内燃机原理和构造.ppt

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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,酒精按缸内着火方式分：

2、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由进气、压缩、燃烧膨胀和排气

3、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：造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，

4、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，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MP

5、a,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

6、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

7、＝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