內(nèi)燃機發(fā)動機的工作原理

內(nèi)燃機發(fā)動機的工作原理匯報人：2024-01-292023REPORTING引言內(nèi)燃機發(fā)動機基本構(gòu)造內(nèi)燃機發(fā)動機工作過程內(nèi)燃機發(fā)動機性能參數(shù)內(nèi)燃機發(fā)動機類型及特點內(nèi)燃機發(fā)動機技術(shù)發(fā)展趨勢目錄CATALOGUE2023PART01引言2023REPORTING探討內(nèi)燃機發(fā)動機的基本工作原理，理解其能量轉(zhuǎn)換過程。掌握內(nèi)燃機發(fā)動機的基本構(gòu)造和主要部件的功能。分析內(nèi)燃機發(fā)動機的工作過程及其性能特點。目的和背景內(nèi)燃機是一種熱力發(fā)動機，通過燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。根據(jù)燃料的不同，內(nèi)燃機可分為汽油機和柴油機兩大類。內(nèi)燃機具有熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、移動方便等優(yōu)點，廣泛應用于汽車、摩托車、工程機械等領域。內(nèi)燃機發(fā)動機簡介在進氣過程中，活塞下行，吸入空氣和燃料的混合物（汽油機）或純空氣（柴油機）。在壓縮過程中，活塞上行，將空氣和燃料混合物壓縮，提高其溫度和壓力。在排氣過程中，活塞再次上行，將燃燒后的廢氣排出氣缸。在燃燒過程中，點火系統(tǒng)點燃壓縮后的空氣和燃料混合物，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣推動活塞下行做功。內(nèi)燃機的工作循環(huán)包括進氣、壓縮、燃燒（做功）和排氣四個過程。工作原理概述PART02內(nèi)燃機發(fā)動機基本構(gòu)造2023REPORTING內(nèi)燃機的核心部件，提供燃燒室空間，通常由高強度鑄鐵或鋁合金制成。汽缸在汽缸內(nèi)做往復運動的部件，與汽缸壁緊密配合，將燃料燃燒產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)化為機械能。活塞汽缸與活塞承受活塞往復運動產(chǎn)生的力并將其轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的關鍵部件。連接活塞與曲軸的部件，將活塞的往復運動傳遞給曲軸，同時承受相應的力和力矩。曲軸連桿機構(gòu)連桿曲軸氣門控制進氣和排氣的開關，通常由凸輪軸驅(qū)動。凸輪軸驅(qū)動氣門開閉的部件，通過一系列齒輪或鏈條與曲軸相連。配氣機構(gòu)燃油泵將燃油從油箱輸送到噴油嘴的部件。噴油嘴將燃油霧化并噴入汽缸的部件，通常由電磁閥控制。燃油供給系統(tǒng)點火系統(tǒng)火花塞在汽缸內(nèi)產(chǎn)生電火花，點燃混合氣的部件。點火線圈將低電壓轉(zhuǎn)化為高電壓，以驅(qū)動火花塞產(chǎn)生電火花的部件。通過循環(huán)冷卻液來降低發(fā)動機溫度的部件，包括水泵、散熱器等。冷卻系統(tǒng)通過循環(huán)機油來減少發(fā)動機內(nèi)部摩擦和磨損的部件，包括機油泵、機油濾清器等。潤滑系統(tǒng)冷卻與潤滑系統(tǒng)PART03內(nèi)燃機發(fā)動機工作過程2023REPORTING進氣過程一直延續(xù)到活塞過了下止點進氣門關閉為止。接著上行的活塞開始壓縮氣體。進氣門開啟，排氣門關閉，活塞由上止點向下止點移動，曲軸通過連桿帶動活塞由上止點向下止點移動，從而使氣缸容積增大，氣缸內(nèi)壓力降低到大氣壓力以下，形成一定的真空度。在真空吸力作用下，通過化油器或汽油噴射裝置霧化的汽油，與空氣混合形成可燃混合氣，由進氣道和進氣門吸入氣缸內(nèi)。進氣行程進排氣門全部關閉，壓縮缸內(nèi)的可燃混合氣，混合氣溫度升高，壓力上升?；钊R近上止點前，可燃混合氣壓力上升到0.6～1.2MPa左右，溫度可達330℃～430℃。在壓縮行程中，活塞上行，壓縮氣體做功，增加了活塞的動能和勢能，同時也消耗了飛輪的動能。飛輪動能的消耗使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，而飛輪儲存的動能又用來增加活塞的動能和勢能。壓縮行程在壓縮行程接近終了時，裝在氣缸蓋上的火花塞產(chǎn)生電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣?；旌蠚馊紵蠓懦龃罅康臒崮?，使缸內(nèi)氣體壓力和溫度迅速升高。燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下，活塞由上止點向下止點運動，并通過連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)作功。這時，進、排氣門仍舊關閉。隨著活塞的下行，缸內(nèi)氣體壓力和溫度逐漸降低。燃燒與膨脹行程當膨脹行程（作功行程）接近終了時，排氣門開啟，靠廢氣的壓力自由排氣，活塞到達下止點后再向上止點移動時，強制降廢氣強制排到大氣中，這就是排氣行程。在此行程中，氣缸內(nèi)壓力稍微高于大氣壓力，阻止著廢氣自行排出。因此，排氣門要在活塞過了下止點后才打開。排氣行程PART04內(nèi)燃機發(fā)動機性能參數(shù)2023REPORTING內(nèi)燃機在單位時間內(nèi)所做的功，通常以千瓦（kW）或馬力（hp）表示。功率越高，發(fā)動機的動力輸出能力越強。