内燃机原理构造图
哈哈,我们这学期的机械原理就学的这,用专业术语不会解释,你去网上搜下构造图,从气缸内气体点燃开始看,然后连着传动杆,两边有两个气阀,然后一目了然
燃机原理构造图中哪个是活塞,排气道排气阀
曲轴连杆,气缸,进气道,飞轮以及火花塞,进气阀
满意答案
c486141d
LV9
2016-04-05
内燃机原理构造图:
工作原理:
缸盖中有进气道和排气道,内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管,最后经排气消声器排入大气。进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮,通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的,这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。
为了向气缸内供入燃料,内燃机均设有供油系统。汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合,然后经进气管供入气缸,由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室,在高温高压下自行着火燃烧。
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热,温度升高。为了保证内燃机正常运转,上述零件必须在许可的温度下工作,不致因过热而损坏,所以必须备有冷却系统。
内燃机不能从停车状态自行转入运转状态,必须由外力转动曲轴,使之起动。这种产生外力的装置称为起动装置。常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程,其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。按实现一个工作循环的行程数,工作循环可分为四冲程和二冲程两类。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。进气行程时,此时进气门开启,排气门关闭。流过空气滤清器的空气,或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气,经进气管道、进气门进入气缸;压缩行程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升;膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气行程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。
二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环,此期间曲轴旋转一圈。首先,当活塞在下止点时,进、排气口都开启,新鲜充量由进气口充入气缸,并扫除气缸内的废气,使之从排气口排出;随后活塞上行,将进、排气口均关闭,气缸内充量开始受到压缩,直至活塞接近上止点时点火或喷油,使气缸内可燃混合气燃烧;然后气缸内燃气膨胀,推动活塞下行作功;当活塞下行使排气口开启时,废气即由此排出活塞继续下行至下止点,即完成一个工作循环。
内燃机的排气过程和进气过程统称为换气过程。换气的主要作用是尽可能把上一循环的废气排除干净,使本循环供入尽可能多的新鲜充量,以使尽可能多的燃料在气缸内完全燃烧,从而发出更大的功率。换气过程的好坏直接影响内燃机的性能。为此除了降低进、排气系统的流动阻力外,主要是使进、排气门在最适当的时刻开启和关闭。
实际上,进气门是在上止点前即开启,以保证活塞下行时进气门有较大的开度,这样可在进气过程开始时减小流动阻力,减少吸气所消耗的功,同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时,由于气流惯性,新鲜充量仍可继续充入气缸,故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启,即在膨胀行程后部分即开始排气,这是为了利用气缸内较高的燃气压力,使废气自动流出气缸,从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些,以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性,使气缸内的残余废气排除得更为干净。
内燃机性能主要包括动力性能和经济性能。动力性能是指内燃机发出的功率(扭矩),表示内燃机在能量转换中量的大小,标志动力性能的参数有扭矩和功率等。经济性能是指发出一定功率时燃料消耗的多少,表示能量转换中质的优劣,标志经济性能的参数有热效率和燃料消耗率。
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程,提高机械效率,减少散热损失,降低燃料消耗率;开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源;减少排气中有害成分,降低噪声和振动,减轻对环境的污染;采用高增压技术,进一步强化内燃机,提高单机功率;研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等;采用微处理机控制内燃机,使之在最佳工况下运转;加强结构强度的研究,以提高工作可靠性和寿命,不断创制新型内燃机变气门,变升程,变相位,甚至停掉几个缸的技术,都没能做到在行进中连续变缸径,但有等效的。
