第一章概论 第二章内燃机课件

1、农业机械化 40（36+4） 主讲教师：冯晚平概述 农业生产工具的发明与应用，促进了农业生农业生产工具的发明与应用，促进了农业生产的发展和人类文明的进步。农业机械化程度成产的发展和人类文明的进步。农业机械化程度成为由传统农业向现代化农业转变的重要衡量标准为由传统农业向现代化农业转变的重要衡量标准之一。之一。 2003 2003年，美国工程院评出的年，美国工程院评出的2020世纪对人类社会影响最大的世纪对人类社会影响最大的2020项工程技术成就，其中农业机械化列在第七位。项工程技术成就，其中农业机械化列在第七位。 1 1、农业机械化使农业生产方式和农民生活方式发生了根本、农业机械化使农业生产方式

2、和农民生活方式发生了根本性的变化。性的变化。 2 2、农业机械化使农业生产效率、效益和生产能力大幅度提、农业机械化使农业生产效率、效益和生产能力大幅度提高。高。 3 3、农业机械化促进农村社会文明的不断进步。、农业机械化促进农村社会文明的不断进步。 4 4、农业机械化对世界农业发展和食物安全的巨大贡献。、农业机械化对世界农业发展和食物安全的巨大贡献。第一节第一节 农业机械化含义农业机械化含义一、农业机械化（各种说法）一、农业机械化（各种说法）过程说：农业机械化是一种过程，是运用各种动力机械过程说：农业机械化是一种过程，是运用各种动力机械和配套作业机具替代人、畜力和传统农具进行农业机械和配套作业

3、机具替代人、畜力和传统农具进行农业机械化生产的过程。化生产的过程。技术说：农业机械化是一种技术，是农业机器的设计、制造与应用的技术说：农业机械化是一种技术，是农业机器的设计、制造与应用的技术。技术。农业机械化是指农业机械设计、制造和应用于农业生产的工程技术。农业机械化是指农业机械设计、制造和应用于农业生产的工程技术。二、农业机械二、农业机械 专用的农业机械：专门为农业生产而设计、生产的专用的农业机械：专门为农业生产而设计、生产的 各类机械、各类机械、 机器。比如农用拖拉机、深松机、中耕机、播种机、移载机、喷机器。比如农用拖拉机、深松机、中耕机、播种机、移载机、喷雾机、联合收获机等。雾机、联合收

4、获机等。 通用的农业机械：农业生产与其它行业都可以使用的机械。如内通用的农业机械：农业生产与其它行业都可以使用的机械。如内燃机、电动机、汽车、水泵等。燃机、电动机、汽车、水泵等。 动力机械：为机械提供动力。如内燃机、拖拉机、电动机。动力机械：为机械提供动力。如内燃机、拖拉机、电动机。 作业机械：直接完成农业生产中的各项作业。如播种机、深松机、作业机械：直接完成农业生产中的各项作业。如播种机、深松机、脱粒机、水泵等。脱粒机、水泵等。按作业种类不同：农田基本建设机械、耕种机械、按作业种类不同：农田基本建设机械、耕种机械、排灌机械、植保机械、运输机械等等排灌机械、植保机械、运输机械等等三、农业机械化

5、评价三、农业机械化评价评价农业机械的构成、数量、状况与农业机械化程度评价农业机械的构成、数量、状况与农业机械化程度直接指标：以农业机械的构成、数量、状况与农业机械化程度即直接指标：以农业机械的构成、数量、状况与农业机械化程度即农业机械化水平等为中心的评价指标。如农业机械化水平等为中心的评价指标。如:农业机械的总动农业机械的总动力、数量、作业量、农机新技术推广情况和农机社会化服务力、数量、作业量、农机新技术推广情况和农机社会化服务与经营情况等。与经营情况等。间接指标：反映农业机械化对农村经济、现代农业的社会经济效间接指标：反映农业机械化对农村经济、现代农业的社会经济效果指标。如农业劳动生产率、农

6、村劳动力转移情况或农业劳果指标。如农业劳动生产率、农村劳动力转移情况或农业劳动力结构等。动力结构等。（一）农业机械的数量（一）农业机械的数量1、农业机械总动力、农业机械总动力2、农业机械拥有量、农业机械拥有量 农业机械在一定期限内农业机械在一定期限内的实有台数或动力数。的实有台数或动力数。（二）农业机械作业量（二）农业机械作业量标准公顷：即在地势平坦、土壤阻力中等的标准公顷：即在地势平坦、土壤阻力中等的熟土上，用带小前铧的复式犁耕地，耕熟土上，用带小前铧的复式犁耕地，耕深深2022cm的的1公顷地为标准公顷，将公顷地为标准公顷，将其它各项作业量折合成标准公顷来统一其它各项作业量折合成标准公顷来

7、统一进行计算。进行计算。（三）农业机械化程度（三）农业机械化程度某种作业的机械化水平、某种作物的机械化某种作业的机械化水平、某种作物的机械化水平、综合农业机械化水水平、综合农业机械化水平。铧式犁圆盘犁旋耕机深松犁种子包衣机喷灌系统园圃保护机械马铃薯联合收获机马铃薯挖掘机一一 内燃机的种类和型号内燃机的种类和型号 1 定义定义 热力发动机：将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的机器热力发动机：将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的机器 热机可分为：外燃机和内燃机热机可分为：外燃机和内燃机 内燃机：燃料直接在机器气缸内部燃烧的热机内燃机：燃料直接在机器气缸内部燃烧的热机 2 内燃机分类内燃机分类 按燃

