内燃机基础知识培训课件.pptx

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内燃机基础知识培训课件

目录

01.

内燃机概述

02.

内燃机结构组成

03.

内燃机工作循环

04.

内燃机性能指标

05.

内燃机维护与保养

06.

内燃机应用领域

内燃机概述

01

内燃机定义

内燃机通过燃料在气缸内燃烧产生热能，进而推动活塞做功，转换为机械能。

内燃机的工作原理

内燃机广泛应用于汽车、船舶、飞机和各种工业设备中，是现代交通和工业的重要动力源。

内燃机的应用领域

根据燃料类型和工作循环，内燃机分为汽油机、柴油机、燃气轮机等多种类型。

内燃机的分类

01

02

03

内燃机工作原理

活塞与连杆的运动转换

燃料的燃烧过程

内燃机通过吸入空气和燃料混合，在气缸内点火燃烧，产生高温高压气体推动活塞。

活塞在气缸内往复运动，通过连杆将直线运动转换为曲轴的旋转运动，输出动力。

四冲程循环过程

内燃机通过进气、压缩、功、排气四个冲程完成一个工作循环，实现连续运转。

内燃机分类

01

内燃机根据工作循环可分为四冲程和二冲程，四冲程内燃机效率更高，二冲程则结构简单。

按工作循环分类

02

内燃机按使用的燃料类型可分为汽油机、柴油机、天然气机等，各有不同的应用领域和优势。

按燃料类型分类

03

内燃机根据冷却方式分为水冷和风冷，水冷内燃机散热效果好，风冷则结构紧凑、成本较低。

按冷却方式分类

内燃机结构组成

02

主要部件介绍

活塞在气缸内往复运动，连杆连接活塞与曲轴，将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动。

活塞和连杆

在汽油机中，点火系统负责产生电火花，点燃混合气体，是实现燃烧过程的关键部分。

点火系统

气门负责控制进气和排气，确保内燃机吸入新鲜空气和排出废气，对发动机性能至关重要。

气门机构

燃烧室设计

燃烧室的设计需考虑形状和尺寸，以优化混合气的形成和燃烧效率，如直喷式发动机的燃烧室设计。

燃烧室形状与尺寸

选择合适的材料对燃烧室进行制造，以承受高温高压环境，如使用耐热合金钢或陶瓷涂层。

燃烧室材料选择

燃烧室设计

冷却系统设计

进排气门布局

01

燃烧室的冷却系统设计至关重要，以防止过热，通常采用水冷或油冷方式，如多孔喷射冷却技术。

02

进排气门的布局直接影响燃烧室的效率，需要精确设计以确保良好的气流和燃烧性能，如顶置式双凸轮轴设计。

冷却系统

冷却液通过水泵循环，吸收发动机热量，通过散热器散发到大气中，保持发动机正常工作温度。

冷却液循环

01

散热器是冷却系统的关键部件，它通过冷却液与空气的热交换，有效降低发动机温度。

散热器功能

02

风扇帮助增加散热器的空气流动，提高冷却效率，尤其在发动机负荷大或环境温度高时更为重要。

风扇的作用

03

节温器根据发动机温度自动调节冷却液的流动路径，确保发动机在最佳温度下运行。

节温器调节

04

内燃机工作循环

03

四冲程工作原理

活塞下行吸入混合气，进气门开启，排气门关闭，完成燃料和空气的混合。

进气冲程

01

活塞上行压缩混合气，温度和压力升高，为点火做准备。

压缩冲程

02

点火后混合气燃烧，产生高压推动活塞下行，将热能转化为机械能。

功冲程

03

活塞上行将燃烧后的废气通过排气门排出，为下一个循环做准备。

排气冲程

04

二冲程工作原理

在活塞下行过程中，通过进气口引入新的混合气，为下一次燃烧做准备。

混合气的引入

活塞上行压缩混合气，达到一定压力后，火花塞点火引发燃烧。

压缩与点火

燃烧产生的废气通过排气口排出，同时新的混合气进入气缸，准备下一个循环。

排气与新混合气进入

循环效率分析

内燃机的热效率是衡量其能量转换效率的关键指标，通过计算燃烧产生的热量与输出功的比值来评估。

热效率的计算

01

压缩比对效率的影响

02

压缩比是影响内燃机效率的重要因素之一，提高压缩比可以增加热效率，但过高的压缩比可能导致爆震。

循环效率分析

排气损失分析

排气过程中，未完全燃烧的燃料和热量的损失会降低内燃机的循环效率，排气系统设计需优化以减少损失。

01

02

冷却系统效率

冷却系统在维持内燃机正常工作温度的同时，也影响着热效率，良好的冷却系统能减少能量的无效耗散。

内燃机性能指标

04

功率与扭矩

功率是内燃机做功的速率，通常以千瓦(kW)或马力(HP)为单位，通过测功机来测定。

01

功率的定义和测量

扭矩是内燃机旋转力矩的度量，表示发动机对负载的驱动能力，通常以牛顿米(N·m)表示。

02

扭矩的产生和作用

功率与扭矩并非独立，扭矩大通常意味着功率也高，但具体关系取决于发动机转速。

03

功率与扭矩的关系

燃油效率

热效率

01

内燃机将燃料热能转化为机械功的效率，决定了燃油的经济性。

比油耗

02

单位功率输出所消耗的燃油量，反映了内燃机的燃油经济性。

排放标准

03

内燃机排放的尾气中污染物含量，与燃油效率密切相关，影响环境和燃油经济性。

排放标准