第一節(jié)內(nèi)燃機(jī)2

1、 學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境4 4：設(shè)備應(yīng)用：設(shè)備應(yīng)用 主講：鐘綿章主講：鐘綿章 一、概述 熱機(jī)是將燃料燃燒所釋放的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械 功的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。 熱機(jī)分為內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)。 內(nèi)燃機(jī)可分為活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)。 活塞式內(nèi)燃機(jī)又可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活 塞式兩種。 人們往往把往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)簡(jiǎn)稱為內(nèi)燃機(jī)。 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)(2) （一）內(nèi)燃機(jī)分類(lèi) 1、按照所使用燃料分類(lèi)：可分為柴油機(jī)、汽油 機(jī)、煤氣機(jī)等。 2、按照工作循環(huán)沖程數(shù)分類(lèi)：可分為四沖程、 二沖程內(nèi)燃機(jī)。 3、按照汽缸數(shù)和排列方式分類(lèi)：可分為單缸和 多缸內(nèi)燃機(jī)；多缸內(nèi)燃機(jī)汽缸排列方式有直立式、 臥式、V型等 4、按照進(jìn)氣方式分類(lèi)：可分為非

2、增壓、增壓內(nèi) 燃機(jī)。 5、按照冷卻方式分類(lèi)：可分為水冷、風(fēng)冷內(nèi)燃 機(jī)。 6、按照著火方式分類(lèi)：可分為點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī) （汽油機(jī)）和壓燃式內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)）。 （二）（二） 內(nèi)內(nèi) 燃燃 機(jī)機(jī) 基基 本本 名名 詞詞 術(shù)術(shù) 語(yǔ)語(yǔ) 二、內(nèi)燃機(jī)基本工作過(guò)程二、內(nèi)燃機(jī)基本工作過(guò)程 1 1、四沖程內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程、四沖程內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程 四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)由四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、進(jìn)氣、壓縮、 做功和排氣四個(gè)沖程做功和排氣四個(gè)沖程組成。組成。 2 2、柴油機(jī)增壓、柴油機(jī)增壓 柴油機(jī)增壓是將新鮮空氣在進(jìn)入氣缸之前柴油機(jī)增壓是將新鮮空氣在進(jìn)入氣缸之前 進(jìn)行壓縮，提高進(jìn)氣密度，增加進(jìn)氣量，從進(jìn)行壓縮，

3、提高進(jìn)氣密度，增加進(jìn)氣量，從 而達(dá)到提高功率的目的。而達(dá)到提高功率的目的。 應(yīng)用最多的應(yīng)用最多的增壓方式增壓方式是是廢氣渦輪增壓廢氣渦輪增壓。 原理：廢氣推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動(dòng)壓氣原理：廢氣推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動(dòng)壓氣 機(jī)旋轉(zhuǎn)。機(jī)旋轉(zhuǎn)。 三、三、 內(nèi)內(nèi) 燃燃 機(jī)機(jī) 總總 體體 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 新課新課 內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程.flv （一）曲柄連桿機(jī)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)（一）曲柄連桿機(jī)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)的主要運(yùn)動(dòng) 部件，作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的部件，作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫ψ優(yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫ψ優(yōu)?扭矩通過(guò)曲軸輸出。扭矩通過(guò)曲軸輸出