8、料不同：柴油机按燃料不同：柴油机 、汽油机、汽油机、 煤气机、天然气、液化石油气煤气机、天然气、液化石油气 按燃料着火方式不同：压燃式按燃料着火方式不同：压燃式 、点燃式、点燃式 按完成一个工作循环的行程数不同：四行程按完成一个工作循环的行程数不同：四行程 、二行程、二行程 按气缸数目不同：单缸按气缸数目不同：单缸 、多缸、多缸 按气缸的排列形式：卧式、按气缸的排列形式：卧式、 直立式直立式 、V式式 按冷却方式不同：水冷、按冷却方式不同：水冷、 风冷风冷 按主燃料命名：柴油机、按主燃料命名：柴油机、 汽油机汽油机第一章 内燃机第一节 内燃机的类型一一 内燃机的种类和型号内燃机的种类和型号 系

9、列：按气缸直径将内燃机分成几个系列（气缸系列：按气缸直径将内燃机分成几个系列（气缸直径和行程数相同的柴油机或汽油机为同一系列）直径和行程数相同的柴油机或汽油机为同一系列） 型号型号:同一系列中又由于缸数及机器特征的不同，同一系列中又由于缸数及机器特征的不同，形成不同的型号。形成不同的型号。95系列柴油机有系列柴油机有195 、195F、 295、 395 、495 、695 等型号等型号（GB72565)规定内燃机产品名称和型号编制规则规定内燃机产品名称和型号编制规则如下：如下： 内燃机产品名称均按（其采用的）主燃料命名；内燃机产品名称均按（其采用的）主燃料命名； 按规格和特征编制型号；按规格

10、和特征编制型号； 型号由阿拉伯数字和汉语文字拼音的首位字母组型号由阿拉伯数字和汉语文字拼音的首位字母组成。成。国产发动机的编号规则例如：例如：295柴油机：即表示二缸、四行程、柴油机：即表示二缸、四行程、95mm缸径、水冷式柴油机缸径、水冷式柴油机1E40F汽油机：即表示单缸、二行程、汽油机：即表示单缸、二行程、 40mm缸径缸径 、风冷式汽油机、风冷式汽油机汽油发动机组成示意图气缸盖气缸体活塞连杆曲轴油底壳进气门火花塞排气门曲轴箱气缸盖气缸体活塞连杆曲轴油底壳进气门喷油器排气门曲轴箱柴油发动机组成示意图第一节 内燃机的种类及基本原理二、内燃机基本术语二、内燃机基本术语 1 上止点：活塞在气缸

11、内作往复运上止点：活塞在气缸内作往复运动时，活塞顶面距曲轴中心最动时，活塞顶面距曲轴中心最远的位置。远的位置。 下止点：活塞顶面距曲轴中心最下止点：活塞顶面距曲轴中心最近的位置。近的位置。 2 活塞行程（活塞行程（S）：活塞在上下止）：活塞在上下止点间移动的距离。点间移动的距离。 S=2R(曲轴半径曲轴半径) 3 气缸工作容积（气缸工作容积（Vh）：上下止）：上下止点间的气缸容积（由缸径点间的气缸容积（由缸径D和活和活塞行程塞行程S决定）决定） 4 总排量：多缸内燃机各缸工作总排量：多缸内燃机各缸工作容积之和。容积之和。 5 压缩比：气缸总容积压缩比：气缸总容积Va与燃烧与燃烧室总容积室总容积

12、Vc之比。柴油机之比。柴油机16-20，汽油机汽油机6-10（压缩比表示气体在气缸内被压缩（压缩比表示气体在气缸内被压缩的程度）的程度） VcVVcVcVhaSDVh241二、 基本术语1活塞行程倍曲柄半径活塞行程倍曲柄半径三、四行程内燃机的工作原理 四行程内燃机：曲轴转两圈，活四行程内燃机：曲轴转两圈，活塞经过四个行程，完成一个工作循环塞经过四个行程，完成一个工作循环的内燃机。的内燃机。（一）单缸四行程柴油机的工作过程（一）单缸四行程柴油机的工作过程 1 基本工作原理：先将新鲜空气吸入基本工作原理：先将新鲜空气吸入气缸并压缩，接着将柴油以高压、雾气缸并压缩，接着将柴油以高压、雾状地喷入燃烧室

13、内，利用被压缩后的状地喷入燃烧室内，利用被压缩后的高温空气使柴油着火燃烧；高温高压高温空气使柴油着火燃烧；高温高压燃气推动活塞下行，通过连杆带动曲燃气推动活塞下行，通过连杆带动曲轴旋转，将柴油燃烧生成的热能转化轴旋转，将柴油燃烧生成的热能转化为旋转形式的机械能。为旋转形式的机械能。进气行程进气行程排气门关闭排气门关闭进气门开启进气门开启活塞压缩行程压缩行程进气门关闭进气门关闭排气门关闭排气门关闭活塞活塞作功行程作功行程进气门关进气门关闭闭排气门关闭排气门关闭活塞排气行程排气行程进气门关闭进气门关闭排气门打开排气门打开活塞残余废残余废气气四行程柴油机的工作原理四行程柴油机的工作原理喷油器喷油器喷

14、 油 泵喷 油 泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进 气 门进 气 门排气门排气门纯空气纯空气温度温度320350K压力压力78.588.3 kPa温度温度7501000K压力压力35 MPa瞬时：温度瞬时：温度18002200K压力压力69 MPa温度温度700800K压压力力103123 kPa终了：温度终了：温度10001200K压力压力290580 kPa2 工作过程工作过程 a 进气行程：曲轴转第一个半圈，活塞由上止点向下止点运动，进气行程：曲轴转第一个半圈，活塞由上止点向下止点运动， 进进气门打开，排气门关闭，吸入新鲜空气，进气终了时进气门关闭；气门打开，排气门关闭，吸入新鲜空气，

15、进气终了时进气门关闭；（缸内气压约为（缸内气压约为P=78.588.3kpa， T=320350k） b 压缩行程：曲轴转第二个半圈，活塞由下止点向上止点运动，进压缩行程：曲轴转第二个半圈，活塞由下止点向上止点运动，进排气门均关闭，气体被压缩，温度和压力升高；（压缩终了时排气门均关闭，气体被压缩，温度和压力升高；（压缩终了时P=29404900kpa ，T=7501000K(柴油的自然温度为柴油的自然温度为600k） c 做功行程：曲轴转第三个半圈，活塞由上止点向下止点运动，进做功行程：曲轴转第三个半圈，活塞由上止点向下止点运动，进排气门均关闭，高压柴油由喷油嘴喷入燃烧室内，迅速与空气融排气门