这种发动机有一个桶形缸体,桶底后,桶底中间有圆孔。还有一个缸体,好像一根筷子穿过一张厚的圆饼并粘合,筷子就是轴,这个轴也穿过桶形缸体底部的孔,饼形体也纳入桶中,封闭成一个空心圆柱体的缸腔。这个缸腔的容积是可以变化的,比如只要固定桶,用机械装置或者液压装置抽动轴就可以实现。
桶底从圆孔的边到桶的内避割条缝,插入一个矩形板;饼面从圆边到轴割条缝,也插入一块矩形板,两块矩形板可以把缸腔一分为二,成为两个密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一个密封缸腔从桶壁的矩形板本侧开口,充入高压气体,或充入油气混合物并点燃;第二密封腔从桶壁上与前一开口相隔一个矩形板的位置开口放气。固定桶,矩形板就牵引饼和筷子转动,反过来也行。
第一个密封腔从最小、充气到转过一定相位(转角)就停止供气,可以用阀门或者控制油气供应量来实现。由于高压气体膨胀,装置会继续转动,第一密封缸腔内的气压会降低,直到稍微低于环境气压,这样会产生转动阻力。于是第二个矩形板需要在头部靠近边缘开一个孔,安装单向阀,向内补气。如果当初的气压适当,在第二块矩形板转到第二开口的时候,第一密封缸腔的气压正好等于或接近于环境气压,这是最经济的。第三种情况是还有少量余压。
当两个矩形板快要相遇的时候,需要避让。于是从桶的裙部内圆刻成曲线滑槽,装上滑动块,滑动块与第二块矩形板连接;从轴穿出桶底的一侧套装一个空心圆柱体,外圆面刻曲线滑槽,装上滑动块,与第一块矩形板连接。滑槽由圆和摆线构成,控制矩形板前冲、顶住和抽回。桶底和饼都够厚,所以不会抽脱。第二块矩形板在转动方向上,和饼一块转动;在轴向上,则由桶上的滑槽控制,所以变换容积的时候仍能抵住桶的底部。同样道理,第一块矩形板总是能抵住饼的内表面。
这种装置在一个着力面上沿弧形轨迹,把高压气体的内能转化为动能,是一种动力机械装置。反过来,也可以在机械的带动下反向转动,制取压缩空气,或者作为一个刹车器。做一个容量小的压气装置,制取高压油气,配上点火装置,再做一个容量动力机械装置,将燃烧后大量高温高压气体的内能转化为动能,就是一台发动机。
它做功的轨迹是一段弧,而且可以无级的改变容量,也就意味着可以改变发动机排量。配合油门,可以改变燃烧后气压,灵活改变转速;改变排量,配合变速器,在一定范围内可以适应各种负荷,而且采取上述“最经济的”方式。如果多套矩形板对置使用,可以减轻轴的弯曲;它是连续排气的,因而噪音低;可以多套缸错相联轴,动力平稳。它可以最大限度的减少余压排放,而且在不同负载下都能采取最经济的工况,所以是好用节能技术。
内燃机工作原理:
1、缸盖中有进气道和排气道,内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管,最后经排气消声器排入大气。
2、进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮,通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的,这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。
内燃机构造图:
拓展资料
1、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喷气式发动机,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
2、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。
3、常见的有柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能,是通过做功改变内能。
内燃机
内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
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,在其气缸内燃烧,释放出的热能使气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。
内燃机的发展历史
活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来,经过不断改进和发展,已是比较完善的机械。它热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好,所以获得了广泛的应用。全世界各种类型的汽车、拖拉机、农业机械、工程机械、小型移动电站和战车等都以内燃机为动力。海上商船、内河船舶和常规舰艇,以及某些小型飞机也都由内燃机来推进。世界上内燃机的保有量在动力机械中居首位,它在人类活动中占有非常重要的地位。
活塞式内燃机起源于用火药爆炸获取动力,但因火药燃烧难以控制而未获成功。1794年,英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动力,并且第一次提出了燃料与空气混合的概念。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。
之后人们又提出过各种各样的内燃机方案,但在十九世纪中叶以前均未付诸实用。直到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。
