内燃机基本知识.ppt

压缩比 压缩比过大的不良后果 四冲程内燃机工作循环示意图 四冲程发动机的简单工作原理 四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程 四冲程柴油机的工作原理 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。 压缩行程 作功行程 排气行程 由此可知，二冲程汽油机没有一个单独的进气和排气冲程，进气和排气过程分别是与压缩和作功的过程同时进行的。所以，二冲程汽油机曲轴转一圈，活塞走两个冲程即完成一个工作循环。 内燃机的种类 内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。比如移动电站和吊管机装配的康明斯6BTA5.9，NT855发动机，和东方红LR6105Z发动机。 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。 上止点 下止点 上止点 下止点 工作容积 2R 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ε表示。 ε= Va/Vc 压缩比过大的不良后果 由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。 由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。 成因 产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。 伴有强烈的较沉闷敲击声。 表面点火 还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。 火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。 爆燃 后果 现象 名称 返回 二、内燃机的工作原理??? 内燃机的工作原理是利用燃料在气缸内燃烧产生的热能，通过气体受热膨胀推动活塞移动，再经过连杆传递到曲轴使其旋转做功。??? 内燃机在实际工作时，由热能到机械能的转变是无数次的连续转变。而每次能量转变，都必须经历进气、压缩、作功和排气四个过程。每进行一次进气、压缩、作功和排气叫做一个工作循环。若曲轴每转两圈，活塞经过四人冲程完成一个工作循环的叫做四冲程内燃机；若曲轴每转一圈，活塞只经过两个冲程就完成一个工作循环的叫做二冲程内燃机。 §1-2 四冲程内燃机工作原理一、四冲程内燃机工作循环 四冲程内燃机——活塞上、下共四个行程，曲轴旋转二周（720?），完成一个工作循环的内燃机。 四冲程内燃机由下述四个冲程组成一个工作循环 1.进气冲程 2.压缩冲程 3.作功冲程 4.排气冲程 (动画：四冲程内燃机工作原理) 单缸四冲程汽油机的工作过程 喷油器 喷油泵 吸气行程 压缩行程 作功行程 排气行程 进气门 排气门 纯空气 温度300~370K压力800~900 kPa 温度800~1000K压力3~5 MPa 瞬时：温度1800~2200K压力5~10 MPa 温度800~1000K压力105~400 kPa 终了：温800~1000K压力105~400 kPa （一）四冲程柴油机的工作过程四冲程柴油机的工作过程??? 1、进气冲程? 进气冲程是实现吸进新鲜空气的过程。靠飞轮旋转惯性的作用车动曲轴，将活塞由上止点位置逐渐拉向下止点，这时通过配气机构开启进气门、关闭排气门，随着活塞向下移动，气缸内的容积逐渐增大，产生真空吸力，新鲜空气不断地被吸进气缸。活塞移动到下止点（即活塞移动一冲程），进气冲程结束，进气门关闭。 排气门关闭 进气门开启 活塞 温度370~440 K， 压力75~90 kPa 大气压力线 P V r a 示功图 上止点 下止点 2、压缩冲程 在飞轮带动下，曲轴继续旋转推动活塞由下止点向上止点运动。这时进、排气门均关闭，在活塞移动中气缸内的容积逐渐减小，而气体的压力和温度逐渐升高。当活塞移动到上止点时，气缸内气体的压力可达到2940～4410千帕（30～45千克力.平方厘米），温度可达500～700摄试度（比柴油的自燃温度高150～250摄试度）。至此活塞移动了第二个冲程，曲轴累计回转了一圈，压缩冲程终了。 进气门关闭 排气门关闭