16、均关闭，高压柴油由喷油嘴喷入燃烧室内，迅速与空气融合，自行着火燃烧，放出热量，使缸内气温急剧升高，合，自行着火燃烧，放出热量，使缸内气温急剧升高，（ P=59008800kpa， T=18002200k） 迫使活塞向下运动，通迫使活塞向下运动，通过连杆推动曲轴，将柴油和空气燃烧产生的热能变为活塞、曲轴过连杆推动曲轴，将柴油和空气燃烧产生的热能变为活塞、曲轴的机械能，实现能量的转化；（做功终了时废气的压力的机械能，实现能量的转化；（做功终了时废气的压力P=290580KPa ,T=10001200kpa） d 排气行程：曲轴转第四个半圈，活塞作第四个行程排气行程：曲轴转第四个半圈，活塞作第四个行

17、程 ，活塞由下止，活塞由下止点向上止点运动，进气门关闭，排气门打开，在压力差和活塞推点向上止点运动，进气门关闭，排气门打开，在压力差和活塞推动下排出废气。（因排气道有阻力，动下排出废气。（因排气道有阻力， 废气排不尽。排气终了时气废气排不尽。排气终了时气缸内（气压为）缸内（气压为）P=103123kpa ，T=700800k） （二）单缸四行程汽油机的工作过程单缸四行程汽油机的工作过程 1 基本工作原理：先将由汽油和空气组成的可燃混合气吸入气缸并基本工作原理：先将由汽油和空气组成的可燃混合气吸入气缸并压缩，接着用电火花点燃混合气，混合气燃烧。高温高压燃气推动压缩，接着用电火花点燃混合气，混合气

18、燃烧。高温高压燃气推动活塞做功，使汽油机转动，把汽油燃烧产生的热能转化为机械能。活塞做功，使汽油机转动，把汽油燃烧产生的热能转化为机械能。 2 工作过程：工作过程： 四行程汽油机完成一个工作循环，也是曲轴转两圈，活塞往复四行程汽油机完成一个工作循环，也是曲轴转两圈，活塞往复四个行程，即进气、压缩、做功、排气四个行程。四个行程，即进气、压缩、做功、排气四个行程。 与柴油机的不同点：与柴油机的不同点： 进气行程时，吸入气缸的是在缸外混合后的汽油和空气的混合气。进气行程时，吸入气缸的是在缸外混合后的汽油和空气的混合气。进气终了时，缸内压力比柴油机稍低（约为进气终了时，缸内压力比柴油机稍低（约为73.

19、688.3KPa），）， 温温度稍高（约为度稍高（约为350400K）。）。 压缩行程，压缩的是可燃混合气。其压缩比小，压缩终了时气压远压缩行程，压缩的是可燃混合气。其压缩比小，压缩终了时气压远低于柴油机，（约为低于柴油机，（约为7801370KPa ，气温为，气温为500700K）。）。 作功行程，在压缩接近终了时，火花塞适时点火，可燃混合气着火作功行程，在压缩接近终了时，火花塞适时点火，可燃混合气着火燃烧，（燃气最高压力为燃烧，（燃气最高压力为29404410KPa ，T为为22002800K 废气废气压力为压力为103108KPa）。）。（三）多缸四行程内燃机的工作过程（三）多缸四行程内

20、燃机的工作过程 每个工作循环：作功行程对外作功，辅助行程（进气每个工作循环：作功行程对外作功，辅助行程（进气 、压缩、排气）需耗能压缩、排气）需耗能 用于压缩气体和克服进排气阻力，用于压缩气体和克服进排气阻力，造成内燃机运转不均匀。造成内燃机运转不均匀。 （单缸机安装大而重的）飞轮：用以储存作功行程产生的（单缸机安装大而重的）飞轮：用以储存作功行程产生的能量，并在辅助行程中释放能量，推动活塞工作。能量，并在辅助行程中释放能量，推动活塞工作。 多缸机的工作顺序：即多缸机的各缸发生同名行程的顺多缸机的工作顺序：即多缸机的各缸发生同名行程的顺序序 四缸四行程内燃机的工作顺序有：四缸四行程内燃机的工作

21、顺序有：1342和和1243 (第一课第一课)四、单缸二行程内燃机的工作过程四、单缸二行程内燃机的工作过程二行程内燃机：是指曲轴旋转一周，活塞经过两个行程、完二行程内燃机：是指曲轴旋转一周，活塞经过两个行程、完 成进气、压缩、做功和排气一个工作循环的内燃机。成进气、压缩、做功和排气一个工作循环的内燃机。（一）（一） 单缸二行程汽单缸二行程汽油机的工作过程油机的工作过程 1 换气方式：气孔换气方式：气孔-曲轴箱换气曲轴箱换气 2 结构特点：结构特点： 气缸壁上开有进气气缸壁上开有进气孔、排气孔、换气孔、排气孔、换气孔、由活塞往复孔、由活塞往复 运动来控制其开启运动来控制其开启和闭合。和闭合。 进

22、气孔连通曲轴箱进气孔连通曲轴箱和进气管；换气孔和进气管；换气孔连通曲轴箱和气缸；连通曲轴箱和气缸；排气孔使气缸与排排气孔使气缸与排气管相通；曲轴箱气管相通；曲轴箱密闭。密闭。 3 工作过程工作过程 第一行程：活塞由下第一行程：活塞由下止点向上止点运行，相继止点向上止点运行，相继关闭换气孔和排气孔，开关闭换气孔和排气孔，开启进气孔，气缸内混合气启进气孔，气缸内混合气被压缩；同时曲轴箱内产被压缩；同时曲轴箱内产生真空度，空气经化油器，生真空度，空气经化油器，吸出汽油混合一起进入曲吸出汽油混合一起进入曲轴箱。轴箱。 （第一行程中）气缸内（第一行程中）气缸内气体被压缩，同时曲轴箱气体被压缩，同时曲轴箱