4、。 1.1.活塞組：由活塞、活塞環(huán)（包括氣環(huán)和活塞組：由活塞、活塞環(huán)（包括氣環(huán)和 油環(huán)）、活塞銷(xiāo)等機(jī)件組成。油環(huán)）、活塞銷(xiāo)等機(jī)件組成。 2.2.連桿組：主要由連桿、連桿蓋、連桿軸連桿組：主要由連桿、連桿蓋、連桿軸 瓦及連桿螺栓等組成。瓦及連桿螺栓等組成。 3.3.曲軸飛輪組：由曲軸、飛輪及附件等組曲軸飛輪組：由曲軸、飛輪及附件等組 成。成。 （二）固定件：由機(jī)體、汽缸蓋、汽缸墊、汽（二）固定件：由機(jī)體、汽缸蓋、汽缸墊、汽 缸套和油底殼等組成。作為內(nèi)燃機(jī)的骨架，用缸套和油底殼等組成。作為內(nèi)燃機(jī)的骨架，用 來(lái)安裝和支撐運(yùn)動(dòng)部件和輔助系統(tǒng)。來(lái)安裝和支撐運(yùn)動(dòng)部件和輔助系統(tǒng)。 （三）配氣機(jī)構(gòu)：由凸輪軸、

5、推桿、挺柱、搖（三）配氣機(jī)構(gòu)：由凸輪軸、推桿、挺柱、搖 臂、氣門(mén)等組成。臂、氣門(mén)等組成。 （四）燃料供給系統(tǒng)：（四）燃料供給系統(tǒng)： 1 1、柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)、柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng) （1 1）傳統(tǒng)的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油）傳統(tǒng)的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油 泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等組成，其功用是泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等組成，其功用是 定時(shí)、定量、定壓地向燃燒室噴入柴油，滿足燃燒過(guò)定時(shí)、定量、定壓地向燃燒室噴入柴油，滿足燃燒過(guò) 程的需要。程的需要。 （2 2）現(xiàn)代柴油機(jī)開(kāi)始采用電控燃油噴射技術(shù)，可優(yōu)）現(xiàn)代柴油機(jī)開(kāi)始采用電控燃油噴射技術(shù)，可優(yōu) 化噴油規(guī)律及噴油量，提

6、高柴油機(jī)的功率，降低噪聲化噴油規(guī)律及噴油量，提高柴油機(jī)的功率，降低噪聲 及排放污染。及排放污染。 2 2、汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)、汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng) （1 1）汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要有兩種：）汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要有兩種： 化油器式燃油供給系統(tǒng)和電控燃油化油器式燃油供給系統(tǒng)和電控燃油供給供給系系 統(tǒng)。統(tǒng)。 （2 2）化油器式燃油供給系統(tǒng)主要由油箱、）化油器式燃油供給系統(tǒng)主要由油箱、 輸油泵、濾清器、化油器等組成，其功用輸油泵、濾清器、化油器等組成，其功用 是將汽油和空氣按比例形成的可燃混合氣是將汽油和空氣按比例形成的可燃混合氣 連續(xù)地供給氣缸，以滿足混合氣形成及燃連續(xù)地供給氣缸，以滿足混合氣形成及

7、燃 燒過(guò)程的需要。燒過(guò)程的需要。 （3 3）電控燃油）電控燃油供給供給系統(tǒng)通過(guò)噴油器，定系統(tǒng)通過(guò)噴油器，定 時(shí)、定量地把汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸中，時(shí)、定量地把汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸中， 使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種情況下都能獲得最佳濃度使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種情況下都能獲得最佳濃度 的混合氣。的混合氣。 （五）冷卻系統(tǒng)：由汽缸、汽缸蓋、水泵、（五）冷卻系統(tǒng)：由汽缸、汽缸蓋、水泵、 散熱器等組成。散熱器等組成。 （六）潤(rùn)滑系統(tǒng)：由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、（六）潤(rùn)滑系統(tǒng)：由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、 機(jī)油散熱器、各種閥等組成。機(jī)油散熱器、各種閥等組成。 （七）點(diǎn)火系統(tǒng)：（七）點(diǎn)火系統(tǒng)： 1 1、點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)是汽油機(jī)、煤氣機(jī)等所特有

