第一節(jié)內(nèi)燃機2

1、 學習情境學習情境4 4：設備應用：設備應用 主講：鐘綿章主講：鐘綿章 一、概述 熱機是將燃料燃燒所釋放的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功的熱力發(fā)動機。 熱機分為內(nèi)燃機和外燃機。內(nèi)燃機可分為活塞式內(nèi)燃機和燃氣輪機?；钊絻?nèi)燃機又可分為往復活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。 人們往往把往復活塞式內(nèi)燃機簡稱為內(nèi)燃機。復習復習 內(nèi)燃機內(nèi)燃機(2) （一）內(nèi)燃機分類1、按照所使用燃料分類：可分為柴油機、汽油機、煤氣機等。2、按照工作循環(huán)沖程數(shù)分類：可分為四沖程、二沖程內(nèi)燃機。3、按照汽缸數(shù)和排列方式分類：可分為單缸和多缸內(nèi)燃機；多缸內(nèi)燃機汽缸排列方式有直立式、臥式、V型等4、按照進氣方式分類：可分為非增壓、增壓內(nèi)燃機。5、按照

2、冷卻方式分類：可分為水冷、風冷內(nèi)燃機。6、按照著火方式分類：可分為點燃式內(nèi)燃機（汽油機）和壓燃式內(nèi)燃機（柴油機）。（二）（二） 內(nèi)內(nèi)燃燃機機基基本本名名詞詞術(shù)術(shù)語語 二、內(nèi)燃機基本工作過程二、內(nèi)燃機基本工作過程1 1、四沖程內(nèi)燃機工作過程、四沖程內(nèi)燃機工作過程四沖程內(nèi)燃機每個工作循環(huán)由四沖程內(nèi)燃機每個工作循環(huán)由進氣、壓縮、進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程做功和排氣四個沖程組成。組成。 2 2、柴油機增壓、柴油機增壓柴油機增壓是將新鮮空氣在進入氣缸之前柴油機增壓是將新鮮空氣在進入氣缸之前進行壓縮，提高進氣密度，增加進氣量，從進行壓縮，提高進氣密度，增加進氣量，從而達到提高功率的目的。而達到提高功率

3、的目的。應用最多的應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：廢氣推動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動壓氣原理：廢氣推動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動壓氣機旋轉(zhuǎn)。機旋轉(zhuǎn)。三、三、內(nèi)內(nèi)燃燃機機總總體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)新課新課內(nèi)燃機工作過程內(nèi)燃機工作過程.flv （一）曲柄連桿機構(gòu)。內(nèi)燃機的主要運動（一）曲柄連桿機構(gòu)。內(nèi)燃機的主要運動部件，作用是將活塞的往復運動變?yōu)榍S的部件，作用是將活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的燃氣壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的燃氣壓力變?yōu)榕ぞ赝ㄟ^曲軸輸出。扭矩通過曲軸輸出。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)）、活塞銷等機

4、件組成。油環(huán)）、活塞銷等機件組成。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：由機體、汽缸蓋、汽缸墊、汽（二）固定件：由機體、汽缸蓋、汽缸墊、汽缸套和油底殼等組成。作為內(nèi)燃機的骨架，用缸套和油底殼等組成。作為內(nèi)燃機的骨架，用來安裝和支撐運動部件和輔助系統(tǒng)。來安裝和支撐運動部件和輔助系統(tǒng)。 （三）配氣機構(gòu)：由凸輪軸、推桿、挺柱、搖（三）配氣機構(gòu)：由凸輪軸、推桿、挺柱、搖臂、氣門等組成。臂、氣門等組成。 （四）燃料供給系統(tǒng)：（四