23、内吸进可燃混合气。内吸进可燃混合气。 工作过程第二行程：当活塞上行接近上止点时，火花塞适时点火，点第二行程：当活塞上行接近上止点时，火花塞适时点火，点燃被压缩的可燃混合气。活塞越过上止点后在高温高压燃气燃被压缩的可燃混合气。活塞越过上止点后在高温高压燃气的推动下下行做功，开始第二行程。同时进气孔逐渐被关闭，的推动下下行做功，开始第二行程。同时进气孔逐渐被关闭，活塞下行压缩曲轴箱内的可燃混合气，压力上升。活塞下行压缩曲轴箱内的可燃混合气，压力上升。 活塞继续下行打开排气孔，活塞继续下行打开排气孔，具有一定压力的废气很快由具有一定压力的废气很快由排气孔排出，接着换气孔也排气孔排出，接着换气孔也开启

24、，曲轴箱内已被预压的开启，曲轴箱内已被预压的混合气经换气道和换气孔进混合气经换气道和换气孔进入气缸，并驱逐废气。入气缸，并驱逐废气。 （第二行程中）汽缸内在（第二行程中）汽缸内在做功、排气、换气、曲轴箱做功、排气、换气、曲轴箱的混合气被压缩，当活塞越的混合气被压缩，当活塞越过下止点后上行时，下一循过下止点后上行时，下一循环的第一行程又重新开始。环的第一行程又重新开始。（二）单缸二行程柴油机的工作过程（自学）（三）二行程内燃机的特点优点：优点： A 功率：理论上，功率：理论上，P2=2P(二行程内燃机的曲轴转二行程内燃机的曲轴转一周作一次功，在工作容积和转速相同条件下）；一周作一次功，在工作容积

25、和转速相同条件下）；实际上实际上P2=1.51.6 P（二行程内燃机不易排尽废（二行程内燃机不易排尽废气，热效率低）气，热效率低） B 运转均匀平稳，结构简单，重量轻运转均匀平稳，结构简单，重量轻缺点：缺点： 二行程汽油机耗油率高（部分汽油随废气排出）二行程汽油机耗油率高（部分汽油随废气排出） 二行程柴油机经济性能较好。二行程柴油机经济性能较好。 五内燃机的总体构成五内燃机的总体构成内燃机的一般构造：内燃机的一般构造： 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 配气系统配气系统 燃料供给系（汽油机上设有点火系燃料供给系（汽油机上设有点火系 ） 润滑系润滑系 冷却系冷却系 点火系统点火系统 启动装置（借助外力，

26、将静止的机器转为自行运转）启动装置（借助外力，将静止的机器转为自行运转） 曲柄连杆机构，配气机构，燃料供给系为完成工作曲柄连杆机构，配气机构，燃料供给系为完成工作循环实现能量转换。润滑系，冷却系为内燃机正常工作循环实现能量转换。润滑系，冷却系为内燃机正常工作提供必备条件。提供必备条件。柴油机与汽油机的比较1、汽油机压缩比小，启动容易。广泛用于汽、汽油机压缩比小，启动容易。广泛用于汽车农业机械等。在一些大功率的拖拉机上车农业机械等。在一些大功率的拖拉机上也用汽油机作为启动机。也用汽油机作为启动机。2、与柴油机相比，增加了点火系，燃油供给、与柴油机相比，增加了点火系，燃油供给系统不一样。系统不一样

27、。3、汽油机工作平稳，结构简单，重量轻，制、汽油机工作平稳，结构简单，重量轻，制造成本低。但耗油率高，使用成本高。结造成本低。但耗油率高，使用成本高。结构上设有点火装置，工作故障多。构上设有点火装置，工作故障多。4、混合气体的形成方式不同。、混合气体的形成方式不同。5、点火方式不同。、点火方式不同。第二节第二节 曲柄连杆机构与机体零件曲柄连杆机构与机体零件功用：实现工作循环，功用：实现工作循环，完成能量转换，改变完成能量转换，改变运动形式，传递动力。运动形式，传递动力。 做功行程中：做功行程中：活塞往复直线运动活塞往复直线运动连杆、曲轴的旋转运连杆、曲轴的旋转运动，活塞所受推力动，活塞所受推力

28、曲轴扭矩。曲轴扭矩。 辅助行程中：曲辅助行程中：曲轴的转动轴的转动活塞的直活塞的直线往复运动线往复运动组成：活塞组、连杆组成：活塞组、连杆组、曲轴飞轮组组、曲轴飞轮组（一）活塞组（一）活塞组活塞组包括活塞、活塞活塞组包括活塞、活塞环和活塞销环和活塞销活塞：顶部、防漏部、活塞：顶部、防漏部、裙部裙部活塞环：气环、油环活塞环：气环、油环活塞销活塞销（二）连杆组（二）连杆组组成：连杆、连杆螺栓和连组成：连杆、连杆螺栓和连杆轴承杆轴承功用：连接活塞和曲轴，将功用：连接活塞和曲轴，将活塞受到的力传递给曲轴，活塞受到的力传递给曲轴，并将活塞的往复运动变为并将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。曲轴的旋转运动

29、。连杆：连杆小头、杆身、连连杆：连杆小头、杆身、连杆大头杆大头（三）曲轴飞轮组（三）曲轴飞轮组功用：把活塞的往复运动变为旋转运动，并把连杆传功用：把活塞的往复运动变为旋转运动，并把连杆传递来的切向力变为扭矩，以对外输出功率和驱动各递来的切向力变为扭矩，以对外输出功率和驱动各辅助系统。辅助系统。组成：主轴颈、曲柄销、曲柄、曲轴前端和后端。组成：主轴颈、曲柄销、曲柄、曲轴前端和后端。二、机体零件二、机体零件组成：机体、汽缸套、组成：机体、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫汽缸盖、汽缸垫机体：汽缸体、曲轴箱、机体：汽缸体、曲轴箱、油底壳油底壳汽缸盖第三节第三节 换气系统换气系统一、功用：定时地向气一、功用：定时

