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1、1,工程机械内燃机,第一章 内燃机基本工作原理,2,内容提纲,第一节 概述第二节 四冲程内燃机工作原理第三节 二冲程内燃机工作原理第四节 内燃机的有效性能指标第五节 内燃机型号编制,3,第二节 四冲程内燃机工作原理,工作循环：内燃机每作一次功完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。四冲程内燃机：活塞经过四个行程（进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程）完成一个工作循环的内燃机。,4,第二节 四冲程内燃机工作原理,1.进气过程,活塞由上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭。活塞上方的容积增大，形成一定的真空度。空气和汽油通过化油器混合或燃油直接喷射式混合形成可燃混合气，经进气门被吸
2、入气缸。进气终了时的缸内压力约为0.070.09MPa，温度为370K400K左右。进气门要早开晚关。,一、四冲程汽油机工作原理,5,第二节 四冲程内燃机工作原理,2.压缩过程,一、四冲程汽油机工作原理,进气门关闭，活塞向上止点移动，排气门仍保持关闭。气缸容积变小，可燃混合气被压缩，压力与温度随之上升。汽油加速汽化，在点燃之前全部汽化完毕。压缩终了时的缸内压力约为0.81.4MPa，温度为600700K。压缩比不可太大，太大会引起可燃混合气爆燃，并产生爆震，一般在612之间。,6,第二节 四冲程内燃机工作原理,3.作功过程,一、四冲程汽油机工作原理,压缩至上止点前1015CA时，火花塞点火，混
3、合气剧烈燃烧，气缸内的温度、压力急剧上升。活塞运动到上止点之后，气缸内气体达到最高燃烧压力，约为35MPa，最高燃烧温度约为22002700K。高温、高压气体推动活塞向下移动，通过连杆带动曲轴旋转。排气门开启时，气体压力约为0.4MPa，温度约为12001500K。,7,第二节 四冲程内燃机工作原理,4.排气过程,一、四冲程汽油机工作原理,活塞从下止点向上止点移动，排气门开启，进气门保持关闭。膨胀后的废气在自身剩余压力和活塞的推动下，经排气门排出气缸。排气终了的压力约为0.1050.12MPa，温度约为8001100K。排气门要早开晚关。,8,第二节 四冲程内燃机工作原理,一、四冲程汽油机工作
4、原理,9,第二节 四冲程内燃机工作原理,二、四冲程柴油机工作原理,四冲程柴油机和汽油机的的工作过程一样，也是由进气、压缩、作功和排气过程组成。但由于柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，因此柴油机可燃混合气的形成、着火方式、燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同。,10,第二节 四冲程内燃机工作原理,1.进气过程,二、四冲程柴油机工作原理,进入气缸的是纯空气。进气系统中没有节气门，进气阻力小，且残余废气温度较低，故同汽油机相比，进气终了时的缸内压力略高，约为0.080.095MPa，温度略低，约300340K。,11,第二节 四冲程内燃机工作原理,2.压缩过程,柴油机压缩
5、比较大，一般在1222之间，压缩终了的空气温度比 柴油的自燃温度（约600K）高出200300K。压缩终了缸内气体压力约为35MPa，温度约750950K。,二、四冲程柴油机工作原理,12,第二节 四冲程内燃机工作原理,3.作功过程,二、四冲程柴油机工作原理,柴油在1020MPa的高压作用下，由喷油器喷入燃烧室，并与运动着的受活塞压缩的空气迅速混合，形成可燃混合气。缸内温度高于柴油的自燃温度，柴油自行着火燃烧。燃气的最高燃烧压力可达69MPa，最高燃烧温度达18002200K。作功终了时气体压力约为0.3MPa，温度约为10001200K。,13,第二节 四冲程内燃机工作原理,4.排气过程,排
6、气终了，缸内残余废气压力约为0.1050.12MPa，温度约为700900K。,二、四冲程柴油机工作原理,14,第二节 四冲程内燃机工作原理,二、四冲程柴油机工作原理,15,第二节 四冲程内燃机工作原理,关于四冲程增压柴油机,安装增压器的目的：增加每循环充入气缸的空气量，由此可以相应增加每工作循环柴油供给量，使每工作循环作功能力增加，从而增加柴油机的输出功率。,16,1.主要区别,三、汽油机和柴油机的不同点,第二节 四冲程内燃机工作原理,17,2.各自的优缺点,三、汽油机和柴油机的不同点,（1）柴油机比汽油机省燃料，使用经济性更好。由于柴油机压缩比较汽油机大，所以燃气膨胀较为充分，热效率高。,（3）柴油机与相同功率的汽油机相比，其体积较大，质量也大，且运转时噪声也更大。因柴油机气缸内压力较高，机体受力大，刚度强度要求高。,（4）柴油机起动较困难。因其借助压缩终了时空气的温度来使柴油自行着火燃烧。,（5）柴油机功率使用范围广。,第二节 四冲程内燃机工作原理,（2）柴油机无点火系统，工作可靠，保养容易，汽油机辅助电器设备多，维修复杂。,18,三、汽油机和柴油机的不同点,3.适用范围,柴油机广泛应用于工程机械、重型货车、机车、船舶等方面，而汽油机则常用于轻型货车、小客车等。随着柴油机技术的快速进步，其应用范围也在不断扩大。,第二节 四冲程内燃机工作原理,
