22內(nèi)燃機(jī)符號及環(huán)

1、三、內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則 內(nèi)燃機(jī)型號包含下列四部分，如下框圖所示 內(nèi)燃機(jī)型號編制示例： 汽油機(jī) 1e65f單缸、二行程、缸徑65mm、風(fēng)冷、通用型汽油機(jī)； 4100q 四缸、四行程、缸徑100mm、水冷、車用汽油機(jī)。 柴油機(jī) 495t四缸、直列、四行程，缸徑95mm、水冷、拖拉機(jī)用 柴油機(jī)； 4120f四缸、四行程，缸徑120mm、風(fēng)冷、通用柴油機(jī)； yz6102q揚州柴油機(jī)廠制造、六缸直列、四行程、缸徑 102mm、水冷、車用柴油機(jī)。第一章 發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造和工作原理第二節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的基本工作原理練習(xí)ca6102：8v100： tj376q：195：165f：495q： 6135q：x4

2、105：答案:ca6102： 表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，ca表示系列符號 8v100： 表示八缸，四行程、缸徑100mm，v型，水冷通用型 tj376q： 表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，tj表示系列符號195： 表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型 165f： 表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 495q： 表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用 6135q： 表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用 x4105： 表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，x表示系列代號第三節(jié)內(nèi)燃機(jī)循環(huán)過程n五個過程、四個行程第三節(jié)第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)

3、內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)2 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)3 內(nèi)燃機(jī)循環(huán)的熱力學(xué)模型內(nèi)燃機(jī)循環(huán)的熱力學(xué)模型1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)一、研究理論循環(huán)的目的一、研究理論循環(huán)的目的 1.用簡單公式闡明熱力學(xué)參數(shù)間關(guān)系，明確提高循環(huán)效率和用簡單公式闡明熱力學(xué)參數(shù)間關(guān)系，明確提高循環(huán)效率和平均壓力的途徑；平均壓力的途徑；2.確定循環(huán)效率的極限，判斷實際內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性和工作過程確定循環(huán)效率的極限，判斷實際內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性和工作過程進(jìn)行完善程度及改進(jìn)潛力；進(jìn)行完善程度及改進(jìn)潛力；3.有利于比較各種熱力循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。有利于比較各種熱力循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)

4、的理論循環(huán)二、理論循環(huán)假設(shè)二、理論循環(huán)假設(shè)1.工質(zhì)是理想氣體，其物理常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣物理常工質(zhì)是理想氣體，其物理常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣物理常數(shù)相同；數(shù)相同；2.工質(zhì)在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)；工質(zhì)在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)；3.工質(zhì)的壓縮及膨脹是絕熱等熵過程；工質(zhì)的壓縮及膨脹是絕熱等熵過程；4.燃燒是外界無數(shù)個高溫?zé)嵩炊ㄈ莼蚨▔合蚬べ|(zhì)加熱，工質(zhì)燃燒是外界無數(shù)個高溫?zé)嵩炊ㄈ莼蚨▔合蚬べ|(zhì)加熱，工質(zhì)放熱為定容放熱。放熱為定容放熱。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)三、理論循環(huán)三、理論循環(huán)1.定容（定容（otto）循環(huán)：汽油機(jī)按等容循環(huán)工作，燃燒速度高，）循環(huán)：汽油機(jī)按等容循環(huán)工作，燃燒速度高，簡化為

5、簡化為otto循環(huán)。循環(huán)。2.等壓（等壓（diesel）循環(huán)：低速柴油機(jī)，高增壓柴油機(jī)，受缸）循環(huán)：低速柴油機(jī)，高增壓柴油機(jī)，受缸內(nèi)最高壓力限制，燃料大部分在上止點后燃燒，簡化為內(nèi)最高壓力限制，燃料大部分在上止點后燃燒，簡化為diesel循環(huán)。循環(huán)。3.混合循環(huán)：高速柴油機(jī)，燃料部分在上止點附近燃燒，部混合循環(huán)：高速柴油機(jī)，燃料部分在上止點附近燃燒，部分在上止點后燃燒，簡化為混合循環(huán)。分在上止點后燃燒，簡化為混合循環(huán)。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)四、循環(huán)熱效率與平均壓力四、循環(huán)熱效率與平均壓力1.混合循環(huán)混合循環(huán))1() 1(111kkttatpp)1(1111 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)