30、地向气缸供给新鲜气体和排缸供给新鲜气体和排除废气，协助曲柄连除废气，协助曲柄连杆机构实现工作循环。杆机构实现工作循环。 组成：进、排气管路、组成：进、排气管路、配气机构、空气滤清配气机构、空气滤清器、消音灭火器、减器、消音灭火器、减压机构、（部分设有）压机构、（部分设有）增压机构。增压机构。二、换气系统的主要机构与装置二、换气系统的主要机构与装置（一）配气机构（一）配气机构功用：按照内燃机的工作过程，适时地开启功用：按照内燃机的工作过程，适时地开启和关闭进排气门，使内燃机能按时吸入新和关闭进排气门，使内燃机能按时吸入新鲜气量和排除废气。同时在压缩和作功行鲜气量和排除废气。同时在压缩和作功行程中

31、关闭气门，保证燃烧室的密闭，使内程中关闭气门，保证燃烧室的密闭，使内燃机正常工作。燃机正常工作。配气机构组成：气门组、传动组、驱动组配气机构组成：气门组、传动组、驱动组（凸轮组和正时齿轮）。（凸轮组和正时齿轮）。 气门间隙（0.1-0.4mm）气门间隙：当气门关闭时，气门杆气门间隙：当气门关闭时，气门杆尾端与摇臂之间或挺柱与气门杆尾尾端与摇臂之间或挺柱与气门杆尾端间的距离。端间的距离。 过小，造成气门关闭不严而漏气；过小，造成气门关闭不严而漏气； 过大，使气门开启时间缩短，造过大，使气门开启时间缩短，造成新鲜空气充量不足且废气排不尽，成新鲜空气充量不足且废气排不尽，同时增大噪音同时增大噪音（二

32、）减压机构（二）减压机构柴油机的压缩比大（柴油机的压缩比大（16-20）在预热、启动、）在预热、启动、保养时为便于转动曲轴。保养时为便于转动曲轴。1、抬升配气机构中的挺柱、抬升配气机构中的挺柱2、直接压下摇臂端头、直接压下摇臂端头过大过小都不合适，定期检查与调整过大过小都不合适，定期检查与调整（三）空气滤清器及消（三）空气滤清器及消音灭火器音灭火器1、功用、功用 消除空气中的消除空气中的灰尘与杂质灰尘与杂质2、结构与原理、结构与原理消音灭火器消音灭火器三、内燃机的换气过程三、内燃机的换气过程（一）配气相位（一）配气相位进排气门实际开闭时刻进排气门实际开闭时刻和延续时间所对应的曲和延续时间所对应

33、的曲轴转角轴转角（二）换气过程（二）换气过程自由排气阶段自由排气阶段 压力压力294kPa 294kPa 排气门提前开启排气门提前开启强制排气阶段强制排气阶段 接近大气压接近大气压 活塞运动活塞运动惯性排气阶段惯性排气阶段 略高于环境压力略高于环境压力 到达上止点后到达上止点后进气门提前开启进气门提前开启 压力大于大气压力压力大于大气压力 要待活塞下行要待活塞下行到一定程度，汽缸压力低于进气管压力才进行。到一定程度，汽缸压力低于进气管压力才进行。真空吸入真空吸入 活塞下行活塞下行惯性吸入惯性吸入 延迟关闭延迟关闭 气缸压力低于环境压力气缸压力低于环境压力第四节第四节 柴油机的燃料供给系柴油机的

34、燃料供给系一、柴油一、柴油 柴油是在一定的温度范围内从石油中提炼柴油是在一定的温度范围内从石油中提炼出来的碳氢化合物。其使用性能指标主要出来的碳氢化合物。其使用性能指标主要是着火性、蒸发性、黏度和凝点。分为轻是着火性、蒸发性、黏度和凝点。分为轻柴油和重柴油，一般现代车用轻柴油。按柴油和重柴油，一般现代车用轻柴油。按凝点轻柴油可分为五个牌号。选用进应根凝点轻柴油可分为五个牌号。选用进应根据当地当时的气温来决定选择哪种牌号。据当地当时的气温来决定选择哪种牌号。原则上要求柴油的凝点低于当时气温原则上要求柴油的凝点低于当时气温5-10。与汽油相比，柴油的黏度大，不易。与汽油相比，柴油的黏度大，不易蒸发

35、，混合气不能在汽缸外形成，只能用蒸发，混合气不能在汽缸外形成，只能用专门的喷油设备将柴油提高油压后喷入汽专门的喷油设备将柴油提高油压后喷入汽缸内与空气相混合缸内与空气相混合 。 第四节第四节 柴油机的燃料供给系柴油机的燃料供给系二、功用：根据柴油二、功用：根据柴油机的工作顺序，定机的工作顺序，定时、定量、定压地时、定量、定压地将雾化良好的清洁将雾化良好的清洁柴油喷入气缸，与柴油喷入气缸，与经过压缩的空气形经过压缩的空气形成良好的可燃混合成良好的可燃混合气而自行着火燃烧气而自行着火燃烧（自燃）。（自燃）。 组成：油箱、柴油组成：油箱、柴油滤清器、输油泵、滤清器、输油泵、喷油泵、喷油器、喷油泵、喷

