热力发动机内燃机.ppt

热力发动机 我们研究的发动机主要包括蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、热气机、喷气发动机和内燃机。因为研究内容较多，这里就内燃机作简单介绍 内燃机 内燃机 内燃机行业是我国机械工业中跨行业、跨部门最多的一个行业。内燃机是汽车、工程机械、农业机械、船舶、内燃机车、内燃发电设备、地质石油钻机、军用、各种通用机械等产品的配套动力,是各种配套产品的“心脏”。因此,内燃机行业的发展,对我国工业、交通运输、农业、国防建设,以及人民生活都有十分重大的影响 。 交通运输 工农业 内燃机分类 汽油机、柴油机、煤气机、乙醇发动机……. 汽油机 内燃机主要设计方法 计算机辅助设计（CAD） 优化设计 工程数据库 可靠性设计方法 人工智能和专家系统 有限元分析技术 优化设计 选择进行优化的问题 确定变量 确定目标函数 确定约束条件 选择优化方法并求解 可靠性分析 可靠性是指规定的使用条件下、规定时间内完成规定功能的概率。 把工程中的设计变量处理成多值的随机变量，运用随机方法对产品的可靠（不可靠）等状态的随机性进行精确的概率描述。 内燃机关键制造技术 涡轮增压技术 汽油喷射技术 虚拟制造技术 电子控制技术 * * * * * * * * * * * * * * 20世纪以后的发展历程 20世纪中期至今，耐压材料和生产技术得到了很大的发展，内燃机的结构变得更加紧凑，移动更加方便，转速范围更大。 20世纪30年代到40年代，利用排气压力压缩进气的涡轮增压器的问世，很大程度上提高了汽油机功率和热效率。 20世纪20年代后，这一阶段的主要研究方向是解决汽油机的爆震问题。汽油机的功率和燃烧热效率在这个时期得到了大大提高。 20世纪初期，处于考虑交通运输这一目的，主要研究的方向是提高功率和比功率。这一阶段产生的技术措施主要有提高内燃机的转速和增加汽缸数。 第四阶段 第三阶段 第二阶段 第一阶段 奥托与其发明的四行程内燃机 发展现状 目前世界上内燃机的拥有量大大超过了任何其它的热力发动机，在国民经济中占有相当重要的地位。现代内燃机更是成为了当今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的的最重要的热能机械。 四冲程汽油机原理 爆燃燃烧——末端混合气的自燃现象，爆震限制了汽油机压缩比的进一步提高 二冲程汽油机原理 缺点：短路损失严重,HC排放差，油耗高，废气污染，可靠信和经济性差。 优点：结构简单，成本低，做功频率高，功率大，体积小，汽油机应用广泛。 汽油机原理 汽油机机构组成 内燃机 汽油机与柴油机工作最大的区别在于着火方式的不同，汽油机有点火装置点燃，而柴油机是靠高温高压产生爆燃做功。 计算机辅助设计（CAD） 通过向计算机输入设计资料，由计算机自动地编制程序，优化设计方案并绘制出产品或零件图的过程。 电子控制技术 主要的电控系统 电控汽油喷射系统、电控点火定时系统、电控汽油喷射与点火定时的闭环控制、怠速控制、废气再循环控制、超速保护、自我诊断与故障安全系统等等。 以汽油机为例，电子控制系统由电控装置及其控制对象------汽油机构成。 电子控制系统的发展使得内燃机基本满足了有关节能、排放、可靠性和舒适性等方面的要求。 * * * * * * *