英国的巴尼特曾提倡将可燃混合气在点火之前进行压缩,随后又有人著文论述对可燃混合气进行压缩的重要作用,并且指出压缩可以大大提高勒努瓦内燃机的效率。1862年,法国科学家罗沙对内燃机热力过程进行理论分析之后,提出提高内燃机效率的要求,这就是最早的四冲程工作循环。
1876年,德国发明家奥托运用罗沙的原理,创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、3.2千瓦(4.4马力)的四冲程内燃机,仍以煤气为燃料,采用火焰点火,转速为156.7转/分,压缩比为2.66,热效率达到14%,运转平稳。在当时,无论是功率还是热效率,它都是最高的。
奥托内燃机获得推广,性能也在提高。1880年单机功率达到11~15千瓦(15~20马力),到1893年又提高到150千瓦。由于压缩比的提高,热效率也随之增高,1886年热效率为15.5%,1897年已高达20~26%。1881年,英国工程师克拉克研制成功第一台二冲程的煤气机,并在巴黎博览会上展出。
随着石油的开发,比煤气易于运输携带的汽油和柴油引起了人们的注意,首先获得试用的是易于挥发的汽油。1883年,德国的戴姆勒创制成功第一台立式汽油机,它的特点是轻型和高速。当时其他内燃机的转速不超过200转/分,它却一跃而达到800转/分,特别适应交通动输机械的要求。1885~1886年,汽油机作为汽车动力运行成功,大大推动了汽车的发展。同时,汽车的发展又促进了汽油机的改进和提高。不久汽油机又用作了小船的动力。
1892年,德国工程师狄塞尔受面粉厂粉尘爆炸的启发,设想将吸入气缸的空气高度压缩,使其温度超过燃料的自燃温度,再用高压空气将燃料吹入气缸,使之着火燃烧。他首创的压缩点火式内燃机(柴油机)于1897年研制成功,为内燃机的发展开拓了新途径。
狄塞尔开始力图使内燃机实现卡诺循环,以求获得最高的热效率,但实际上做到的是近似的等压燃烧,其热效率达26%。压缩点火式内燃机的问世,引起了世界机械业的极大兴趣,压缩点火式内燃机也以发明者而命名为狄塞尔引擎。
这种内燃机以后大多用柴油为燃料,故又称为柴油机。1898年,柴油机首先用于固定式发电机组,1903年用作商船动力,1904年装于舰艇,1913年第一台以柴油机为动力的内燃机车制成,1920年左右开始用于汽车和农业机械。
早在往复活塞式内燃机诞生以前,人们就曾致力于创造旋转活塞式的内燃机,但均未获成功。直到1954年,联邦德国工程师汪克尔解决了密封问题后,才于1957年研制出旋转活塞式发动机,被称为汪克尔发动机。它具有近似三角形的旋转活塞,在特定型面的气缸内作旋转运动,按奥托循环工作。这种发动机功率高、体积小、振动小、运转平稳、结构简单、维修方便,但由于它燃料经济性较差、低速扭矩低、排气性能不理想,所以还只是在个别型号的轿车上得到采用。
内燃的组成
往复活塞式内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等。
气缸是一个圆筒形金属机件。密封的气缸是实现工作循环、产生动力的源地。各个装有气缸套的气缸安装在机体里,它的顶端用气缸盖封闭着。活塞可在气缸套内往复运动,并从气缸下部封闭气缸,从而形成容积作规律变化的密封空间。燃料在此空间内燃烧,产生的燃气动力推动活塞运动。活塞的往复运动经过连杆推动曲轴作旋转运动,曲轴再从飞轮端将动力输出。由活塞组、连杆组、曲轴和飞轮组成的曲柄连杆机构是内燃机传递动力的主要部分。
活塞组由活塞、活塞环、活塞销等组成。活塞呈圆柱形,上面装有活塞环,借以在活塞往复运动时密闭气缸。上面的几道活塞环称为气环,用来封闭气缸,防止气缸内的气体漏泄,下面的环称为油环,用来将气缸壁上的多余的润滑油刮下,防止润滑油窜入气缸。活塞销呈圆筒形,它穿入活塞上的销孔和连杆小头中,将活塞和连杆联接起来。连杆大头端分成两半,由连杆螺钉联接起来,它与曲轴的曲柄销相连。连杆工作时,连杆小头端随活塞作往复运动,连杆大头端随曲柄销绕曲轴轴线作旋转运动,连杆大小头间的杆身作复杂的摇摆运动。
曲轴的作用是将活塞的往复运动转换为旋转运动,并将膨胀行程所作的功,通过安装在曲轴后端上的飞轮传递出去。飞轮能储存能量,使活塞的其他行程能正常工作,并使曲轴旋转均匀。为了平衡惯性力和减轻内燃机的振动,在曲轴的曲柄上还适当装置平衡质量。
气缸盖中有进气道和排气道,内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管,最后经排气消声器排入大气。进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮,通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的,这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。
为了向气缸内供入燃料,内燃机均设有供油系统。汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合,然后经进气管供入气缸,由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室,在高温高压下自行着火燃烧。
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热,温度升高。为了保证内燃机正常运转,上述零件必须在许可的温度下工作,不致因过热而损坏,所以必须备有冷却系统。