功率內(nèi)燃機在曲軸上產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩，通常以牛頓·米（N·m）表示。扭矩越大，發(fā)動機的加速能力和負載能力越強。扭矩功率與扭矩熱效率內(nèi)燃機將燃料化學能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。熱效率越高，發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性越好。燃油消耗率內(nèi)燃機在單位時間內(nèi)消耗的燃油量，通常以升/百公里（L/100km）或英里每加侖（mpg）表示。燃油消耗率越低，發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性越好。熱效率與燃油消耗率排放性能內(nèi)燃機燃燒產(chǎn)生的廢氣中的有害物質(zhì)，如碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）等。尾氣排放越低，發(fā)動機的環(huán)保性能越好。尾氣排放內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的聲音能量，通常以分貝（dB）表示。噪聲排放越低，發(fā)動機的舒適性越好。噪聲排放VS主要包括燃燒噪聲、機械噪聲和空氣動力噪聲等。降低噪聲是提高發(fā)動機舒適性的重要措施。振動來源內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的機械振動，可能導致發(fā)動機零部件的磨損和疲勞破壞。減小振動是提高發(fā)動機可靠性和耐久性的關鍵。噪聲來源噪聲與振動PART05內(nèi)燃機發(fā)動機類型及特點2023REPORTING工作原理優(yōu)點缺點應用領域汽油發(fā)動機01020304通過火花塞點燃汽油和空氣混合物，產(chǎn)生爆炸推動活塞運動。功率高、加速性能好、噪音和振動相對較小。燃油效率較低、排放污染物較多、對燃油品質(zhì)要求較高。廣泛應用于乘用車、輕型商用車等。工作原理優(yōu)點缺點應用領域柴油發(fā)動機通過壓縮自燃方式點燃柴油，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞運動。噪音和振動相對較大、加速性能較差、對燃油品質(zhì)要求較低。燃油效率高、扭矩大、經(jīng)濟性好、排放污染物相對較少。廣泛應用于重型商用車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械等。使用天然氣、液化石油氣等氣體燃料，通過火花塞點燃或壓縮自燃方式產(chǎn)生動力。工作原理排放污染物較少、運行成本較低、適應性廣。優(yōu)點功率和扭矩相對較小、加速性能一般、對氣體燃料儲存和運輸要求較高。缺點適用于城市公交車、出租車等環(huán)保要求較高的場合。應用領域氣體燃料發(fā)動機結(jié)合內(nèi)燃機和電動機的優(yōu)點，通過能量回收、儲能和智能控制等技術(shù)提高燃油經(jīng)濟性和降低排放。工作原理優(yōu)點缺點應用領域燃油經(jīng)濟性高、排放污染物少、動力性能良好、適應性強。系統(tǒng)復雜、成本較高、對維護和保養(yǎng)要求較高。廣泛應用于乘用車、商用車等節(jié)能減排要求較高的領域?；旌蟿恿ο到y(tǒng)PART06內(nèi)燃機發(fā)動機技術(shù)發(fā)展趨勢2023REPORTING123通過高壓噴油器將燃料直接噴入氣缸內(nèi)部，提高燃油霧化質(zhì)量和燃燒效率，降低油耗和排放。缸內(nèi)直噴技術(shù)利用廢氣驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，增加進氣壓力，提高發(fā)動機的功率和扭矩，同時降低油耗。渦輪增壓技術(shù)根據(jù)發(fā)動機工況實時調(diào)整氣門開度和氣門關閉時間，優(yōu)化氣缸內(nèi)的空氣流動，提高燃燒效率。可變氣門正時技術(shù)高效節(jié)能技術(shù)采用三元催化轉(zhuǎn)化器、顆粒捕集器等裝置對發(fā)動機尾氣進行凈化處理，降低有害排放物。尾氣后處理技術(shù)低排放燃油技術(shù)發(fā)動機輕量化技術(shù)研發(fā)低硫、低芳烴等清潔燃油，減少燃燒產(chǎn)生的污染物。采用鋁合金、鎂合金等輕質(zhì)材料制造發(fā)動機零部件，降低發(fā)動機質(zhì)量，從而減少燃油消耗和排放。030201環(huán)保減排技術(shù)03發(fā)動機與車輛其他系統(tǒng)的協(xié)同控制實現(xiàn)發(fā)動機與變速器、制動系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等車輛其他系統(tǒng)的協(xié)同控制，優(yōu)化整車性能和燃油經(jīng)濟性。01發(fā)動機控制系統(tǒng)智能化運用先進的控制算法和傳感器技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)動機運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和精確控制，提高發(fā)動機性能和燃油經(jīng)濟性。02發(fā)動機自動啟停技術(shù)在車輛靜止時自動關閉發(fā)動機，需要行駛時快速啟動發(fā)動機，減少不必要的燃油消耗和排放。智能化與自動化技術(shù)

新材料與新工藝應用高強度鋼和鋁合金