36、油器、高低压油路。（小高低压油路。（小型柴油机一般不设型柴油机一般不设输油泵，而将油箱输油泵，而将油箱置于柴油机上部靠置于柴油机上部靠重力输油。）重力输油。）（一）油箱、柴油滤清器和输油泵1、油箱、油箱功用：贮存柴油；使柴油中的水分和杂功用：贮存柴油；使柴油中的水分和杂质得到初步沉淀。质得到初步沉淀。结构特点：（加油口）设滤网，（以防较结构特点：（加油口）设滤网，（以防较大的杂质进入油箱）；（油箱盖上）通气大的杂质进入油箱）；（油箱盖上）通气孔（以免油面下降时，箱内气压降低影响供孔（以免油面下降时，箱内气压降低影响供油）油）2、沉淀杯、沉淀杯功用：沉淀燃油中的水分功用：沉淀燃油中的水分 使燃油

37、中的颗粒杂质得到过滤和沉使燃油中的颗粒杂质得到过滤和沉淀淀3、柴油滤清器、柴油滤清器功用：过滤机械杂质和水分功用：过滤机械杂质和水分结构特点：纸质滤芯结构特点：纸质滤芯4、输油泵（活塞式、膜片式）输油泵（活塞式、膜片式）功用：将柴油从油箱中吸出，适当增压，以克服管路和滤清功用：将柴油从油箱中吸出，适当增压，以克服管路和滤清器的阻力；保证供给喷油泵以稳定和数量足够的燃油。器的阻力；保证供给喷油泵以稳定和数量足够的燃油。5 5、喷油泵（精密偶件）喷油泵（精密偶件） 功用：将滤清后的柴油由低功用：将滤清后的柴油由低压变高压压变高压 按柴油机的工作要求，按柴油机的工作要求，定时、定量地输送到喷油器，以

38、定定时、定量地输送到喷油器，以定压喷入燃油室压喷入燃油室 种类：柱塞泵、转子分配泵。种类：柱塞泵、转子分配泵。柱塞泵又有单体泵多缸泵柱塞泵又有单体泵多缸泵6、喷油器（精密偶件）、喷油器（精密偶件） 功用：用来将喷油泵送来的高压柴油，以一定的压力、功用：用来将喷油泵送来的高压柴油，以一定的压力、雾形、细碎度和射程喷入燃烧室，与空气均匀混合，雾形、细碎度和射程喷入燃烧室，与空气均匀混合，形成良好的可燃混合气。形成良好的可燃混合气。7 7、调速器、调速器 1 1、 功用：在规定的转速范围内，随外界负荷的变化功用：在规定的转速范围内，随外界负荷的变化自动调节供油量，使曲轴转速基本保持不变。自动调节供油

39、量，使曲轴转速基本保持不变。 2 2、构造及工作原理：机械式调速器。由感应元件和、构造及工作原理：机械式调速器。由感应元件和执行机构组成。分为单程、全程、两极调速器。执行机构组成。分为单程、全程、两极调速器。 润滑（对相应运动表面）作用：减少阻力、降低功耗、减润滑（对相应运动表面）作用：减少阻力、降低功耗、减轻磨损、延长机件寿命、冷却磨擦面、提高气缸密封性、防锈。轻磨损、延长机件寿命、冷却磨擦面、提高气缸密封性、防锈。（一）润滑方式（一）润滑方式（根据内燃机类型和润滑部位不同）分为：（根据内燃机类型和润滑部位不同）分为：1、压力润滑：（对于负荷大、转动速度高的零件表面）以一定的、压力润滑：（对

40、于负荷大、转动速度高的零件表面）以一定的压力注入磨擦部位。压力注入磨擦部位。特点：工作可靠、润滑、清洗、冷却效果好、但结构复杂。特点：工作可靠、润滑、清洗、冷却效果好、但结构复杂。2、飞溅润滑：利用内燃机运动零件飞溅起来的油滴或油雾进行润、飞溅润滑：利用内燃机运动零件飞溅起来的油滴或油雾进行润滑。滑。特点：结构简单、耗工小、但润滑不可靠。特点：结构简单、耗工小、但润滑不可靠。3、综合润滑：以压力润滑为主，飞溅润滑为辅的润滑方式。、综合润滑：以压力润滑为主，飞溅润滑为辅的润滑方式。特点：润滑可靠、结构不太复杂、广泛采用。特点：润滑可靠、结构不太复杂、广泛采用。4、油雾润滑：利用机油雾的凝结而润滑

41、各零件表面。、油雾润滑：利用机油雾的凝结而润滑各零件表面。特点：省专门润滑机构，但不可靠。特点：省专门润滑机构，但不可靠。5、（定期）油脂润滑：内燃机附件（如水泵、发电机轴承等）、（定期）油脂润滑：内燃机附件（如水泵、发电机轴承等） 第五节 润滑系（二）润滑系的组成（二）润滑系的组成1、机油泵、油底壳、油管及、机油泵、油底壳、油管及油道（油道（ 功用：使机油在机功用：使机油在机体内循环流动，用来加压体内循环流动，用来加压机油，以形成各重要表面机油，以形成各重要表面的压力润滑。）的压力润滑。）2、滤清装置：集滤器，机油、滤清装置：集滤器，机油滤清器（功用：过滤机油，滤清器（功用：过滤机油，去除油

42、中的各种杂质）去除油中的各种杂质）3、监视装置：仪表（机油压、监视装置：仪表（机油压力表或压力指示器，机油力表或压力指示器，机油温度表），机油标尺。温度表），机油标尺。4、安全装置：限压阀，安全、安全装置：限压阀，安全阀（功用：用以调节和限阀（功用：用以调节和限制机油压力）。制机油压力）。5、机油散热器：用以冷却机、机油散热器：用以冷却机油，防止机油温度过高，油，防止机油温度过高，润滑系统不正常工作。润滑系统不正常工作。工作原理 进入连杆轴承中的润滑油，经杆身油道进入连杆进入连杆轴承中的润滑油，经杆身油道进入连杆小端内以润滑衬套和活塞销，然后这部分润滑油小端内以润滑衬套和活塞销，然后这部分润滑