内燃机不能从停车状态自行转入运转状态,必须由外力转动曲轴,使之起动。这种产生外力的装置称为起动装置。常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程,其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。按实现一个工作循环的行程数,工作循环可分为四冲程和二冲程两类。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。进气行程时,此时进气门开启,排气门关闭。流过空气滤清器的空气,或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气,经进气管道、进气门进入气缸;压缩行程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升;膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气行程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。
二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环,此期间曲轴旋转一圈。首先,当活塞在下止点时,进、排气口都开启,新鲜充量由进气口充入气缸,并扫除气缸内的废气,使之从排气口排出;随后活塞上行,将进、排气口均关闭,气缸内充量开始受到压缩,直至活塞接近上止点时点火或喷油,使气缸内可燃混合气燃烧;然后气缸内燃气膨胀,推动活塞下行作功;当活塞下行使排气口开启时,废气即由此排出活塞继续下行至下止点,即完成一个工作循环。
内燃机的排气过程和进气过程统称为换气过程。换气的主要作用是尽可能把上一循环的废气排除干净,使本循环供入尽可能多的新鲜充量,以使尽可能多的燃料在气缸内完全燃烧,从而发出更大的功率。换气过程的好坏直接影响内燃机的性能。为此除了降低进、排气系统的流动阻力外,主要是使进、排气门在最适当的时刻开启和关闭。
实际上,进气门是在上止点前即开启,以保证活塞下行时进气门有较大的开度,这样可在进气过程开始时减小流动阻力,减少吸气所消耗的功,同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时,由于气流惯性,新鲜充量仍可继续充入气缸,故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启,即在膨胀行程后部分即开始排气,这是为了利用气缸内较高的燃气压力,使废气自动流出气缸,从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些,以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性,使气缸内的残余废气排除得更为干净。
内燃机性能主要包括动力性能和经济性能。动力性能是指内燃机发出的功率(扭矩),表示内燃机在能量转换中量的大小,标志动力性能的参数有扭矩和功率等。经济性能是指发出一定功率时燃料消耗的多少,表示能量转换中质的优劣,标志经济性能的参数有热效率和燃料消耗率。
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程,提高机械效率,减少散热损失,降低燃料消耗率;开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源;减少排气中有害成分,降低噪声和振动,减轻对环境的污染;采用高增压技术,进一步强化内燃机,提高单机功率;研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等;采用微处理机控制内燃机,使之在最佳工况下运转;加强结构强度的研究,以提高工作可靠性和寿命,不断创制新型内燃机
搜遍发动机新技术,变气门,变升程,变相位,甚至停掉几个缸的技术都出来了,就是没有敢说他能在行进中连续变缸径的!但有等效的。
一种最酷的发动机技术,这种发动机有一个桶形缸体,桶底后,桶底中间有圆孔。还有一个缸体,好像一根筷子穿过一张厚的圆饼并粘合,筷子就是轴,这个轴也穿过桶形缸体底部的孔,饼形体也纳入桶中,封闭成一个空心圆柱体的缸腔。这个缸腔的容积是可以变化的,比如只要固定桶,用机械装置或者液压装置抽动轴就可以实现。
桶底从圆孔的边到桶的内避割条缝,插入一个矩形板;饼面从圆边到轴割条缝,也插入一块矩形板,两块矩形板可以把缸腔一分为二,成为两个密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一个密封缸腔从桶壁的矩形板本侧开口,充入高压气体,或充入油气混合物并点燃;第二密封腔从桶壁上与前一开口相隔一个矩形板的位置开口放气。固定桶,矩形板就牵引饼和筷子转动,反过来也行。
第一个密封腔从最小、充气到转过一定相位(转角)就停止供气,可以用阀门或者控制油气供应量来实现。由于高压气体膨胀,装置会继续转动,第一密封缸腔内的气压会降低,直到稍微低于环境气压,这样会产生转动阻力。于是第二个矩形板需要在头部靠近边缘开一个孔,安装单向阀,向内补气。如果当初的气压适当,在第二块矩形板转到第二开口的时候,第一密封缸腔的气压正好等于或接近于环境气压,这是最经济的。第三种情况是还有少量余压。
当两个矩形板快要相遇的时候,需要避让。于是从桶的裙部内圆刻成曲线滑槽,装上滑动块,滑动块与第二块矩形板连接;从轴穿出桶底的一侧套装一个空心圆柱体,外圆面刻曲线滑槽,装上滑动块,与第一块矩形板连接。滑槽由圆和摆线构成,控制矩形板前冲、顶住和抽回。桶底和饼都够厚,所以不会抽脱。第二块矩形板在转动方向上,和饼一块转动;在轴向上,则由桶上的滑槽控制,所以变换容积的时候仍能抵住桶的底部。同样道理,第一块矩形板总是能抵住饼的内表面。