5、）燃料供給系統(tǒng)：1 1、柴油機燃料供給系統(tǒng)、柴油機燃料供給系統(tǒng) （1 1）傳統(tǒng)的柴油機燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油）傳統(tǒng)的柴油機燃料供給系統(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、定量、定壓地向燃燒室噴入柴油，滿足燃燒過定時、定量、定壓地向燃燒室噴入柴油，滿足燃燒過程的需要。程的需要。 （2 2）現(xiàn)代柴油機開始采用電控燃油噴射技術(shù)，可優(yōu)）現(xiàn)代柴油機開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，提高柴油機的功率，降低噪聲化噴油規(guī)律及噴油量，提高柴油機的功率，降低噪聲及排放污染。及排放污染。 2 2、汽油機燃料供給系統(tǒng)、

6、汽油機燃料供給系統(tǒng) （1 1）汽油機燃料供給系統(tǒng)主要有兩種：）汽油機燃料供給系統(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燃燒過程的需要。燒過程的需要。 （3 3）電控燃油）電控燃油供給供給系統(tǒng)通過噴油器，定系統(tǒng)通過噴油器，定時、定量地把汽油噴入進氣道或氣缸

7、中，時、定量地把汽油噴入進氣道或氣缸中，使發(fā)動機在各種情況下都能獲得最佳濃度使發(fā)動機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）潤滑系統(tǒng)：由機油泵、機油濾清器、（六）潤滑系統(tǒng)：由機油泵、機油濾清器、機油散熱器、各種閥等組成。機油散熱器、各種閥等組成。 （七）點火系統(tǒng)：（七）點火系統(tǒng)： 1 1、點火系統(tǒng)點火系統(tǒng)是汽油機、煤氣機等所特有的系統(tǒng)。是汽油機、煤氣機等所特有的系統(tǒng)。 2 2、傳統(tǒng)汽油機采用火花塞點火，點火系統(tǒng)主要由、傳統(tǒng)汽油機采用火花塞點火，點火系統(tǒng)主要由火花塞、點火線圈

8、、分電器和蓄電池組成，其功用是火花塞、點火線圈、分電器和蓄電池組成，其功用是在預定的時刻及時點燃汽缸內(nèi)的可燃混合氣。在預定的時刻及時點燃汽缸內(nèi)的可燃混合氣。 3 3、現(xiàn)代汽油機采用、現(xiàn)代汽油機采用電控點火定時和爆燃控制電控點火定時和爆燃控制，可，可使汽油機在不產(chǎn)生爆燃的條件下，在各種工況下實現(xiàn)使汽油機在不產(chǎn)生爆燃的條件下，在各種工況下實現(xiàn)最佳控制，最大限度地提高汽油機的扭矩和功率。最佳控制，最大限度地提高汽油機的扭矩和功率。 （八）起動系統(tǒng)：由啟動電動機、蓄電池、（八）起動系統(tǒng)：由啟動電動機、蓄電池、起動按鈕和導線組成。起動按鈕和導線組成。 電控汽油機正在替代傳統(tǒng)的化油器式汽電控汽油機正在替代

9、傳統(tǒng)的化油器式汽油機。它的優(yōu)點是：良好的經(jīng)濟性和動力油機。它的優(yōu)點是：良好的經(jīng)濟性和動力性，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，在各種情況下達到精確的空燃比，無負荷轉(zhuǎn)速種情況下達到精確的空燃比，無負荷轉(zhuǎn)速（怠速）穩(wěn)定，易于起動并且具有良好的（怠速）穩(wěn)定，易于起動并且具有良好的加速性能。加速性能。 四、汽油機與柴油機的主要區(qū)別四、汽油機與柴油機的主要區(qū)別 汽油機與柴油機在結(jié)構(gòu)和原理方面有很多相同之汽油機與柴油機在結(jié)構(gòu)和原理方面有很多相同之處，其主要不同點在于所用處，其主要不同點在于所用燃料、燃料供給方式和燃料、燃料供給方式和燃料點火方式燃料點火方式 1 1、燃料、燃料