6、的理論循環(huán)四、循環(huán)熱效率與平均壓力四、循環(huán)熱效率與平均壓力2.定容（定容（diesel）循環(huán)：）循環(huán)：1111ktvtvatvpp) 1(111 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)四、循環(huán)熱效率與平均壓力四、循環(huán)熱效率與平均壓力3.定壓循環(huán)定壓循環(huán) ：1) 1(111kktptpatppp) 1(111 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)四、循環(huán)熱效率與平均壓力四、循環(huán)熱效率與平均壓力式中：式中： 壓縮比，壓縮比， 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e 氣缸壓縮容積氣缸壓縮容積 壓力升高比壓力升高比 ， 預(yù)脹比預(yù)脹比 ，cavvavcvczppzzvv1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)四、循環(huán)熱效率與平均壓力四

7、、循環(huán)熱效率與平均壓力式中：式中： 等商指數(shù)等商指數(shù) 后脹比后脹比， zbvv1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)五、理論循環(huán)分析五、理論循環(huán)分析1.壓縮比壓縮比n壓縮比增加，三個循環(huán)的熱效率增加。壓縮比增加，溫壓縮比增加，三個循環(huán)的熱效率增加。壓縮比增加，溫差及膨脹比增加，熱效率增加；差及膨脹比增加，熱效率增加；n由由ts圖知，加熱量一定，壓縮比增加，放熱量減少，圖知，加熱量一定，壓縮比增加，放熱量減少，由熱效率公式知，熱效率增加。由熱效率公式知，熱效率增加。n柴油機(jī)壓縮比增加，主要考慮冷起動，但熱效率增加已柴油機(jī)壓縮比增加，主要考慮冷起動，但熱效率增加已經(jīng)很少；但汽油機(jī)壓縮比增加，熱效率增

8、加很大。但壓經(jīng)很少；但汽油機(jī)壓縮比增加，熱效率增加很大。但壓縮比大于縮比大于12后，熱效率上升已經(jīng)很慢。后，熱效率上升已經(jīng)很慢。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)五、理論循環(huán)分析五、理論循環(huán)分析2.等熵指數(shù)（物理學(xué)上指熱能除以溫度所得的商，標(biāo)等熵指數(shù)（物理學(xué)上指熱能除以溫度所得的商，標(biāo)志熱量轉(zhuǎn)化為功的程度。志熱量轉(zhuǎn)化為功的程度。2.科學(xué)技術(shù)上泛指某些物科學(xué)技術(shù)上泛指某些物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一種量（質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一種量（ling）度）度 ）n空氣的等熵指數(shù)為空氣的等熵指數(shù)為1.4，燃料與空氣混合氣的等熵，燃料與空氣混合氣的等熵指數(shù)小于指數(shù)小于1.4，混合氣稀，等熵指數(shù)增大，熱效率，混合氣稀，等熵指數(shù)增

9、大，熱效率增加。增加。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)五、理論循環(huán)分析五、理論循環(huán)分析3.壓力升高比壓力升高比1.定容循環(huán)：定容循環(huán)：q由公式知：加熱量增加，壓力升高比增加，循環(huán)平均壓力由公式知：加熱量增加，壓力升高比增加，循環(huán)平均壓力增加；增加；q循環(huán)熱效率不變。循環(huán)熱效率不變。2.混合循環(huán)：混合循環(huán)：q壓縮比與加熱量一定，壓力升高比增加，循環(huán)熱效率增加。壓縮比與加熱量一定，壓力升高比增加，循環(huán)熱效率增加。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)五、理論循環(huán)分析五、理論循環(huán)分析4.預(yù)脹比預(yù)脹比1.定壓循環(huán)：定壓循環(huán)：q由公式知：加熱量增加，壓力升高比增加，循環(huán)平均壓力由公式知：加熱量增加，壓

