有气缸工作 容积之和称为发动机排量。 压缩比－定义为气缸总容积和燃烧室 之比 冲程---活塞上行或下行一次
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柴油机工作原理
柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和 排气这四个过程来完成的，这四个过程构 成了一个工作循环。活塞走四个过程才能 完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴 油机。现对照下面的动画了说明它的工作 理原。
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柴油机工作原理
由于进、排气阀都是早开晚关的；所以在排气冲程之末和 进气冲程之初，活塞处于上止点附近时，有一段时间进、 排气阀同时开起，这段时间用曲轴转角来表示，称为气阀 重迭角。
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柴油机工作原理
进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小 进气阻力，增加进气量。 进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的 作用下，增加进气量。 排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排 气阻力，使排气干净。 排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力 的作用下，使排气干净。
四冲程循环.swf
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二冲程柴油工作原理
如果在两个冲程里完成进气、压缩、做功 、排气这些循环动作，就叫二冲程，相应 的内燃机叫二冲程内燃机.
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柴油机工作原理
第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。 当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中 还留有一些废气。 当曲轴旋转时，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时 ，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大： 造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，因此外面空 气就不断地充入气缸。 当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很 高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量 ，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上 行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。
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柴油机的几大机构和系统
二大机构
1. 曲柄连杆机构、 2. 配气机构；
四大系统
1. 燃料供给系、 2. 冷却系、 3. 润滑系 、 4. 起动系
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1. 曲柄连杆机构
组成 曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组：机
体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。 机体组:气缸体 ,曲轴箱,气缸盖 . 活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆 轴瓦 曲轴飞轮组: 曲轴、飞轮和一些附件组成 活塞连杆组拆装工艺.swf
内燃机原理和构造
内燃机简介
什么是内燃机?
内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放 出的热能直接转换为动力的热力发动机。 广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、也包括旋转叶轮式的燃 气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。 活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混 合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。 燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输 出，驱动从动机械工作。