8、的系統(tǒng)。是汽油機(jī)、煤氣機(jī)等所特有的系統(tǒng)。 2 2、傳統(tǒng)汽油機(jī)采用火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)火系統(tǒng)主要由、傳統(tǒng)汽油機(jī)采用火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)火系統(tǒng)主要由 火花塞、點(diǎn)火線圈、分電器和蓄電池組成，其功用是火花塞、點(diǎn)火線圈、分電器和蓄電池組成，其功用是 在預(yù)定的時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃汽缸內(nèi)的可燃混合氣。在預(yù)定的時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃汽缸內(nèi)的可燃混合氣。 3 3、現(xiàn)代汽油機(jī)采用、現(xiàn)代汽油機(jī)采用電控點(diǎn)火定時(shí)和爆燃控制電控點(diǎn)火定時(shí)和爆燃控制，可，可 使汽油機(jī)在不產(chǎn)生爆燃的條件下，在各種工況下實(shí)現(xiàn)使汽油機(jī)在不產(chǎn)生爆燃的條件下，在各種工況下實(shí)現(xiàn) 最佳控制，最大限度地提高汽油機(jī)的扭矩和功率。最佳控制，最大限度地提高汽油機(jī)的扭矩和功率。 （八）起動(dòng)系統(tǒng)

9、：由啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)、蓄電池、（八）起動(dòng)系統(tǒng)：由啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)、蓄電池、 起動(dòng)按鈕和導(dǎo)線組成。起動(dòng)按鈕和導(dǎo)線組成。 電控汽油機(jī)正在替代傳統(tǒng)的化油器式汽電控汽油機(jī)正在替代傳統(tǒng)的化油器式汽 油機(jī)。它的優(yōu)點(diǎn)是：良好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力油機(jī)。它的優(yōu)點(diǎn)是：良好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力 性，有效地降低排放物的有害成分，在各性，有效地降低排放物的有害成分，在各 種情況下達(dá)到精確的空燃比，無(wú)負(fù)荷轉(zhuǎn)速種情況下達(dá)到精確的空燃比，無(wú)負(fù)荷轉(zhuǎn)速 （怠速）穩(wěn)定，易于起動(dòng)并且具有良好的（怠速）穩(wěn)定，易于起動(dòng)并且具有良好的 加速性能。加速性能。 四、汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要區(qū)別四、汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要區(qū)別 汽油機(jī)與柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理方面有很多相同之汽油機(jī)

10、與柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理方面有很多相同之 處，其主要不同點(diǎn)在于所用處，其主要不同點(diǎn)在于所用燃料、燃料供給方式和燃料、燃料供給方式和 燃料點(diǎn)火方式燃料點(diǎn)火方式 1 1、燃料、燃料 柴油機(jī)：柴油。汽油機(jī)：汽油柴油機(jī)：柴油。汽油機(jī)：汽油 2 2、燃料供給方式、燃料供給方式 柴油機(jī)：燃料在壓縮終點(diǎn)前噴入汽缸，在氣缸內(nèi)柴油機(jī)：燃料在壓縮終點(diǎn)前噴入汽缸，在氣缸內(nèi) 部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。汽油機(jī)：燃料和空部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。汽油機(jī)：燃料和空 氣在氣缸外部先混合好再進(jìn)入氣缸，稱為外部形成氣在氣缸外部先混合好再進(jìn)入氣缸，稱為外部形成 混合氣。混合氣。 3 3、燃料點(diǎn)火方式、燃料點(diǎn)火方式 柴油機(jī)：空氣在汽

11、缸內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓，柴油機(jī)：空氣在汽缸內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓， 使燃料自行燃燒，稱為壓燃式。汽油機(jī)：利用火花使燃料自行燃燒，稱為壓燃式。汽油機(jī)：利用火花 塞產(chǎn)生的電火花將燃料點(diǎn)燃，稱為點(diǎn)燃式。塞產(chǎn)生的電火花將燃料點(diǎn)燃，稱為點(diǎn)燃式。 五、內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)五、內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo) 內(nèi)燃機(jī)的性能通常用動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能指內(nèi)燃機(jī)的性能通常用動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能指 標(biāo)表示；動(dòng)力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟(jì)性標(biāo)表示；動(dòng)力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟(jì)性 能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。 （一）輸出扭矩：曲軸上輸出的扭矩。（一）輸出扭矩：曲軸上輸出的扭矩。 （二）有效功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間

