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一、热力发动机即是将燃料的热能转变为机械能的一种动力装置。
①内燃机:可燃混合气在机器内部燃烧而产生热能,
然后再转为机械能。
燃料在机器外部的锅炉内燃烧,将锅内
的水加热,使之变为高温高压的水蒸气,
然后送至机器内部,使所含热能转变为
机械能。
内燃机的优点:热效率高、体积小、重量轻、广泛应用。但由于使用的是石油燃料,因而污染较大。城市的大气污染相当部分来至内燃机所排出的废气。
热力发动机
②外燃机:
第一节发动机的分类
液化石油发动机
按每一工作循环的冲程数分:
按点火方式分:
柴油机
天然气发动机
  点燃式发动机(汽油机)
压燃式发动机(柴油机)
四冲程发动机:活塞往复四个单程完成一
个工作循环。
二冲程发动机:活塞往复二个单程完成一
个工作循环。
汽油机
按所用燃料分:
气体燃料发动机
液体燃料发动机
1、内燃机:
①活塞式内燃机(本书的主要介绍对象。)
②燃气轮机:旋转式的内燃机。
活塞式内燃机分类:
一个工作循环:在气缸中完成一次热功转换所进行的一系列连续过程。
单缸(立式、卧式)发动机
多缸(直列、V型、P型或对置式)发动机
按气缸数及排列方式分:
按冷却方式分:
水冷式发动机
风冷式发动机
按是否装增压装置分:
增压发动机
非增压发动机(自然吸气发动机)
按每缸气门数分:
二气门发动机
多气门发动机
汽油机:汽油粘度小,蒸发性好,在气缸外部形成
混合气,自燃温度高于380ºC,外火源点燃。
柴油机:柴油粘度大,蒸发性差,在气缸内部形成
混合气,自燃度为250ºC左右,压缩自燃。
汽油机又称点燃式发动机。
柴油机又称压燃式发动机。
二、可燃混合气的形成及发火方式:
2、压缩行程:为使混合气体能迅速燃烧,产生较大的压力,使发动机发出较大的功率,必须在燃烧前对可燃混合气进行压缩,使之V↓,T↑。
“汽”压缩接近终了,可燃混合气体由火花塞
活塞由下上电极发出的电火花点燃。
“柴”压缩接近终了,由喷油泵把柴油提高
至上百个大气压以上使之雾化,再送至喷
油器,由喷油器把雾状柴油喷入气缸,使
与压缩后的高温空气混合,达自然温度时,
便自行发燃烧。
压缩比ε:ε=Va/Vc=1+Vh/Vc是发动机重要的结构参数。
ε越大,压缩终了的P、T越高,燃烧越快,膨胀作功愈充分。从而使发动机的动力性、经济性提高。但ε过高,对汽油机来说,会引起T过高而造成两种不正常燃烧即:
进关
排关
V↓
P↑,T↑
终了P、T:“汽”6—12;300—400ºC
“柴”35—45;500—700ºC
爆燃:由于ε过大P、T过高,远离火焰中心的可燃混合气在火焰尚未
到达就自行发火燃烧的一种不正常燃烧。爆燃时,火焰以1500—2000m/s的
速度向外传播,P、T极剧增加,形成压力波,撞击燃烧室壁,发出尖锐的
敲缸声。同时,引起发动机过热功率↓,气门、火花塞等部件被燃坏。
表面点火:由于ε过大P、T过高,在电火花之前可燃混合气就被燃
烧室炽热的表面点燃的另一种不正常燃烧。表面点火发生时,伴有沉闷的
敲缸声,产生的高压使发动机负荷↑,寿命↓。
①现代汽油机的压缩比一般为ε=6—9(个别轿车可达9—11)。
②柴油机靠压缩自燃,所以压缩比设计等较高ε=16—22。具有较好的
经济性。但高的压缩比带来高的压缩压力、燃烧压力,使柴油机各部
件要承受高的机械负荷,因而需要增加强度及刚度。故柴油机的尺寸、
重量指标不如汽油机。
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