10、力升高比增加，循環(huán)平均壓力增加；增加；q后加入熱量膨脹不充分，排給冷源損失后加入熱量膨脹不充分，排給冷源損失 。2.混合循環(huán)：混合循環(huán)：q壓縮比與加熱量一定，預(yù)脹比增加，循環(huán)熱效率下降。壓縮比與加熱量一定，預(yù)脹比增加，循環(huán)熱效率下降。1 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)六、比較六、比較1.加熱量、初始下一定，壓縮比相同，比較三種循環(huán)加熱量、初始下一定，壓縮比相同，比較三種循環(huán)熱效率的大小。熱效率的大小。 放熱量等容加熱循環(huán)最小，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最大；放熱量等容加熱循環(huán)最小，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最大；等加熱循環(huán)熱效率最大，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最小。等加熱循環(huán)熱效率最大，混合循環(huán)居中，等

11、壓循環(huán)最小。2.加熱量一定，初始一定，最高壓力一定，比較三種加熱量一定，初始一定，最高壓力一定，比較三種循環(huán)的熱效率的大小。循環(huán)的熱效率的大小。放熱量等容加熱循環(huán)最大，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最??；放熱量等容加熱循環(huán)最大，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最??；等容加熱循環(huán)熱效率最小，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最大等容加熱循環(huán)熱效率最小，混合循環(huán)居中，等壓循環(huán)最大。2 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)一、進(jìn)氣過程：一、進(jìn)氣過程：ra1、作用：吸入新氣，為加入、作用：吸入新氣，為加入q1作準(zhǔn)備。作準(zhǔn)備。2、特點：、特點： pap0 克服進(jìn)系統(tǒng)阻力克服進(jìn)系統(tǒng)阻力 tat0 缸內(nèi)殘余廢氣加熱缸內(nèi)殘余廢氣加熱 進(jìn)氣受熱

12、進(jìn)氣受熱 高溫機(jī)件加熱高溫機(jī)件加熱 汽油機(jī)進(jìn)氣予熱，燃油蒸發(fā)吸熱汽油機(jī)進(jìn)氣予熱，燃油蒸發(fā)吸熱3、參數(shù)：、參數(shù)： 柴油機(jī)柴油機(jī) 汽油機(jī)汽油機(jī) pa (0.850.95) p0 (0.80.9) p0 化油器阻力增加，化油器阻力增加， pa 下降下降 ta 300340k 340380k 汽油機(jī)進(jìn)排氣管同汽油機(jī)進(jìn)排氣管同側(cè)布置，進(jìn)側(cè)布置，進(jìn) 氣預(yù)熱增加，氣預(yù)熱增加， ta 增加增加2 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)二、壓縮過程：二、壓縮過程：ac 1、作用：擴(kuò)大溫差、作用：擴(kuò)大溫差 增加膨脹比增加膨脹比 為燃燒創(chuàng)造有利條件為燃燒創(chuàng)造有利條件: 柴油機(jī)壓燃，柴油機(jī)壓燃， tc 著火溫度著火溫度 汽

13、油機(jī)溫度及密度增加汽油機(jī)溫度及密度增加火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?增加增加壓力升高比增加壓力升高比增加循環(huán)熱效率增加循環(huán)熱效率增加2、壓縮比：、壓縮比： 汽油機(jī)：汽油機(jī)：710，壓縮比增加，壓縮比增加循環(huán)熱效率增加，受爆震限制循環(huán)熱效率增加，受爆震限制 柴油機(jī)：柴油機(jī)：1422，保證著火，保證著火3、特點：多變過程、特點：多變過程pvn1=const 為計算方便，為計算方便，n1取平均，取平均， n1的確定，保證在壓縮始點和終點的狀態(tài)與實際的確定，保證在壓縮始點和終點的狀態(tài)與實際相符即可。使工質(zhì)溫度增加的因素都使相符即可。使工質(zhì)溫度增加的因素都使n1增加。增加。n1范圍：范圍： 柴油機(jī)：柴油機(jī)：

