文档介绍：发动机原理吉林大学汽车工程学院内燃机工程系林学东教授从内燃机草图蒸汽机发明汽车的发展内燃机一、内燃机概念的形成——赫更斯的草图产生于1673年,赫更斯在凡尔赛宫用水过程中借助动力来代替体力劳动过程中的构想。第一章绪论—内燃机的发展史凡尔赛宫塞纳河赫更斯:荷兰物理学家负责庭院里的树木浇水和喷水池的喷水从塞纳河提水。1509年,***发动机草图,但没有试制。赫更斯的内燃机草图:自方案问世后,经12年后的1685年,用14台直径12m的水车完成,并满足凡尔赛宫一天3000m3的用水要求。当时科学背景:十六世纪末和十七世纪初的三大实验:英国包尔塔的蒸汽压力实验;托里拆利和巴斯噶的大气压力实验;那末格里凯的真空作用实验。三大实验的作用:人们开始认识蒸汽、大气和真空的相互作用。这些重大的实验成果为早期蒸汽动力技术的开发奠定了牢固的科学实验基础。第一次技术创新:法国物理学家工程师巴本(DenisPapin1647-1712),最先应用蒸汽动力技术。从***发动机演变到蒸汽机;将当时欧洲炼铁场广泛使用的活塞式风箱将箱变为汽缸;把风箱中的活塞变为汽缸中的活塞。二、蒸汽机发明——三次技术革新实验:先将汽缸底部注入少量水,加热。当汽缸内的水沸腾后,蒸汽推动活塞慢慢上升;然后,从汽缸底部抽掉火,汽缸内蒸汽慢慢冷凝汽缸内产生真空,在大气压力推动下,活塞慢慢下降。结论:利用蒸汽压力、大气压力、真空的相互作用,可以推动汽缸内活塞作往返直线运动。这种运动所产生的机械动力可以带动其他机械运动。发明带有活塞的蒸汽泵后,考虑到蒸汽压力大可能会使汽缸爆炸,于1680年发明了安全阀。第一台可以把热能转变为机械能的实验型蒸汽泵,于1680年在英国试验成功。第二次技术突破:英国机械工程师赛维利(-1715)。设计依据:基于包尔塔的蒸汽力原理,其蒸汽泵主要由汽缸与锅炉组成。特点:汽缸中未采用活塞,只是在其中接有吸水管、排水管和进汽管。——与巴本汽缸不同点原理:蒸汽从锅炉经汽管进入汽缸后被冷却时所造成的真空把矿井中的水从吸水管中吸进来再将蒸汽注入汽缸,由进入汽缸的蒸汽压力把水从排水管中排出。第三次技术革新:托马斯·纽可门(en)针对赛维利蒸汽泵两大缺点改进:缺点一:热效率太低。改进措施:冷却水不直接进入汽缸,而是通过一个细小龙头向汽缸内喷水冷却。缺点二:只是一种抽水泵,不输出动力。改进措施:引入活塞装置。靠蒸汽压力、大气压力和真空度的相互作用推动活塞作往复式机械运动对外输出功蒸汽机。1712年纽可门蒸汽机问世。纽可门蒸汽机原型:将气缸和活塞置于锅上部;加热锅产生的蒸汽导入汽缸,推动活塞上升;向气缸喷水,关闭阀门,缸内蒸汽被冷却变成水,产生真空,活塞下降,抽水泵抽水。三、蒸汽革命——蒸汽汽车时代詹姆斯·瓦特:瓦特掌管格拉斯哥大学实验教具的机械员。1764年受命格拉斯哥大学教学用纽可门发动机的修理工作。在修理纽可门蒸汽机中,发现其两大缺点:燃料消耗量大而效率低只能作往复直线运动。因此,除了用于矿井抽水之外,无其他用途,浪费蒸气达八成以上。故障诊断