43、油直接喷到缸壁上润滑缸套和活塞。直接喷到缸壁上润滑缸套和活塞。 进入凸轮轴轴承中的机油，一部分经机体与缸盖进入凸轮轴轴承中的机油，一部分经机体与缸盖中的油道向上流到摇臂轴中心孔内，再经摇臂轴中的油道向上流到摇臂轴中心孔内，再经摇臂轴的径向孔进入各摇臂衬套，然后一部分机油沿摇的径向孔进入各摇臂衬套，然后一部分机油沿摇臂上的油道流出，滴落在配气机构及其他零件表臂上的油道流出，滴落在配气机构及其他零件表面。面。 一部分机油流至正时齿轮，润滑各正时齿轮。一部分机油流至正时齿轮，润滑各正时齿轮。三、润滑系的主要部件三、润滑系的主要部件1、机油泵、机油泵 提高机油压提高机油压力，保证足够的循环力，保证足够

44、的循环油量。齿轮式和转子油量。齿轮式和转子式式2、机油滤清器、机油滤清器功用：过滤机油中的金属磨屑和机械杂质，功用：过滤机油中的金属磨屑和机械杂质，减少零件磨损并防止油道堵塞。减少零件磨损并防止油道堵塞。组成组成:集滤器、粗滤器、细滤器集滤器、粗滤器、细滤器 第六节第六节 冷却系冷却系功用：及时，适量地带走高温零件吸收的热量，功用：及时，适量地带走高温零件吸收的热量，保持内燃机在最适宜的温度范围内工作。保持内燃机在最适宜的温度范围内工作。冷却系（按冷却介质）分：风冷式，水冷式冷却系（按冷却介质）分：风冷式，水冷式（一）风冷系（一）风冷系（利用空气作为冷却介质对内燃机直接（利用空气作为冷却介质对

45、内燃机直接进行冷却）进行冷却） 组成：散热片（气缸外围和气缸组成：散热片（气缸外围和气缸 盖上）、风扇、导流罩。盖上）、风扇、导流罩。 优点：结构简单、重量轻、使用优点：结构简单、重量轻、使用 方便、适合于野外、缺水地区使方便、适合于野外、缺水地区使 用。用。 缺点：风扇功耗大、噪音大。缺点：风扇功耗大、噪音大。优点：冷却均匀可靠、便于调节冷却强度、噪音低。优点：冷却均匀可靠、便于调节冷却强度、噪音低。缺点：结构复杂、使用维护不便。缺点：结构复杂、使用维护不便。水冷系分：蒸发式，冷凝式（耗水量少、但结水冷系分：蒸发式，冷凝式（耗水量少、但结构复杂、零部件多、加工成本高），循环式。构复杂、零部件

46、多、加工成本高），循环式。（二）水冷系二）水冷系（用水作为介质）1、蒸发式水冷系、蒸发式水冷系(小型单缸柴油小型单缸柴油机多采用机多采用) 特点：不消耗功率、自然对特点：不消耗功率、自然对流、在转化为水蒸汽时，吸收气流、在转化为水蒸汽时，吸收气化潜热。化潜热。2、强制循环水冷系（水泵的强、强制循环水冷系（水泵的强制下进行）制下进行） 特点：水套进出口温差小，冷特点：水套进出口温差小，冷却均匀可靠，冷却系体积小，重却均匀可靠，冷却系体积小，重量轻。量轻。 第七节第七节 启动系启动系 内燃机的启动：内燃机的启动：内燃机由静止状态转变为运动状态的过程。内燃机由静止状态转变为运动状态的过程。 启动装置

47、的功用：启动装置的功用：提供启动能量、驱动曲轴旋转。提供启动能量、驱动曲轴旋转。 启动装置必须提供：启动装置必须提供：足够的启动力矩（克服阻力所需的力矩）；足够的启动力矩（克服阻力所需的力矩）； 一定一定的启动转速的启动转速 汽油机启动转速为汽油机启动转速为5070rmin 柴油机柴油机200rmin 启动方法：启动方法：1、人力启动：、人力启动：利用人力借助摇手柄等转动曲轴或飞轮实现启动，只适于小利用人力借助摇手柄等转动曲轴或飞轮实现启动，只适于小功率的内燃机。功率的内燃机。2、汽油机启动：、汽油机启动：大功率柴油机上采用。大功率柴油机上采用。 特点：特点：启动可靠、结构复杂、不便操作。启动

48、可靠、结构复杂、不便操作。3、电力启动：、电力启动：借助电动机（以蓄电池为电源的直流电机）驱动曲轴旋转来借助电动机（以蓄电池为电源的直流电机）驱动曲轴旋转来实现启动。实现启动。 启动辅助装置启动辅助装置1、进气预热装置：、进气预热装置：加热进入气缸的装置。加热进入气缸的装置。2、炽热点火装置：、炽热点火装置：当柴油喷到电热塞附近时，形成炽热点火。当柴油喷到电热塞附近时，形成炽热点火。第八节第八节 汽油机燃油供给系油机燃料供给系汽油机燃油供给系油机燃料供给系 功用：根据汽油机不同工功用：根据汽油机不同工况，将汽油与空气按一定况，将汽油与空气按一定比例均匀混合形成可燃混比例均匀混合形成可燃混合气，

49、供给气缸燃烧做功。合气，供给气缸燃烧做功。 小型汽油机供给系组成小型汽油机供给系组成（油箱、沉淀杯、化油器（油箱、沉淀杯、化油器等）等） 燃料供给过程：燃料供给过程：（汽油）油箱（汽油）油箱沉淀杯（滤除沉淀杯（滤除汽油中的水分和杂质）汽油中的水分和杂质）化油器化油器【空气（滤清）空气（滤清）】（汽油雾化与空气混合（汽油雾化与空气混合形成适当成份的可燃混合形成适当成份的可燃混合气）气缸气）气缸汽油只需用沉淀杯过滤汽油只需用沉淀杯过滤原因：汽油比柴油粘度原因：汽油比柴油粘度小小 ，杂质沉淀容易，杂质沉淀容易汽油机供给系无精密偶件，汽油机供给系无精密偶件，汽油无需精滤汽油无需精滤小型汽油机多采用重力