这种装置在一个着力面上沿弧形轨迹,把高压气体的内能转化为动能,是一种动力机械装置。反过来,也可以在机械的带动下反向转动,制取压缩空气,或者作为一个刹车器。做一个容量小的压气装置,制取高压油气,配上点火装置,再做一个容量动力机械装置,将燃烧后大量高温高压气体的内能转化为动能,就是一台发动机。
它做功的轨迹是一段弧,而且可以无级的改变容量,也就意味着可以改变发动机排量。配合油门,可以改变燃烧后气压,灵活改变转速;改变排量,配合变速器,在一定范围内可以适应各种负荷,而且采取上述“最经济的”方式。如果多套矩形板对置使用,可以减轻轴的弯曲;它是连续排气的,因而噪音低;可以多套缸错相联轴,动力平稳。它可以最大限度的减少余压排放,而且在不同负载下都能采取最经济的工况,所以是好用节能技术,我认为是最酷的。
内燃机原理构造图:
工作原理:
缸盖中有进气道和排气道,内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管,最后经排气消声器排入大气。进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮,通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的,这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。
为了向气缸内供入燃料,内燃机均设有供油系统。汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合,然后经进气管供入气缸,由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室,在高温高压下自行着火燃烧。
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热,温度升高。为了保证内燃机正常运转,上述零件必须在许可的温度下工作,不致因过热而损坏,所以必须备有冷却系统。
内燃机不能从停车状态自行转入运转状态,必须由外力转动曲轴,使之起动。这种产生外力的装置称为起动装置。常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程,其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。按实现一个工作循环的行程数,工作循环可分为四冲程和二冲程两类。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。进气行程时,此时进气门开启,排气门关闭。流过空气滤清器的空气,或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气,经进气管道、进气门进入气缸;压缩行程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升;膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气行程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。
二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环,此期间曲轴旋转一圈。首先,当活塞在下止点时,进、排气口都开启,新鲜充量由进气口充入气缸,并扫除气缸内的废气,使之从排气口排出;随后活塞上行,将进、排气口均关闭,气缸内充量开始受到压缩,直至活塞接近上止点时点火或喷油,使气缸内可燃混合气燃烧;然后气缸内燃气膨胀,推动活塞下行作功;当活塞下行使排气口开启时,废气即由此排出活塞继续下行至下止点,即完成一个工作循环。
内燃机的排气过程和进气过程统称为换气过程。换气的主要作用是尽可能把上一循环的废气排除干净,使本循环供入尽可能多的新鲜充量,以使尽可能多的燃料在气缸内完全燃烧,从而发出更大的功率。换气过程的好坏直接影响内燃机的性能。为此除了降低进、排气系统的流动阻力外,主要是使进、排气门在最适当的时刻开启和关闭。
实际上,进气门是在上止点前即开启,以保证活塞下行时进气门有较大的开度,这样可在进气过程开始时减小流动阻力,减少吸气所消耗的功,同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时,由于气流惯性,新鲜充量仍可继续充入气缸,故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启,即在膨胀行程后部分即开始排气,这是为了利用气缸内较高的燃气压力,使废气自动流出气缸,从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些,以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性,使气缸内的残余废气排除得更为干净。
内燃机性能主要包括动力性能和经济性能。动力性能是指内燃机发出的功率(扭矩),表示内燃机在能量转换中量的大小,标志动力性能的参数有扭矩和功率等。经济性能是指发出一定功率时燃料消耗的多少,表示能量转换中质的优劣,标志经济性能的参数有热效率和燃料消耗率。
