第一章概論第一節內燃機簡史一、熱機、內燃機的概念：能量轉換：燃料的化學能，熱能，機械功（外燃機：蒸汽輪機，燃料在鍋爐內燃燒，生成蒸汽作為做功工質；）主要介紹：壓燃式內燃機，柴油機；點燃式內燃機，汽油機。二、發展簡史1860年，Lenoir，大氣壓力式內燃機，煤氣和空氣，熱效率低于5％；1867年，Otto和Langen，改進，熱效率可達11％；1876年，Otto四沖程循環內燃機，熱效率提高到14％；1890年，英國的Clerk和Robson，德國Benz，二沖程內燃機1892年，德國Diesel提出新型內燃機專利，柴油機三、發展和影響因素1、燃料和進氣：煤氣，汽油（抗爆性），柴油；機械增壓2、石油危機，原油價格上漲：燃油經濟性的重視3、環境污染：更為嚴厲的排放法規4、新進展：內燃機電控技術，汽油機缸內直噴技術，柴油機高壓共軌噴射技術，均質混合氣壓縮燃燒技術（國際熱點，國內973資助），代用燃料發動機（天然氣、氫），混合動力技術，電動汽車，排放后處理技術等。四、現代內燃機的發展特征1、相關學科日益增多，學科之間相互滲透；（說明與本專業所學課程的關系）2、配件的標準化，系列化，通用化3、新材料，新工藝，新產品的開發應用4、使用計算機設計、計算，更加精密、準確、優化5、零部件生產商分散－集中－分散6、電控技術應用更多，控制參數更加全面，混合氣形成更加完善7、檢測設備與手段先進8、低排放甚至零排放的發動機已經出現。第二節我國的內燃機生產一、柴油機企業（1）濰柴動力股份有限公司：重型汽車、大客車、工程機械、船用、發電等大功率動力配套；（2）玉柴機器：車用柴油機，工程機械用柴油機，農用機械用柴油機，船用柴油機，柴油發電機組；（3）常柴股份有限公司，常發集團：單缸柴油機；（4）上柴動力：柴油機、燃油系統、柴油發電機組；（5）東風朝柴；（6）濟南柴油機（中石油）：石油鉆探、工礦機車、工程機械、艦艇漁船；（7）二汽東風康明斯；（8）一汽大連柴油機；（9）無錫柴油機廠等等。二、汽車生產企業一汽，二汽，上汽，奇瑞汽車，吉利汽車，長安汽車等等特點和存在問題：合資企業多（世界上著名汽車企業均已在中國合資），自主研發水平低。電控系統匹配（德爾福、博世、聯合電子等）、零部件生產企業。摩托車生產企業：重慶力帆、宗申、隆鑫、建設等第三節內燃機主要分類1、按照燃料分：柴油機，汽油機，天然氣發動機，液化石油氣發動機，醇類燃料發動機，二甲醚發動機等。2、按照著火方式：壓縮著火式（柴油機），火花點火式（汽油機）3、沖程數：四沖程，二沖程4、冷卻方式：液體冷卻，空氣冷卻，復合冷卻5、氣缸數目：單缸，多缸6、增壓：自然吸氣，增壓7、氣缸排列方式：立式、臥式、直列式、V型等8、混合氣形成方式：化油器、進氣管或進氣道噴射、缸內直噴9、進排氣門：2氣門，4氣門，頂置氣門，下置氣門等10、用途：農用，船用，車用，飛機用，工程機械用，發電用，內燃機車，軍用等。第四節內燃機總體結構柴油機：兩大機構，四大系統（無點火系統）汽油機：兩大機構，五大系統（一）曲柄連桿機構曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、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的旋轉運動，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的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。（二）配氣機構配氣機構的功用是根據發動機的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。（三）燃料供給系統柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出汽油機：在氣道內形成均質混合氣（四）潤滑系統潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成（五）點火系統點火系將電源的低電壓變成高電壓（一般為15~20KV），再按照發動機點火順序輪流送至各氣缸，點燃壓縮混合氣。能適應發動機工況和使用條件的變化，自動調節點火時刻，實現可靠而準確的點火（六）冷卻系統冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。水冷發動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節溫器等組成。（七）起動系統要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發動機的起動系。第五節課程內容簡介一、內容簡介：1、內燃機的工作指標；2、內燃機的工作循環；3、內燃機的換氣過程；4、內燃機混合氣的形成和燃燒；（4）5、內燃機的代用燃料；6、內燃機燃料供給系統；（4）7、內燃機污染物的生成與控制；（4）8、內燃機的使用特性與匹配。二、課程的重要性1、應用廣泛：汽車、飛機、輪船、工程機械等；在石油工業：鉆井設備的動力系統（如柴油發電機組，12V190柴油機）、修井機的動力、推土機、拖拉機等。2、知識面廣，鍛煉能力，知識的廣泛聯系：涉及到熱力學、傳熱學、燃燒學、化學動力學、流