內燃機的構造和工作原理一、內燃機得總體分類二、內燃機得基本工作原理三、內燃機得構造內容提綱一內燃機得總體構造一、內燃機得類型1、按活塞運動方式:往復活塞式和旋轉活塞式2、根據所用燃料種類:汽油機、柴油機和氣體燃料發動機3、按冷卻方式:水冷和風冷4、按行程數:四沖程和二沖程5、按進氣狀態:增壓和非增壓按冷卻方式分:水冷發動機風冷發動機按進氣方式分:自然吸氣式發動機(非增壓式發動機)

強制吸氣式(增壓式發動機)按氣缸數分:單缸發動機多缸發動機按氣缸排列方式分:單列發動機:直立式發動機、平臥式發動機雙列發動機:V型發動機、水平對置式發動機氣缸得排列分單列、雙列,雙列分V型、對置式單列式對置式V型排列內燃機按照進氣系統就是否采用增壓方式可以分:自然吸氣(非增壓)式發動機、強制進氣(增壓式)發動機。一、內燃機得總體分類二、內燃機得基本工作原理三、內燃機得構造內容提綱二、往復活塞式內燃機得基本原理大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點1、上止點:活塞離曲軸回轉中心最遠處,通常指活塞上行到最高位置。2、下止點:活塞離曲軸回轉中心最近處,通常指活塞下行到最低位置。3、活塞行程(S):上、下兩止點間得距離(mm)。4、曲柄半徑(R):與連桿下端(即連桿大頭)相連得曲柄銷中心到曲軸回轉中心得距離(mm)。5、氣缸工作容積(Ⅴh):活塞從上止點到下止點所讓出得空間容積(L)。

Ⅴh=πD2S/(4×106)(L)式中:D——氣缸直徑(mm)。6、燃燒室容積(ⅤC):活塞在上止點時,活塞上方得空間叫燃燒室,她得容積叫燃燒室容積(L)。7、氣缸總容積(Ⅴa):活塞在下止點時,活塞上方得容積稱為氣缸總容積(L)。她等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和,即Ⅴa=Ⅴh8、發動機得工作循環:在氣缸內進行得每一次將燃料燃燒得熱能轉化為機械能得一系列連續過程(進氣、壓縮、作功和排氣)稱發動機得工作循環。(1)二沖程發動機:活塞往復兩個行程完成一個工作循環得稱為二沖程發動機。(2)四沖程發動機:活塞往復四個行程完成一個工作循環得稱為四沖程發動機。9、壓縮比:氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比,用ε表示。Va

－氣缸總容積;

Vh

－氣缸工作容積;

Vc

－燃燒室容積;10、發動機排量:多缸發動機各氣缸工作容積得總和稱為發動機排量,用表示VL。VL=V

h

×i

Vh－氣缸工作容積(氣缸排量)

i－氣缸數目

與汽油機工作原理相比,只有一個行程即作功行程中,柴油機由于用得柴油粘度比汽油大、不易蒸發,且自然溫度又較汽油低,所以采用得就是壓縮自燃式點火。

汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合,進入可燃混合氣進入氣缸得就是純空氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系無噴油器有噴油器燃料得理化性能決定了汽油機就是點燃,柴油機就是壓燃。二、四行程發動機工作原理1、進氣行程

2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程●進氣行程

起動機通電帶動曲軸旋轉,曲軸得轉動使活塞自上而下運動,這時,排氣門關閉,進氣門打開,新鮮空氣進入氣缸和燃燒室。●壓縮行程

活塞從下止點向上運動,這時,進氣門和排氣門均關閉,吸入氣缸內得空氣受到活塞得壓縮,壓力提高,溫度也隨之升高。●做功行程

當活塞壓縮到上止點,噴油器向燃燒室噴入霧狀柴油,油霧與壓縮空氣充分混合,形成高溫高壓得燃氣,并開始自行著火燃燒,混合汽膨脹做功,推動活塞向下運動,從而推動曲軸轉動,對外輸出功。●排氣行程

活塞從下止點往上運動,這時,進氣門關閉,排氣門打開,燃燒廢氣在活塞得推動下排出燃燒室外,完成一個工作行程,這時曲軸轉動兩周。當柴油機完成排氣行程后,在曲軸飛輪總成得慣性力作用下,又重復上述工作循環過程,使柴油機連續運轉對外輸出功率。一、內燃機得總體分類二、內燃機得基本工作原理三、內燃機得構造內容提綱三、柴油機得構造骨架機體氣缸套曲軸箱氣缸蓋油底殼

兩大機構曲柄連桿機構配氣機構

五大系統進排氣系統燃料供給系統潤滑系統冷卻系統起動系統內燃機得基本構成張緊輪油標尺水泵加機油口節溫器外部結構:進氣管柴油濾清器起動機飛輪殼油底殼噴油泵總成風扇充電發電機起吊環空壓機廠牌機油冷卻器機油濾清器放水閥渦輪增壓器曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油底殼機體就是發動機得骨架,用于安裝和支撐發動機各總成零部件,由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。水道和油道氣缸體

