内燃机的工作原理-课件

1、第二章第二章 内燃机的工作原理内燃机的工作原理第第2章章 内燃机的工作原理内燃机的工作原理要点：要点：l四冲程、二冲程柴油机工作原理；四冲程、二冲程柴油机工作原理；l四冲程、二冲程汽油机工作原理；四冲程、二冲程汽油机工作原理；l增压柴油机特点；增压柴油机特点；l多缸柴油机的工作顺序等等。多缸柴油机的工作顺序等等。 2.1 基本结构和主要名词基本结构和主要名词2.1.1柴油机的主要机件和系统柴油机的主要机件和系统四冲程柴油机的主要机件 一固定机件：机座1，机体3，主轴承2，气缸盖5，气缸套6等。二运动机件：曲轴10，连杆8，活塞6，活塞销7，连杆螺栓9等。 三配气机构：凸轮轴16，顶杆17，摇臂

2、12，气阀机构（进气阀13、排气阀14、气阀弹簧15）等。 2.2.2内燃机的主要名词内燃机的主要名词(a)上止点 （b）下止点 1上止点：活塞距曲轴旋转中心最远的位置 。 2下止点：活塞距曲轴旋转中心最近的位置 。3活塞冲程（S）：上、下止点间的距离。4压缩室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶部与缸盖间的容积，又称燃烧室容积。5气缸工作容积（Vh）：活塞上、下止点之间的容积称为一个气缸的工作容积，它可以用气缸直径D(cm)由下式表示： Vh=( D2)/4 S (103)式中 S活塞冲程（cm）。 6气缸的最大容积（Va）：活塞在下止点时，气缸的容积，即气缸工作容积与压缩容积的之和： V

3、a=Vh+Vc 7气缸的总容积V，总排量：是内燃机所有气缸工作容积的总和。即： V=Vhi式中 i气缸数。8压缩比：气缸最大容积与压缩室容积的比值称为压缩比。定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用表示。 = Va/Vc压缩比过大的不良后果 现代汽油机压缩比一般为910 柴油机的压缩比一般为1624四冲程发动机的简单工作原理四冲程发动机的简单工作原理1.4.1 四冲程内燃机的工作原理四冲程内燃机的工作原理 （以非增压为例）（以非增压为例） 1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程 3、作功行程、作功行程 4、排气行程、排气行程 单缸四冲程柴油机的工作过程单缸四冲

4、程柴油机的工作过程进气行程进气行程示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。大气压力线大气压力线PVra示功图示功图上止点下止点压缩行程压缩行程PVra示功图示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点作功行程作功行程PVra示功图示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点排气行程排气行程PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点2.3 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理l 柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走过四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。以非增压为例。2.3.1进气冲程进气冲程

5、l 见P-V图，开始时,活塞位于上止点（PrP0），有残气，活塞下行，进气阀开，排气阀关（ PPo，排气，曲轴箱压力大于气缸内压力，进气扫气过程，待活塞扫过下止点后，关闭扫气孔为止。1进气孔 2排气孔 3换气孔二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油机工作原理二冲程汽油机工作原理压缩混合气进气点火燃烧排气扫气孔进气孔排气孔火花塞1、结构、结构思考思考1.理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。 2.由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。 3.构造简单，质量较小。 4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？增压柴油机废气

6、涡轮增压（中冷）技术机械增压2.7 增压柴油机的特点增压柴油机的特点1.安装增压器的目的：增加充入气缸的空气量，压缩后空气密度增大，所以充入气缸内的空气量就增多。2.区别（1）增压柴油机：装有增压器的柴油机。（2）非增压柴油机：直接从大气中吸入空气的柴油机称为增压柴油机，现代舰船用的主机几乎为增压柴油机3.分类：机械传动的增压柴油机、废气涡轮增压的柴油机、气波增压、复合增压。2.8 多缸柴油机的工作次序多缸柴油机的工作次序l 从柴油机工作过程本身看，只有做功冲程对外做功而进气排气及压缩冲程都排但不作功，反而消耗能量，实际上柴油机的转速是不均匀的。 A.转速不均匀的危害l 运动件受冲击负荷，容易

7、造成磨损；l 容易产生扭振；l 不平衡。B.追求均匀性的方法。l 单缸时需加装飞轮；l 多缸机除飞轮外，采取合理的发火顺序。C.发火顺序 为了保证发动机运转的均匀和平衡性的要求，对四冲程柴油机，曲轴转动两转内，每个气缸完成一个工作循环。因此，各缸应相隔一定的转角而均匀的发火， 若i=气缸数。发火间隔角：曲柄与之对应l 四缸机为：1-3-4-2或1-2-4-3l 六缸机为：1-5-3-6-2-42.9 内燃机分类内燃机分类1按结构特点分（1）筒形活塞柴油机l 缺点；活塞裙部起向导作用，在侧推力的作用下，活塞与缸套磨损较大。l 优点：结构简单，紧凑，轻便、l 用途：中，高速柴油机（2）十字头活塞柴油机l 优点：活塞与缸套间无侧推力，因为由十字头导向，故磨损较小，不易擦伤和老死。l 可在气缸下部设横隔板，以免气缸内的脏油，烟灰，燃气等漏入曲轴箱。污损曲轴箱底部的滑油。 l 缺点：使柴油机高度和重量增大，结构复杂。l 用途：船用大型低速柴油机2.按缸数分：l 单缸机和多缸机形式l 直列式 V型 W型 X型 星型3.按燃料分：柴油机，汽油机，煤气机4.按工作原理：四冲程和二冲程5.按进气方式：增压和非增压