内燃机原理和构造

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时间:2018-07-28

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1、内燃机原理和构造XX2内燃机内燃机简介柴油机工作原理柴油机的几大机构和系统3内燃机简介什么是内燃机?内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。 广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。 活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其气缸内燃烧,释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。4内燃机的分类按所用燃料分:汽油机,柴油机,天然气,酒精按缸

2、内着火方式分:压燃式,点燃式按冲程数分:四冲程,两冲程按冷却方式分:液体,空气按缸数目分:单缸,多缸(2。3。4。5。。。。)按转速分:低速(<300r/min).中速(300-1000r/min)高速(>1000r/min)按增压程度分:非增压(自然吸气),增压(低。中,高,超高)按气缸排列分:立式。卧式。直列式。V型。5内燃机基本术语上下支点.swf6内燃机基本术语排量-活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量,如果发动机有若干个气缸,所有气缸工作容积之和称为发动机排量。压缩比-定义为气缸总容积和燃烧室之比冲程---活塞上行或下行一次7柴油机工作原理柴油机的工作是

3、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。现对照下面的动画了说明它的工作理原。四冲程循环.swf8二冲程柴油工作原理如果在两个冲程里完成进气、压缩、做功、排气这些循环动作,就叫二冲程,相应的内燃机叫二冲程内燃机.9柴油机工作原理第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。  当曲轴旋转时,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。  随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐渐增大

4、:造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。  当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。10柴油机工作原理二.压缩冲程  第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点到上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断缩小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和温度与空气的压缩程度有关,即与

5、压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=475~675C。  柴油的自燃温度约为270—290C,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。  喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10~35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5~10°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。11柴油机工作原理三.燃烧膨胀冲程  第三冲程——燃烧膨胀。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧

6、了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,最高压力和温度为:6~15MPa,1500~1900C,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连杆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。  随着活塞的下行,气缸的容积增大,气体的压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开时结束。12柴油机工作原理四.排气冲程  第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力,所以在

7、排气冲程开始时,气缸内的气体压力比大气压力高0.025—0.035MPa,其温度Tb=725~925K。为了减少排气时活塞运动的阻力,排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打开,具有一定压力的气体就立即冲出缸外,缸内压力迅速下降,这样当活塞向上运动时,气缸内的废气依靠活塞上行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净,排气阀在上止点以后才关闭。13柴油机工作原理由于进、排气阀都是早开晚关的;所以在排气冲程之末和进气冲程之初,活塞处于上止点附近时,有一段时间进、排气阀同时开起,这

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