50、供小型汽油机多采用重力供油方式，油箱高于化油器。油方式，油箱高于化油器。二、化油器1、简单化油器的工作原理2 2、汽油机对化油器的要求、汽油机对化油器的要求 混合气的浓度用空气与汽油的混合气的浓度用空气与汽油的质量比即空燃比质量比即空燃比R R来表示。表来表示。表2-22-2a a、启动工况、启动工况 温度低，汽油不易蒸发，同时启动时曲轴转速温度低，汽油不易蒸发，同时启动时曲轴转速很低，空气流经化油器喉管的速度低，不能使汽油很好雾很低，空气流经化油器喉管的速度低，不能使汽油很好雾化，蒸发出来的少量汽油与空气混合成较稀的混合气不能化，蒸发出来的少量汽油与空气混合成较稀的混合气不能达到着火浓度的要

51、求，保证汽油机启动。需要化油器喷出达到着火浓度的要求，保证汽油机启动。需要化油器喷出较多的汽油。简单化油器无法达到要求。较多的汽油。简单化油器无法达到要求。b b、怠速工况、怠速工况 怠速时不踩油门，节气门开度很小，流入的怠速时不踩油门，节气门开度很小，流入的混合气很少，汽油机在空负荷状态下以最低稳定转速运转。混合气很少，汽油机在空负荷状态下以最低稳定转速运转。由于转速低，空气在化油器喉管内流速小，汽油雾化不好。由于转速低，空气在化油器喉管内流速小，汽油雾化不好。同时，每次进入循环的混合气少，前一循环残留废气排不同时，每次进入循环的混合气少，前一循环残留废气排不干净，废气比例高，混合气不易燃烧

52、。为了在汽油雾化不干净，废气比例高，混合气不易燃烧。为了在汽油雾化不是很的情况下获得足够的汽油蒸汽，保证稳定运转，要求是很的情况下获得足够的汽油蒸汽，保证稳定运转，要求在怠速时，供给较浓的混合气。简单化油器不能满足在怠速时，供给较浓的混合气。简单化油器不能满足c c、负荷工作、负荷工作 汽油机在负荷工作时，在小负荷工况时，每汽油机在负荷工作时，在小负荷工况时，每次进入汽缸内的混合气数量较少，废气量基本保持不变，次进入汽缸内的混合气数量较少，废气量基本保持不变，燃烧速度慢。也需要较高浓度的混合气。燃烧速度慢。也需要较高浓度的混合气。d d、变负荷工作时、变负荷工作时 当负荷增大，汽油机转速升高，

53、节气门当负荷增大，汽油机转速升高，节气门开度变大，汽油雾化良好，混合气充分燃烧，只需较稀浓开度变大，汽油雾化良好，混合气充分燃烧，只需较稀浓度的混合气。但此时化油器中节气门打开，空气流速快，度的混合气。但此时化油器中节气门打开，空气流速快，真空度加大，喷出的汽油增加，混合气变浓。与要求相反真空度加大，喷出的汽油增加，混合气变浓。与要求相反三、实际化油器的辅助供油装置三、实际化油器的辅助供油装置 由于简单化油器无法满足汽油机各种工况下对由于简单化油器无法满足汽油机各种工况下对混合气的要求，加一些辅助装置。混合气的要求，加一些辅助装置。1、启动装置、启动装置阻风门阻风门启动加浓按钮启动加浓按钮2、

54、怠速装置、怠速装置 为满足怠速时加浓混合气的要为满足怠速时加浓混合气的要求。求。3、负荷调整系统、负荷调整系统第四节第四节 内燃机的运用内燃机的运用一、内燃机的性能指标: 动力性指标-(主要由)功率（表示）1、有效扭矩（ ）：指内燃机曲轴输出的扭矩，单位Nm，表示内燃机克服工作机械阻力矩能力的大小。2、有效功率（ ）：指曲轴上传送出来的功率，表示内燃机在单位时间内所做的功 n-rmineM9550eenMN eN阻MMe3、标定功率：是指内燃机在规定时间内连续运转所发出的最大功率。 国标（GB1105-74）中，根据用途和使用特征，将标定功率分为：15min功率、1h功率、12h功率、持续功率

55、四种 四种标定功率间的关系：以12h功率为100 持续功率为90 1h功率为110 15min功率仅用于汽油机标定功率 经济性指标-（主要由）耗油率（表示）4、燃油消耗率 燃油消耗量（耗油量）（ ）：内燃机每小时内所消耗的燃油量kgh 燃油消耗率（耗油率）（ ）: 用以比较功率不同的内燃机的经济性。 (gkWh)tGeg1000eteNGg二、内燃机的磨合磨合：是在人的控制条件下，缓慢的增加转速，逐渐增加负荷，使机器表面逐渐研磨平滑，并得到最适合的空隙和良好的润滑，为内燃机以后正常工作打下良好的基础。磨合类型：空转磨合（30min，启动后以低、中、高速各转数分钟） 负荷磨合：14负荷；12负荷；34负荷；各10小时磨合后的全面检查和保养：更换各部位的润滑油清洗冷却系检查和调整气门间隙拧紧汽缸盖，连杆某处的螺栓和螺母等四、内燃机的技术保养（技术保养）定义：定期对内燃机各部进行清洁、检查、润滑、紧固、调整、更换损坏零件等工作。（技术保养）目的：在于保持各机件的良好技术状态，延长寿命，预防事故和故障.技术保养类型：班保养（在工作班结束交接班时进行） 定期保养（根据工作小时和耗油量计算保养周期）1号，2号为低号保养；3号，4号为高号保养.每号保养一般均参考内燃机制造厂编写的使用说明书中所规定的保养规程进行。五、油料的使用五、油料的使用（一）柴油