文档介绍：内燃机构造
教材:
1、《汽车构造》上册:面向21世纪课程教材—吉林工大陈家瑞主编
第一章发动机的工作原理和 总体构造
第一节发动机的分类
一、发动机:将某一种形式的能量(热能、电能、化学能、太阳能等)转变成机械能的机器。
二、热力发动机:将热能转变成机械能的发动机。
1、外燃机:燃料在机器外部燃烧,产生的热能输入到机器内部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。
2、内燃机:液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能,然后再将热能转变成机械能输出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机(按热能转变成机械能的主要构件分)。
3、比较:
外燃机体积大,重量重,热效率低;
内燃机热效率高,体积小,重量轻,便于移动,起动性能好;
燃气轮机功率大,转速高, 质量小(没有往复运动件,单位功率质量小),转矩特性好(减少变速器挡数),燃料适应性好,起动性好,但耗油量、噪声和制造成本均较高,适用于坦克发动机
三、活塞式内燃机:
按活塞运动方式分: 1、往复活塞式内燃机
2、转子活塞式内燃机
三角活塞旋转式发动机(简称转子发动机),,1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上,1967年日本东洋工业公司成批生产,至今。
比较:转子发动机与往复活塞式发动机相比,优点是体积小,重量轻,转速高,升功率大,现代转子发动机燃油消耗率水平接近往复活塞式发动机,但耐久性、可靠性等较差,制造成本较高。
1、按所用的燃料分: (1)液体燃料发动机;汽油机(gasoline engine);
柴油机(diesel engine)。
(2)气体燃料发动机:G);
液化石油气发动机(LPG)。 2、按发火方式分:(1)点燃式发动机(如汽油机、气体燃料发动机);
(2)压燃式发动机(如柴油机)。
3、按工作循环的冲程数分: (1)四冲程发动机;
(2)二冲程发动机。
4、按冷却方式分: (1)水冷发动机;
(2)风冷发动机。
5、按进气方式分: (1)自然吸气式发动机(非增压式发动机);
(2)强制吸气式(增压式发动机)。
6、按气缸数分: (1)单缸发动机;
(2)多缸发动机。
7、按气缸排列方式分:(1)单列发动机:直立式发动机、平卧式发动机
(2)双列发动机: V型发动机、水平对置式发动机
往复活塞式内燃机:
一、四冲程汽油机工作原理
(一)基本工作原理
第二节四冲程发动机工作原理
1、化油器式汽油机:汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气,再输入发动机气缸并加以压缩,然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——传统式。
2、汽油喷射式汽油机:
(1)进气管内喷射: 将汽油喷射入进气管内,同空气混合成可燃混合气,再输入发动机气缸并加以压缩,然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——(现代轿车电控汽油喷射式汽油机)。
(2)气缸内直接喷射:将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩,然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——(未来发展)。
曲柄连杆机构—气缸7内装有活塞8,活塞通过活塞销10、连杆11与曲轴14相连接。活塞在气缸内作往复直线运动,通过连杆推动曲轴转动,通过飞轮13对外输出作功。
(二)单缸汽油机基本结构:
配气机构—为了吸入新鲜气体和排出废气,设有进气门2和排气门3,曲轴14通过正时齿轮副推动配气凸轮轴转动,凸轮通过挺杆克服气门弹簧力顶开气门,气门在气门弹簧预紧力的作用下关闭。
供给系—汽油和空气在化油器4内混合成新鲜可燃混合气,经过进气管1、进气门2吸入气缸内,燃烧后的废气经过排气门3、排气管排入大气中。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动,将来自散热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水套,经过气缸盖6中的冷却水套,热水由气缸盖上部的出水口流往散热器。
点火系—气缸内的新鲜可燃混合气经过压缩后由气缸盖上伸入燃烧室内的火花塞5产生的点火花点燃。
润滑系—机油泵17由配气凸轮轴上的偏心凸轮驱动,将油底壳16内的机油吸入并经过机油管15、润滑油道泵入到各运动件的摩擦部位进行润滑。
上止点(.):
下止点(.):
活塞行程 S :
曲柄半径 R :
气缸工作容积Vh:
发动机工作容积VL:
VL=
式中:D——气缸直径(cm)
S——活塞行程(cm)
i ——气缸数
燃烧室容积VC :
气缸总容积Va :
压缩比:
(三)发动机基本术语
活塞顶离曲轴中心最远处。
活塞顶离曲轴中心最近处。
上、下止点之间的距离。
曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴
中心的距离。
活塞从上止点到下止点所扫过
的容积(气缸排量) 。
多缸发动机各气缸工作容积