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程,提高机械效率,减少散热损失,降低燃料消耗率;开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源;减少排气中有害成分,降低噪声和振动,减轻对环境的污染;采用高增压技术,进一步强化内燃机,提高单机功率;研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等;采用微处理机控制内燃机,使之在最佳工况下运转;加强结构强度的研究,以提高工作可靠性和寿命,不断创制新型内燃机变气门,变升程,变相位,甚至停掉几个缸的技术,都没能做到在行进中连续变缸径,但有等效的。
这种发动机有一个桶形缸体,桶底后,桶底中间有圆孔。还有一个缸体,好像一根筷子穿过一张厚的圆饼并粘合,筷子就是轴,这个轴也穿过桶形缸体底部的孔,饼形体也纳入桶中,封闭成一个空心圆柱体的缸腔。这个缸腔的容积是可以变化的,比如只要固定桶,用机械装置或者液压装置抽动轴就可以实现。
桶底从圆孔的边到桶的内避割条缝,插入一个矩形板;饼面从圆边到轴割条缝,也插入一块矩形板,两块矩形板可以把缸腔一分为二,成为两个密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一个密封缸腔从桶壁的矩形板本侧开口,充入高压气体,或充入油气混合物并点燃;第二密封腔从桶壁上与前一开口相隔一个矩形板的位置开口放气。固定桶,矩形板就牵引饼和筷子转动,反过来也行。
第一个密封腔从最小、充气到转过一定相位(转角)就停止供气,可以用阀门或者控制油气供应量来实现。由于高压气体膨胀,装置会继续转动,第一密封缸腔内的气压会降低,直到稍微低于环境气压,这样会产生转动阻力。于是第二个矩形板需要在头部靠近边缘开一个孔,安装单向阀,向内补气。如果当初的气压适当,在第二块矩形板转到第二开口的时候,第一密封缸腔的气压正好等于或接近于环境气压,这是最经济的。第三种情况是还有少量余压。
当两个矩形板快要相遇的时候,需要避让。于是从桶的裙部内圆刻成曲线滑槽,装上滑动块,滑动块与第二块矩形板连接;从轴穿出桶底的一侧套装一个空心圆柱体,外圆面刻曲线滑槽,装上滑动块,与第一块矩形板连接。滑槽由圆和摆线构成,控制矩形板前冲、顶住和抽回。桶底和饼都够厚,所以不会抽脱。第二块矩形板在转动方向上,和饼一块转动;在轴向上,则由桶上的滑槽控制,所以变换容积的时候仍能抵住桶的底部。同样道理,第一块矩形板总是能抵住饼的内表面。
这种装置在一个着力面上沿弧形轨迹,把高压气体的内能转化为动能,是一种动力机械装置。反过来,也可以在机械的带动下反向转动,制取压缩空气,或者作为一个刹车器。做一个容量小的压气装置,制取高压油气,配上点火装置,再做一个容量动力机械装置,将燃烧后大量高温高压气体的内能转化为动能,就是一台发动机。
它做功的轨迹是一段弧,而且可以无级的改变容量,也就意味着可以改变发动机排量。配合油门,可以改变燃烧后气压,灵活改变转速;改变排量,配合变速器,在一定范围内可以适应各种负荷,而且采取上述“最经济的”方式。如果多套矩形板对置使用,可以减轻轴的弯曲;它是连续排气的,因而噪音低;可以多套缸错相联轴,动力平稳。它可以最大限度的减少余压排放,而且在不同负载下都能采取最经济的工况,所以是好用节能技术。
作为一类发动机,不同于蒸汽机、活塞发动机和三角转子发动机。叫作“可变容弧缸发动机。”
内燃机(Internal combustion engine)是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再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。但是内燃机一般使用石油燃料,同时排出的废气中含有害气体的成分较高。
一、内燃机的构造和有关名词
为了说明内燃机的工作原理,首先介绍一下内燃机的构造和有关名词。柴油机的主体部分为圆柱的气缸体4,在气缸体内有上下移动的圆柱形活塞,为了防止燃烧气体泄漏,在活塞上装有密封气体的活塞环。气缸体的上部为气缸盖,在气缸盖上进气通道和排气通道以及进气门和排气门,进、排气门之间装有喷油器。活塞中部装有活塞销,通过它与连杆上部相接,连杆下部连接曲轴,通过曲轴末端的飞轮输出功率。
内燃机在工作时活塞处于上下两个极端位置示意图。
(1)上止点(又叫上死点)——活塞顶面位移到距离曲轴中心线最远时的位置。 (2)下止点(又叫下死点)——活塞顶面位移到距离曲轴中心线最近时的位置。(3)活塞冲程(又叫活塞行程)——活塞的上止点与下止点间的距离,单位为毫米。活塞移动一个行程时,曲轴旋转半圈(180度)。因此,活塞冲程等于曲柄半径的两倍。(4)燃烧室容积(又叫压缩室容积)——活塞在上止点时,活塞顶以上(包括活塞顶部的凹坑)和气缸盖底部(包括气缸盖内部的辅助燃烧室)之是所构成空间的容积,单位为升。(5)气缸工作容积——活塞在上下止点位置时其间的气缸容积,单位为升。(6)发动机排量——一台内燃机各个气缸工作容积之和(对单缸内燃机其排量就是气缸工作容积),单位为升。7)气缸总容积——活塞在下止点位置时,活塞上部所有密封容积,单位为升。
气缸总容积=燃烧室容积+气缸工作容积(8)压缩比——气缸总容积与燃烧室容积的比值 ,压缩比=气缸总容积 燃烧室莼?BR> 压缩比表示活塞由下止点移到上止点时,气体在气缸内被压缩的程度。压缩比越大,压缩时气体在气缸内被压缩得就越高。柴油机压缩比的范围一般为16~20。汽油机压缩比的范围一般为6~8。
二、内燃机的工作原理
内燃机的工作原理是利用燃料在气缸内燃烧产生的热能,通过气体受热膨胀推动活塞移动,再经过连杆传递到曲轴使其旋转做功。
内燃机在实际工作时,由热能到机械能的转变是无数次的连续转变。而每次能量转变,都必须经历进气、压缩、作功和排气四个过程。每进行一次进气、压缩、作功和排气叫做一个工作循环。若曲轴每转两圈,活塞经过四人冲程完成一个工作循环的叫做四冲程内燃机;若曲轴每转一圈,活塞只经过两个冲程就完成一个工作循环的叫做二冲程内燃机。