10、 柴油機：柴油。汽油機：汽油柴油機：柴油。汽油機：汽油2 2、燃料供給方式、燃料供給方式 柴油機：燃料在壓縮終點前噴入汽缸，在氣缸內(nèi)柴油機：燃料在壓縮終點前噴入汽缸，在氣缸內(nèi)部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。汽油機：燃料和空部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。汽油機：燃料和空氣在氣缸外部先混合好再進入氣缸，稱為外部形成氣在氣缸外部先混合好再進入氣缸，稱為外部形成混合氣。混合氣。 3 3、燃料點火方式、燃料點火方式 柴油機：空氣在汽缸內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓，柴油機：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：利用火花使燃料自行燃燒，稱為壓燃式。汽油機：利用火花塞產(chǎn)生的電火花將燃料

11、點燃，稱為點燃式。塞產(chǎn)生的電火花將燃料點燃，稱為點燃式。 五、內(nèi)燃機主要性能指標五、內(nèi)燃機主要性能指標內(nèi)燃機的性能通常用動力性能和經(jīng)濟性能指內(nèi)燃機的性能通常用動力性能和經(jīng)濟性能指標表示；動力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟性標表示；動力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟性能參數(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：單位時間對外所做的功。（二）有效功率：單位時間對外所做的功。有效功率是內(nèi)燃機的主要性能指標之一。有效功率是內(nèi)燃機的主要性能指標之一。 我國國家標準規(guī)定，內(nèi)燃機功率分為以下四我國國家標準規(guī)定，內(nèi)燃機功率分

12、為以下四級：級： 1.151.15分鐘功率。分鐘功率。允許連續(xù)運行允許連續(xù)運行1515分鐘的最大有分鐘的最大有效功率，適用于較大功率儲備或需要瞬時發(fā)出效功率，適用于較大功率儲備或需要瞬時發(fā)出最大功率的汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)最大功率的汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)燃機。燃機。2.12.1小時功率。小時功率。允許連續(xù)運行允許連續(xù)運行1 1小時的最大有小時的最大有效功率，適用于需要一定功率儲備，以克服突效功率，適用于需要一定功率儲備，以克服突增載荷的工程機械、內(nèi)燃機車、大型載貨汽車、增載荷的工程機械、內(nèi)燃機車、大型載貨汽車、船舶等用途的內(nèi)燃機。船舶等用途的內(nèi)燃機。 3.123.12小時功率。

13、小時功率。允許連續(xù)運行允許連續(xù)運行1212小時的最小時的最大有效功率，適用于在大有效功率，適用于在1212小時內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)，小時內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)，而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機、農(nóng)業(yè)排灌、而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機、農(nóng)業(yè)排灌、移動式發(fā)電機組等用途的內(nèi)燃機。移動式發(fā)電機組等用途的內(nèi)燃機。4.4.持續(xù)功率。持續(xù)功率。該功率為內(nèi)燃機允許長時間該功率為內(nèi)燃機允許長時間連續(xù)運行的最大有效功率，適用于需要長期連續(xù)運行的最大有效功率，適用于需要長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的固定動力、排灌、船舶、電站等連續(xù)運轉(zhuǎn)的固定動力、排灌、船舶、電站等的內(nèi)燃機。的內(nèi)燃機。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

14、的特點，故被稱為間歇功率。性工作的特點，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)燃機每發(fā)出內(nèi)燃機每發(fā)出 1 千瓦的功率，在千瓦的功率，在1 小時內(nèi)小時內(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放出的熱量（千焦），但不低熱值是每千克燃料完全燃燒時放出的熱量（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。 一般高速柴油機的熱效率在一般高速柴油機的熱效率在 0.36 0.36 0.400.40，中速柴油機的，中速柴油機的熱效率在熱效率在 0.38 0.38 0.450.45， 低速柴油機的熱效率在低速柴油機的熱效率在 0.40 0.40 0.48 0.48 ，汽油機的熱效率在，汽油機的熱效率在 0.25 0.25 0.360.36，增壓內(nèi)燃機的熱效，增壓內(nèi)燃機的熱效率偏于高值。率偏于高值。 （四）有效熱效率：轉(zhuǎn)換成內(nèi)燃機有效功率的（四）有效熱效率：轉(zhuǎn)換成內(nèi)燃機有