第二章 内燃机工作原理.doc

第2章 内燃机的工作原理 2.1第二章说明 进入第二章（内燃机原理）之后专业性较强，都是一些原理性的东西，如四冲程、二冲程柴油机工作原理、四冲程、二冲程汽油机工作原理、增压柴油机特点、多缸柴油机的工作顺序等等。传统教学方式由于受到媒体的限制而无法把这些运动状态表示出来让学生直观地看到运动，而只能通过多张示意图来表示，而且也只能表示出几个状态来而根本无法将整个过程演示给学生看。本课件借助于现代计算机技术如，flash动画等形象生动的表现出了多种内燃机的工作过程，使学生在学习过程中一目了然，把孤立的信息变成了信息流，课件所传递的信息量大大增加。可以说第二章是flash在多媒体课件中应用的成功范例。如图2-3此图为flash制作点击各冲程可以看到冲程，虽然本课件开发才刚刚开始，但已经毫无疑问的想我们说明了多媒体教学的优势所在，但也正是由于课件的开发刚刚起步，各种媒体和信息的运用上还有不成熟的地方如在前两章中有许多图片信息运用不当造成有些版面较为混乱等等。这些将成为在夏季张开发过程中要尽量避免的。随着对软件运用的熟练、课件开发小组成员审美观点的提高这些将逐渐地被克服。 2.2 基本结构和主要名词及演示图片 2.2.1柴油机的主要机件和系统 四冲程柴油机的主要机件如图2-1所示。 1．固定机件：机座1，机体4，主轴承3，汽缸盖7，汽缸套6等。 2．运动机件：曲轴13，连杆10，活塞8，活塞销9，连杆螺栓11等。 3．配气机构：凸轮轴14，顶杆15，摇臂16，气阀机构（进气阀17、排气阀18、气阀弹簧19）等。 @图2-1四冲程机的主要部件 4．燃油系统：喷油泵20，高压油管21，喷油器2等 5．辅助机件：进气管5和排器管12等 此外，对于整机而言，还有润滑，冷却，启动和控制等系统。 2.2.2内燃机的主要名词 (a)上止点 （b）a)。 2．下止点：活塞距曲轴中心最近的位置 如图2-2(b)。 3．活塞冲程（S）：上、下止点间的距离。 4．压缩室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶部与缸盖间的容积，又称燃烧室容积。 5．汽缸工作容积（Vn）：活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积，它可以用气缸直径D(cm)由下式表示： Vn=[(Pai*D**2)/4]*S*(10**3) 式中 S——活塞冲程（cm）Va） Va=Vh+Vc 7．汽缸的总容积V，总排量：室内燃机所有汽缸工作容积的总和。 即： V=Vh*I(L) 式中 i——气缸数。 8．压缩比：汽缸最大容积与压缩室容积的比直称为压缩比。 2.3 四冲程柴油机的工作原理及图片 柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走过四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲成柴油机。 2.3.1进气冲程 见P-V图，开始时,活塞位于上止点（PrP0）,有残气, ,活塞下行,进气阀开，排气阀关（ PP0）。 进气:0.085-0.095MPa 进气压力大致保持不变.为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭. @@图2-3 p-v图 2.3.2压缩冲程 进、排气阀关，活塞上行，缸内气体被迅速压缩，气压上升，同时气温升高，达到柴油的自燃温度时，柴油便自行燃烧膨胀。 作用: 1.提高空气的温度,为燃料的自行发火作准备. 2.为气体膨胀作功创造条件. 柴油自燃温度为543~563K 2.3.3燃烧膨胀冲程 作功或工作冲程.此时进排气阀钧关闭，缸内燃料迅速燃烧膨胀，气体压力急剧上升，推动活塞自上止点往下止点运动。 最高燃烧压力Pz, 压力升高比: 为燃烧压力与压缩终点压力之比. 四.排气冲程. 排气阀早开晚关, 排气阻力的存在,比如有消声器,使排气阀必须提前打开,以减少活塞排气的阻力,而活塞在完成排气过程时,主要靠惯性. 小节： 活塞走四个冲程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。 喷油提前角：由于柴油存在发火延迟期（0.001~0.005秒），要在上止点前10~35度曲柄转角时开始将雾化的的燃料喷入汽缸这个叫称为喷油的提前角。 四个冲程中只有一个冲程作功,,而其他三个冲程完全靠发动机的惯性来完成的，所须加装飞轮,在发动机的输出端. 作用,使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转. 气阀重叠角:发动机运转过程中有一段时间,进，排气阀同时开启,这段时间用曲轴转角来表示,称为气阀重叠角 2.4 四冲程汽油机的工作原理 与柴油机(四冲程)相比的主要区别: 燃料本身:粘度小,易蒸发,可燃混合气形成容易. 2.4.1进气冲程 此时，活塞被曲轴带动由上止点向下止点移