(一)四冲程柴油机的工作过程四冲程柴油机的工作过程
1、进气冲程
进气冲程是实现吸进新鲜空气的过程。靠飞轮旋转惯性的作用车动曲轴,将活塞由上止点位置逐渐拉向下止点,这时通过配气机构开启进气门、关闭排气门,随着活塞向下移动,气缸内的容积逐渐增大,产生真空吸力,新鲜空气不断地被吸进气缸。活塞移动到下止点(即活塞移动一冲程),进气冲程结束,进气门关闭。
2、压缩冲程
在飞轮带动下,曲轴继续旋转推动活塞由下止点向上止点运动。这时进、排气门均关闭,在活塞移动中气缸内的容积逐渐减小,而气体的压力和温度逐渐升高。当活塞移动到上止点时,气缸内气体的压力可达到2940~4410千帕(30~45千克力.平方厘米),温度可达500~700摄试度(比柴油的自燃温度高150~250摄试度)。至此活塞移动了第二个冲程,曲轴累计回转了一圈,压缩冲程终了。
3、作功冲程
当压缩冲程接近终了时,进、排气门继续关闭,喷油器开始向气缸内喷入雾状柴油,在气缸内高温空气的作用下,油雾很快被蒸发,并与高温空气混合成可燃混合气体而迅速自行着火燃烧,放出大量热能,使气缸内气体受热发生猛烈膨胀,气体的压力迅速增到5900~8800千帕(60~90千克力/平方厘米),温度可达1500~2000摄试度。从而产生很大的推力迫使活塞从上止点向下止点运动,并通过连杆使曲轴旋转,从而带动飞轮旋转,起储能作用,将柴油发出的热能转变为曲轴旋转的机械能。随着活塞向下止点运动,气缸内气体的压力和温度下降。至活塞移动到下止点,曲轴累计回转了一圈半,作功冲程终了。
4、排气冲程
由飞轮带动,曲轴继续旋转,活塞由下止点移向上止点,通过配气机构开启排气门,气缸中燃烧后的废气被向上运动的活塞挤压,经排气门排出气缸,排气的温度为300~500摄试度,压力为103~122千帕(1.05~1.25千克力/平方厘米),活塞到达上止点时,排气冲程结束,排气门关闭。至此,活塞移动了四个冲程,曲轴累计回转两圈。
柴油机(内燃机)的工作原理
发动机的工作原理是什么?一个工作循环有哪些过程?
一、基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机---燃烧在发动机内部发生。有两点需注意:1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。2.同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机...
直燃机工作原理图解
主体由蒸发器、吸收器组成的下筒体;冷凝器、低压发生器组成的上筒体;高压发生器、低温热交换器、高温热交换器、溶液泵、冷剂泵、抽气系统等组成。制冷机工作时,主体处于真空状态。蒸发器内,冷凝器来的低温冷剂水吸收来自用户的冷媒水的热量,使冷媒水温度降低;同时,冷剂水蒸发成冷剂蒸汽。吸收器内...
发动机原理
图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一 (1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能;(2)①∵P=Wt,∴发动机在1s内做功:W=Pt=120*103W*1s=1.2*105J,∵四缸总排量为2.0L,单缸排量:V=14*2.0L=0.5L,②∵发动机在1s内做功1.2*105J,发动机有四个缸同时工作,∴...
发动机的工作原理是什么?
(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完...
柴油机的原理和构造 最好附带图片
从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装,就可以利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。柴油机的基本结构:由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。
发动机的工作原理是什么
直喷发动机燃油和空气混合主要有三种方式,即喷射引导、壁面引导和气流引导,具体见图中a、b、c 所示。发动机的喷油器设计在缸盖顶部,火花塞设计在发动机的侧面,此种方式称为喷射式引导,在火花塞周围易形成较浓的混合气,这种布置方式比较适合于分层稀薄燃烧,具有较好的燃油经济性。壁面引导方式是喷油器侧置,...
发动机构造
发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异,发动机的总体结构图如下所示。汽油发动机柴油发动机汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成(无点火系)。1.曲柄...
汽车发动机的工作过程
冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷(图2-3)。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,并且气缸体和气缸盖冷却水套相通,冷却水在水套内不断循环,带走部分热量,对气缸和气缸盖起冷却作用。 现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机,对于多缸发动机,气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点,对发动机...
