第2章发动机的工作原理.doc

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1、|第 2 章 发动机的工作原理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

2、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

3、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）下止点图 2-2 活塞位置(图片说明：该图使用 flash 制作，在课件里可以运动可以清晰的表现出个冲程活塞运动情况 )小说明：以后的图片中图前标有“”为 flash 演示图1上止点：活塞距曲轴中心最远的位置

4、如图 2-2(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） 。|6汽缸的最大容积（Va）：活塞在下止点时，气缸的容积，即气缸工作容积与压缩容积的之和：Va=Vh+Vc7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：

5、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（ PPo，排气，曲轴箱压力大于汽缸内压力，进气扫气过程，待活塞扫过下止点后，关闭扫气孔为止。图 2-4 二冲程汽油机工作原理图(图片说明：此图采用 flash 制作，是一个演示动画 “压缩 ”-“点火 ”-“膨胀 ”-“排气 ”-“进气 ”)2.7 增压

6、柴油机的特点1 安装增压气的目的：增加充入气缸的空气量，压缩后空气密度增大，所|以充入汽缸内的空气量就增多。2.区别（1）增压柴油机：装有增压器的柴油机。（2）非增压柴油机：直接从大气中吸入空气的柴油机称为增压柴油机，现代舰船用的主机大多数为增压柴油机3 分类：机械传动的增压柴油机、废气涡轮增压的柴油机、气波增压、复合增压。2.8 多缸柴油机的工作次序从柴油机工作过程本身看，只有做功冲程对外做功而进气排气及压缩冲程都排但不作功，反而消耗能量，实际上柴油机的转速是不均匀的。可见图 2-53图 2-5 直列 6 缸机的曲轴活塞运动演示图（图片说明：此图为运动演示图和 flash 不一样，它是用 C

7、AD 制作后用3dsmax 渲染完成的）小说明：在后面图片中途前边有“3”为三维制作图片A.转速不均匀的危害。1.运动件受冲击负荷，容易造成磨损2.容易产生扭振3.不平衡B.追求均匀性的方法。1.单缸时需加装飞轮、2.多缸机除飞轮外，采取合理的发火顺序。C 发火顺序为了保证发动机运转的均匀和平衡性的要求，对四冲程柴油机，曲轴转动两转内，每个汽缸完成一个工作循环。因此，各缸应相隔一定的|转角而均匀的发火，若 i=汽缸数。发火间隔角：曲柄与之对应四缸机为：1-3-4-2 或 1-2-4-3六缸机为：1-5-3-6-2-42.9 内燃机分类1按结构特点分（1）筒形活塞柴油机缺点；活塞裙部起向导作用，

8、在侧推力的作用下，活塞与缸套磨损较大。优点：结构简单，紧凑，轻便用于中，高速柴油机（2）十字头活塞柴油机优点：活塞与缸套间无侧推力，因为由十字头导向，故磨损较小，不易擦伤和老死。可在汽缸下部设横隔板，以免汽缸内的脏油，烟灰，燃气等漏入曲轴箱。污损曲轴箱底部的滑油。 缺点：使柴油机高度和重量增大，结构复杂。用途：船用大型低速柴油机2.按缸数分：单缸机和多缸机多缸机分布形式直列式 V 型 W 型 X 型 星型 DELTA 型 8-10 个以下3.按燃料分：柴油机，汽油机，煤气机4.按工作原理：四冲程和二冲程5.按进气方式：增压和非增压6.按点火方式：点燃和压燃7.按用途：固定式内燃机和移动式内燃机8.按标定转速：1.高速机 n1000r/min2.中速机 300年1000r/min3.低速机：n300r/min|9.按曲轴转向：左转，右转，可逆转和不可逆转。 （从飞轮端看） 。