14、1.381.40 柴油機(jī)壓縮的是空氣，兩原子氣體柴油機(jī)壓縮的是空氣，兩原子氣體 汽油機(jī)：汽油機(jī)：1.321.38 汽油機(jī)壓縮的是混合氣，多原子氣體汽油機(jī)壓縮的是混合氣，多原子氣體2 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)4、壓縮終了參數(shù)、壓縮終了參數(shù)pc=pan1tc=ta n1-1pc與與tc范圍：范圍： 柴油機(jī)柴油機(jī) 汽油機(jī)汽油機(jī)pc （mpa ） 35 0.82 柴油機(jī)柴油機(jī)大大tc （k） 7501000 6007502 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)三、燃燒過程：三、燃燒過程：cz1、作用：燃料化學(xué)能、作用：燃料化學(xué)能工質(zhì)熱能工質(zhì)熱能使壓力溫度增加，即加入使壓力溫度增加，即加入q12、要

15、求：燃燒完全、及時（越靠近上止點，熱效率越高）、要求：燃燒完全、及時（越靠近上止點，熱效率越高）n汽油機(jī)：均勻混合氣，傳播式燃燒，接近等容汽油機(jī)：均勻混合氣，傳播式燃燒，接近等容n柴油機(jī)：開始燃燒較快，接近等容，后面邊噴油、邊混合、邊燃燒，接近柴油機(jī)：開始燃燒較快，接近等容，后面邊噴油、邊混合、邊燃燒，接近等壓，定容等壓，定容+定壓定壓3、參數(shù)：、參數(shù)： pz（mpa） tz（k） 汽油機(jī)汽油機(jī) 36.5 22002800柴油機(jī)柴油機(jī) 4.59 18002200 柴油機(jī)柴油機(jī)大大 柴油機(jī)柴油機(jī)a大大2 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)四、膨脹過程：四、膨脹過程：zb1.作用：熱向功轉(zhuǎn)換，膨脹比

16、越大，熱效率越高作用：熱向功轉(zhuǎn)換，膨脹比越大，熱效率越高2.特點：多變過程，特點：多變過程，pvn2=const，比壓縮過程復(fù)雜，除熱交換外，還有補(bǔ)燃，比壓縮過程復(fù)雜，除熱交換外，還有補(bǔ)燃，工質(zhì)高溫分解等。工質(zhì)高溫分解等。n一般用平均多變指數(shù)一般用平均多變指數(shù)n2來代替，只要來代替，只要n2使始點與終點的狀態(tài)與實際相同即使始點與終點的狀態(tài)與實際相同即可。可。范圍：范圍： 汽油機(jī)汽油機(jī) 柴油機(jī)柴油機(jī) 1.231.28 1.151.28 柴油機(jī)補(bǔ)燃多柴油機(jī)補(bǔ)燃多3、參數(shù)、參數(shù)汽油機(jī)：汽油機(jī)：pb=pz/n2 tb=tz /n2-1柴油機(jī)：柴油機(jī)：pb=pz/n2 tb=tz / n2-1參數(shù)：參數(shù)： pb（mpa） tb（k）柴油機(jī)：柴油機(jī)： 0.20.5 10001200k 柴油機(jī)柴油機(jī)大大汽油機(jī)：汽油機(jī)： 0.30.6 12001500k2 內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)五、排氣過程：五、排氣過程：br1、作用：清除廢氣，放出、作用：清除廢氣，放出q2為下一循環(huán)作準(zhǔn)備為下一循環(huán)作準(zhǔn)備2、特點：、特點：prp0，克服排氣系統(tǒng)阻力，克服排氣系統(tǒng)阻力pr ： pr大，說明留在缸內(nèi)殘氣多大，說明留在缸內(nèi)殘氣多tr ：一般為檢查內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)的參數(shù)，