柴油机的原理和构造 最好附带图片
柴油机原理 进气---压缩---燃烧---排气 4个步骤 进气压缩和燃烧排气在曲轴一圈完成这就是2冲程柴油机器 4个步骤在曲轴转两圈才能完成就是4冲程柴油机 构造---机座(包括---曲轴、主轴承座、主轴承盖、推力轴承、推力块等) 机架(包括---连杆十字头组件等)气缸体(包括---缸...
发动机的原理及结构
第一 原理 将热能转变为机械能的发动机,称为热力发动机(热机)。燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产生热能,然后再转变为机械能的,称为内燃机。内燃机与外燃机相比,具有热效率高、体积小、便于移动和起动性能好等优点。内燃机又分活塞式内燃机和燃气轮机两大类。车用发动机主要采用活塞式内燃机...
延豪青坦: 内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等.
北镇市13018346030: 活塞式内燃机的基本构造? - ?
延豪青坦: 一、基本结构 往复活塞式内燃机的工作腔称作气缸,气缸内表面为圆柱形.在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接,连杆的另一端则与曲轴相连,构成曲柄连杆机构.因此,当活塞在气缸内作往复运动时,连杆便推动曲轴旋转...
北镇市13018346030: 发动机的原理及结构 - ?
延豪青坦: 发动机——将某一种形式的能量转变为机械能的机器.第一 原理 将热能转变为机械能的发动机,称为热力发动机(热机).燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产生热能,然后再转变为机械能的,称为内燃机.内燃机与外燃机相比,具有热效率高、体积小、便于移动和起动性能好等优点.内燃机又分活塞式内燃机和燃气轮机两大类.车用发动机主要采用活塞式内燃机 二、基本构造1、曲柄连杆机构 2、配气机构 3、燃料供给系统 4、进排气系统5、润滑系统 6、冷却系统 7、点火系统 8、起动系统 希望能采纳,谢谢
北镇市13018346030: 内燃机工作原理 要细?
延豪青坦: 四个冲程.1)、吸气冲程.开进气门,关排气门.活塞远离气门,大气压把空气压入柴油机汽缸,空气和汽油的混合物压入汽油机汽缸.2)、压缩冲程.关气门,活塞向气门方向压缩,汽缸有效体积减小,压强增大.冲程末,柴油机喷油嘴喷出柴油,汽油机火花塞点火,燃气在汽缸内燃烧,故称内燃机.3)、做功冲程.高温高压的燃气推动活塞远离气门,带动连杆、曲轴、飞轮作功.4)、进气门关,排气门开.活塞向气门方向运动,汽缸有效体积减小,压强增大,排出废气,一个工作周期结束.5)、吸气冲程.飞轮由于惯性继续旋转,带动活塞运动,新一轮的四冲程又开始了.
北镇市13018346030: 图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在 - ?
延豪青坦: 1、图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作. (1)将内能转化为 机械能. (2)有一...
北镇市13018346030: 内燃机的工作原理是什么 - ?
延豪青坦: 工作原理是让燃料在机器内燃烧产生热量向外界传输机械能.常见的内燃机有4个工作程序1:吸气冲程,活塞下行形成气缸内压力小于于大气压的差,这个压力差俗称真空度,由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸.当活塞下行到最后位置...
北镇市13018346030: 1 ,图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲求1轴上,并使各汽缸的做功冲程错开,在飞轮转动的每半周里,都有资格四缸... - ?
延豪青坦:[答案] 1周半时间t = 60/2 * 6000 半星期做的功W =的Pt = 120000 * 60/2 * 6000 = 600J 2, W = PV >对= 600/2 * 10 ^ -3 = 3 * 10 ^ 5Pa的
北镇市13018346030: 内燃机车柴油机结构示意图以及各部位的名称?请专家给我详细的图纸 - ?
延豪青坦:[答案] 长度一般有两种,26.4和24.4m 宽度大概是3.1m 高度大概是3.8m 机车供电与列车的车厢供电分别独立.车厢也分集中供电空... 从内燃机车工作原理可以看出,内燃机车的基本构造是由柴油机、传动装置、车体走行部、辅助装置、制动设备、控制设备...
北镇市13018346030: 发动机的基本构造是什么?作用是什么? - ?
延豪青坦: 1、作用:发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力.发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多...
北镇市13018346030: 内燃机的原理是由哪几种组成的? - ?
延豪青坦: 内燃的组成往复活塞式内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等. 气缸是一个圆筒形金属机件.密封的气缸是实现工作循环、产生动力的源地.各个装有气缸套的气缸安装...