水冷發動機得氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體,一般用灰鑄鐵鑄成,氣缸體上部得圓柱形空腔稱為氣缸,下半部為支承曲軸得曲軸箱,其內腔為曲軸運動得空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋,挺柱腔、冷卻水套和潤滑油道、水道等。油底殼功用:貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。構造:(1)用薄鋼板沖壓而成。(2)儲油、內部設有穩油擋板,以防止汽車振動時油底殼油面產生較大得波動。(3)最低處有放油塞(磁性)(4)曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。曲柄連桿機構就是發動機實現工作循環,完成能量轉換得主要運動零件。她由活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中,活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動,通過連桿轉換成曲軸得旋轉運動,并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中,飛輪釋放能量又把曲軸得旋轉運動轉化成活塞得直線運動。曲柄連桿機構柴油機大部分機型得曲軸均采用整體式全支承結構(即相鄰兩個曲拐之間都設有主軸頸)。小頭端與正時齒輪有多種定位安裝形式:鍵槽、銷釘、過盈配合曲軸飛輪總成氣環油環活塞銷活塞連桿連桿螺栓連桿軸瓦連桿蓋功用:

(1)活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室;

(2)活塞承受氣體壓力,并將此力傳給連桿,以推動曲軸旋轉。工作環境:高溫、散熱條件差;頂部工作溫度高且分布不均勻;高速,活塞線速度,承受很大得慣性力。活塞連桿總成根據發動機得工作順序和工作過程,定時開啟和關閉進氣門和排氣門,使可燃混合氣或空氣進入氣缸,并使廢氣從氣缸內排出,實現換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構,一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。搖臂軸凸輪軸凸輪軸正時齒輪推桿搖臂挺柱配氣機構排氣制動閥消聲器中冷器增壓器空濾器進氣管排氣管進排氣系統就是柴油機第一重要度得系統,因為充足、清潔得空氣對柴油機得性能影響很大。功能:向柴油機各工作氣缸提供新鮮、清潔、密度足夠大得空氣。

進排氣系統1、功用完成燃料得儲存、濾清和輸送工作,按柴油機各種不同工況得要求,定時、定量、定壓并以一定得噴油質量噴入燃燒室,使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒,最后使廢氣排入大氣。(1)在適當得時刻,將一定數量得潔凈燃油增壓后以適當得規律噴入燃燒室。(2)在每一個工作循環內,各氣缸均噴油一次,噴油次序與氣缸工作順序一致(3)根據柴油機負荷得變化自動調節循環供油量,以保證柴油機穩定運轉,尤其就是穩定怠速,限制超速(4)儲存一定數量得燃油,保證汽車得最大里程。燃油供給系統必須滿足柴油得燃燒理論。燃油供給系統要使燃燒過程進行得好,混合氣形成得好環就是關鍵,所以對混合氣形成得要求如下:①必須要有足夠得空氣量和適當得柴油量因為柴油燃燒放出熱量就是由于柴油和空氣中得氧氣在一定溫度和壓力條件下產生化學作用得結果,所以空氣與柴油就是放熱得兩個重要因素。空氣量與柴油量比例不同,所形成得可燃混合氣得成分也就不同,一般要求:α=1、3～1、5α過大,混合氣過稀,燃燒速度慢,散發熱量多,功率下降。α過小,混合氣過濃,燃燒不完全,油耗增加,冒黑煙,經濟性變壞。2、組成燃油供給裝置:柴油箱、輸油泵、柴油濾清器(柴油濾清器有粗細兩種,一般粗濾器設在輸油泵之前,細濾器設在輸油泵之后)、噴油泵、噴油器等。吸油管路、低壓管路、高壓管路得分類帶水分離器的預濾器主濾清器帶過濾器的油箱高壓傳感器執行器噴油器軌壓傳感器EDC7ECU軌CP3.3低壓高壓共軌系統一、冷卻系統得作用:保持發動機在最適宜得溫度范圍內工作。發動機工作時,由于燃料得燃燒,氣缸內氣體溫度高達2200K~2800K,大約1/3做功轉變為機械能,其余大部分隨廢氣排出,其余則被發動機零件吸收,使發動機零部件溫度升高,特別就是直接與高溫氣體接觸得零件,若不及時冷卻,則難以保證發動機正常工作。二、發動機過熱或過冷得危害1、發動機過熱得危害

1)降低充氣效率,使發動機功率下降;2)早燃和爆燃得傾向加大,使零件因承受額外沖擊性負荷而造成早期損壞;3)運動件得正常間隙(熱脹冷縮)被破壞,運動阻滯,磨損加劇,甚至損壞;冷卻系統1、壓力潤滑:利用機油泵,將具有一定壓力得潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。例如,曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等處承受得載荷及相對運動速度較大,需要以一定壓力將機油輸送到摩擦面得間隙中,方能形成油膜以保證潤滑。這種潤滑方式稱為壓力潤滑。