第一章、內燃機的工作原理和總體構造,一般構造（見圖和模型。）,Engine(發動機),內燃機的基本名詞定義及分類,一、基本名詞術語；（見圖）1、活塞止點與沖程2、氣缸容積3、氣缸工作容積：Vh=/4d2Sx1064、燃燒室容積：Vc5、氣缸總容積：Va=Vh+Vc6、內燃機排量；VH=/4id2Sx106（i-氣缸數）7、壓縮比：=Va/Vc=1+VH/Vc汽油機為：79，柴油機為1822,二、分類（往復活塞式內燃機）,1.按所用燃料分：柴油機、汽油機、煤氣機2.按工作循環的沖程數分：（四、二沖程）3.按氣缸數及排列方式分：單缸、多缸；直列立式；直列臥式；V型；對置式。4.按冷卻方式分：水冷、風冷5.按進氣方式分：自然吸入式、增壓式6.按點火方式分：壓燃、火花點燃,Engine(發動機),四沖程內燃機工作原理,一、四沖程內燃機工作原理：（吸、壓、爆、排。）第一沖程進氣沖程：活塞由上止點下止點，進氣門開、排氣門關。第二沖程壓縮沖程：活塞由下止點上止點，進氣門關、排氣門關。第三沖程作功沖程（燃燒膨脹沖程）：活塞由上止點下止點，進氣門關、排氣門關。第四沖程排氣沖程：活塞由下止點上止點，進氣門關、排氣門開。,二、四沖程柴油機工作原理（結合示功圖、工作過程示意圖）,第一沖程進氣沖程：在起點r壓力Pr=1.051.15巴略大于大氣壓Po，終點a壓力Pa=0.80.9巴略小于大氣壓Po，溫度Ta=300340K第二沖程壓縮沖程：在終點c壓力Pc=3050巴，溫度Tc=750950K（自燃溫度約600K）。在C點為燃油噴入開始。第三沖程作功沖程（燃燒膨脹沖程）：在起點z氣缸內壓力Pz=6090巴，溫度Tz=18002200K，在終點b氣缸內壓力下降Pb=3巴，溫度Tb=10001200K。第四沖程排氣沖程：由br壓力幾乎不變，Tr=700900Kpr=1.051.2巴。,三、四沖程汽油機工作原理（結合示功圖、工作過程示意圖）,第一沖程進氣沖程：在起點r壓力Pr=1.051.2巴略大于大氣壓Po，終點a壓力Pa=0.750.9巴略小于大氣壓Po，溫度Ta=370400K第二沖程壓縮沖程：在終點c壓力Pc=814巴，溫度Tc=600700K在C點為火花塞開始點火。第三沖程作功沖程（燃燒膨脹沖程）：在起點z氣缸內壓力Pz=3050巴，溫度Tz=22002700K，在終點b氣缸內壓力下降Pb=4巴，溫度Tb=12001500K。第四沖程排氣沖程：由br壓力幾乎不變，Tr=8001100KPr=1.051.2巴。,四、柴油機與汽油機比較：,1、壓縮比大，膨脹充分，熱利用程度較好節省燃料。柴油價低，經濟性好。2、柴油機堅固，耐用。3、無點火系統，故障少。4、柴油機氣缸內壓力高，機件剛度和強度要求高，結構尺寸大。5、柴油機的噴油泵和噴油器精度高，制造成本高。6、柴油機運轉時噪聲較大。7、柴油機為壓燃，較難啟動。因此柴油機多用于農業林業工程、機車、船舶等，汽油機結構輕巧、制造方便、容易啟動常用于轎車、輕型載重汽車及小型動力等。,五、增壓式內燃機工作原理：帶增壓器,1、目的：增加每循環空氣量2、效果：功率增大30%以上3、工作原理,六、示功圖比較,四沖程內燃機工作循環特征參數比較,特征點,二沖程內燃機工作原理,一、二沖程柴油機工作原理,二、二沖程汽油機工作原理,二沖程內燃機示功圖,多缸內燃機的工作順序,由平穩性和結構決定，對三缸以上直列四沖程內燃機用下式計算：=720/ii為氣缸數四缸排列：1342或1243六缸排列：153624及142635,內燃機總體構造,見模型及課件,內燃機車總體內燃機車構成,TheInlineEngine,Weallknowtheengineistheheartoftheautomobile.Whatisthecoreoftheengine?Yes,itsthecylinder.Mostcarshavemorethanonecylinder(four,sixandeightcylindersarecommon).Inamulti-cylinderengine,thecylindersusuallyarearrangedinoneofthreeways:inline,Vorflat.,Inaninlineengine,thecylindersarearrangedinalineinasinglebank.Theinlinearrangementisthesimplestandmostcommononeandhasmanyadvantages.First,theenginehasagoodstabilityandmorepower.Second,thestructuresofthecylinderblockandthecrankshaftareverysimpleandtheyshareonlyonecylinderhead.Thecosttomanufactureandinstallisless.,Becauseoftheseadvantages,BMWandalsomanyAmericancarmanufacturesliketousetheinlinecylinderengine.Thiskindofengineiswidelyusedinthecarsmadeinhome.,1-2BasicTermsofEngine發動機基本術語,TDC=topdeadcenter,topcenter,outerdeadcenter上止點BDC=bottomdeadcenter,bottomcenter,innerdeadcenter下止點S=pistonstroke,pistontravel活塞行程Sk=pistonclearancefromTDC活塞離上止點距離r=crankradius曲柄半徑=crankangle,crankshaftangle曲柄角Vh=sweptvolumeofacylinder或pistondisplacement或cylindersweptvolume氣缸工作體積，每缸排量VC=combustionvolume或combustionchamber(space)volume或cylindercompressionvolume燃燒室容積VC+Vh=cylindertotalvolume氣缸總容積（VC+Vh）/VC=compressionratio壓縮比,MainTerms,Therearemanytermsindescribingtheoperationsofanautomobileengine.Letsseesomebasicterms.Strokereferstopistonmovement.Astrokeoccurswhenthepistonmovesfromoneextremepositiontotheotherextremepositioninsidetheenginecylinder.ThehighestpositionthatthepistonreachesinsidethecylinderiscalledTDC(topdeadcenter).Similarly,thelowestpositionthatthepistonreachesinsidethecylinderiscalledBDC(bottomdeadcenter).SowecanalsosayastrokeispistonmovementfromTDCtoBDCorviceversa.,Duringtheinductionstroke,thevolumeofair/fuelmixturetofillasinglecylinderissweptbythepiston;thisvolumeiscalledthesweptvolume.Duringthecompressionstoke,thesweptvolumeiscompressedintoasmallspaceabovethepiston.Andatthistime,thepistonreachesthetopofthecylinder.Thespaceiscalledastheclearancevolume.Theclearancevolumeandthesweptvolumedeterminethecompressionratio.Generally，ahighcompressionratioisgoodforperformanceandefficiency.,1-3Four-StrokeEngine四沖程發動機,A-intakestroke或suctionstroke進氣行程Theintakevalveisopenwhiletheexhaustvalveisclose.進氣門開啟而排氣門關閉。IV=intakevalve進氣門EV=exhaustvalve排氣門,B-compressionstroke,compressiontravel壓縮行程Boththeintakeandexhaustvalvesareclose.進氣門和排氣門均關閉。,C-powerstroke,combustion,workingstroke,firingstroke,expansionstroke膨脹（作功）行程Boththeintakeandexh