12、對(duì)外所做的功。（二）有效功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間對(duì)外所做的功。 有效功率是內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)之一。有效功率是內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)之一。 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)功率分為以下四我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)功率分為以下四 級(jí)：級(jí)： 1.151.15分鐘功率。分鐘功率。允許連續(xù)運(yùn)行允許連續(xù)運(yùn)行1515分鐘的最大有分鐘的最大有 效功率，適用于較大功率儲(chǔ)備或需要瞬時(shí)發(fā)出效功率，適用于較大功率儲(chǔ)備或需要瞬時(shí)發(fā)出 最大功率的汽車(chē)、軍用車(chē)輛、快艇等用途的內(nèi)最大功率的汽車(chē)、軍用車(chē)輛、快艇等用途的內(nèi) 燃機(jī)。燃機(jī)。 2.12.1小時(shí)功率。小時(shí)功率。允許連續(xù)運(yùn)行允許連續(xù)運(yùn)行1 1小時(shí)的最大有小時(shí)的最大有 效功率，適用于需要一定功

13、率儲(chǔ)備，以克服突效功率，適用于需要一定功率儲(chǔ)備，以克服突 增載荷的工程機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、大型載貨汽車(chē)、增載荷的工程機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、大型載貨汽車(chē)、 船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。 3.123.12小時(shí)功率。小時(shí)功率。允許連續(xù)運(yùn)行允許連續(xù)運(yùn)行1212小時(shí)的最小時(shí)的最 大有效功率，適用于在大有效功率，適用于在1212小時(shí)內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，小時(shí)內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)， 而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、 移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組等用途的內(nèi)燃機(jī)。移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組等用途的內(nèi)燃機(jī)。 4.4.持續(xù)功率。持續(xù)功率。該功率為內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)時(shí)間該功率為內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)時(shí)間 連續(xù)運(yùn)行的最大有效功率，適用

14、于需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的最大有效功率，適用于需要長(zhǎng)期 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定動(dòng)力、排灌、船舶、電站等連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定動(dòng)力、排灌、船舶、電站等 的內(nèi)燃機(jī)。的內(nèi)燃機(jī)。 除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇 性工作的特點(diǎn)，故被稱為間歇功率。性工作的特點(diǎn)，故被稱為間歇功率。 （三）有效燃料消耗率（比油耗）：（三）有效燃料消耗率（比油耗）： 內(nèi)燃機(jī)每發(fā)出內(nèi)燃機(jī)每發(fā)出 1 千瓦的功率，在千瓦的功率，在1 小時(shí)內(nèi)小時(shí)內(nèi) 所消耗的燃料量（克）。所消耗的燃料量（克）。 低熱值是每千克燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量（千焦），但不低熱值是每千克燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量（千焦），但不 包括燃燒物中水蒸氣中的潛熱。包括燃燒物中水蒸氣中的潛熱。 一般高速柴油機(jī)的熱效率在一般高速柴油機(jī)的熱效率在 0.36 0.36 0.400.40，中速柴油機(jī)的，中速柴油機(jī)的 熱效率在熱效率在 0.38 0.38 0.450.45， 低速柴油機(jī)的熱效率在低速柴油機(jī)的熱效率在 0.40 0.40 0.48 0.48 ，汽油機(jī)的熱效率在，汽油機(jī)的熱效率在 0.25 0.25 0.360.36，增壓內(nèi)燃機(jī)的熱效，增壓內(nèi)燃機(jī)的熱效 率偏于高值。率偏于高值。 （四）有效熱效率：轉(zhuǎn)換成內(nèi)燃機(jī)有效功率的（四）有效熱效率：轉(zhuǎn)換成內(nèi)燃機(jī)有效功