最新机械作业——现代机械内燃机——教学讲义PPT课件.ppt

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1、机械作业——现代机械内燃机——内燃机内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是将热能转化为机械能的一种热机。内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，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，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽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。常见的有柴油机和汽油机，

2、通过将内能转化为机械能，是通过做功改变内能2021/8/282内燃机的发展史活塞式内燃机起源于荷兰物理学家惠更斯用火药爆炸获取动力的研究，但因火药燃烧难以控制而未获成功1833年，英国人赖特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计。19世纪中期，科学家完善了通过燃烧煤气，汽油和柴油等产生的热转化机械动力的理论。这为内燃机的发明奠定了基础。1860年，法国的勒努瓦模仿蒸汽机的结构，设计制造出第一台实用的煤气机。这是一种无压缩、电点火、使用照明煤气的内燃机。勒努瓦首先在内燃机中采用了弹力活塞环。这台煤气机的热效率为4%左右。2021/8/283利用范围内燃机的利用范围很是遍及。地面上各类运输车辆

3、（汽车、拖沓机、内燃机车等），矿山、建筑及工程等机械，就是因为国家的限电所以早就了很多地方用自备电源发电，水上运输可作内河及海上船舶的主机和辅机。在军事方面，如坦克、装甲车、步兵战车、重兵器牵引车和各类水面舰艇等方面都大量利用内燃机。2021/8/287优点①内燃机的热能利用率高。目前增压柴油机的最高热效率可达46%。而蒸气机仅有11~16%。②功率范围广，适应性能好，最小的内燃机功率不到0.73千瓦，最大的内燃机功率可达34000千瓦。三。结构紧凑，重量轻，体积小，燃料和水的消耗量也少。④使用操作方便，起动快。在正常情况下，一般的柴油机和汽油机能够在3~5秒的时问内起动，并能在短时间内谜到

4、全负荷运转，而且操作比。简单安全。在石油工业中，石油勘探工作都在野外，流动性大，对于动力设备的选择和要求是:其有足够大的功率、结构紧凑、重量轻、便于搬运和安装、燃料和水的消耗少。因此内燃机在石油勘探工作中得到广泛的应用。2021/8/288内燃机的缺点是：⑴对燃料要求较高高速内燃机一般利用汽油或轻柴油作料，并且对燃料的洁净度要求严格。⑵对环境的污染也愈来愈严重。⑶布局复杂，发展空间——机电行业的多来源业务经营路线及通过长期大量的潜在客户积累与转化的方式2021/8/289内燃机的分类.根据所用燃料分：汽油机、柴油机、天然气（CNG）、LPG发动机、乙醇发动机等，另有双燃料发动机（dualfu

5、elengine）和灵活燃料发动机（Bi-fuelengine）。2.根据缸内着火方式分：电燃式、点燃式、压燃式3.根据冲程数分：二冲程、四冲程4.根据活塞运动方式分：往复式、旋转式5.根据气缸冷却方式分：水冷式、风冷式6.根据气缸数目分：单缸机、多缸机2021/8/28107.根据内燃机转速分：低速(<300r/min)、中速(300~1000r/min)、高速(>1000r/min)；8.根据进气充量压力分：自然吸气式、增压式9.根据汽缸排列方式，内燃机可以分为直列、斜置、对置、V形和w形2021/8/2811发动机的一般结构发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是

6、柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。（1）曲柄连杆机构（2）配气机构2021/8/2812（3）燃料供给系统5）冷却系统（6）点火系统（7）起动系统2021/8/2813内燃机的工作原理2021/8/2814我们以单缸汽油发动机为例，讲解一下汽油机的工作原理。气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴

7、中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量，用符号VL表示。四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。20