内燃机学5.3

内燃机学第1章—绪论课程内容：内燃机工作过程基础理论+内燃机总体及主要零部件结构学时：64第1章概论热机：（化学能燃烧机械能）外燃机：燃料在气缸外燃烧，加热工质做功。

内燃机：燃料在气缸内燃烧，加热工质做功。

包括：往复式和其它形式。

往复式主要包括：压燃式，如汽油机和点燃式如柴油机，是本课程主要内容。

历史发展：1860年莱诺依尔大气压力式的内燃机（没有压缩行程）1876年奥托 4冲程点燃式内燃机1890年本茨 2冲程点燃式内燃机1892年狄塞尔 4冲程压燃式内燃机1902年雷诺机械增压1915年波希涡轮增压器内燃机相对其它动力的优点：a. 结构简单；b. 效率较高；c. 重量体积比小；d. 成本低，使用方便，技术成熟。

内燃机分类：图1-01典型内燃机结构：点燃式发动机：图1-02、图1-03、图1-04、图1-05压燃式发动机：图1-06、图1-07内燃机学第2章—内燃机工作指标内燃机工作指标包括：动力性（功率、转速、扭距）、运转性（冷启动、噪声、排气品质）、耐久可靠性（大修时间）、经济性（燃料和润滑油消耗率）。

2．1 示功图指示性能指标示功图4冲程内燃机p-φ示功图—图2-014冲程内燃机p-V示功图—图2-02p-φ和p-V有一一对应关系，可以相互转换。

方法：用途：指示性能指标：以工质对活塞做功为基础的指标，反映燃烧过程的特征。

1．指示功和平均指示压力指示功W i：气缸内完成一个工作循环得到的有用功发动机的p-V图—图2-03平均指示压力p mi：单位气缸容积一个工作循环所做的指示功；或一个假象的作用在活塞上的不变的压力，使活塞在一个冲程的位移中做的功为循环指示功。

用途：2．指示功率指示功率P i：单位时间做的指示功W i3．指示热效率和指示燃油消耗率指示热效率ηit：发动机指示功与消耗燃料热量的比值指示燃油消耗率b i：单位指示功的耗油量2．2 有效性能指标有效性能指标：指示性能指标扣除摩擦及附件消耗。

教材: 内燃机燃烧科学与技术，自编教材，2004年4月。

教材中的第1、3、4、5、6、7、11、12、15章参考文献：(1) 蒋德明著。

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内燃机学习要点亲自总结第一篇：内燃机学习要点亲自总结1，指示指标是用来表示实际循环进行的好坏，有效指标是表示内燃机整机性能的指标动力性能：指示功率、平均指示压力、有效功率、平均有效压力、有效扭矩指示功率Pi：发动机单位时间所做的指示功平均指示压力Pm：发动机单位气缸工作容积的指示功有效扭矩：发动机单位时间由功率输出轴输出的扭矩平均有效压力：发动机单位工作容积所做的有用功Pi=Pmi Vs i n/30tpe=Ttq n/9550Pme=30Pe t/(i Vs n)=3.14Ttq t/(i Vs)*10^-3 指示热效率ni：实际循环功与所消耗燃料热量的比值指示比油耗bi：单位指示功的耗油量有效热效率nt：发动机单位有效功所消耗的燃料热量有效比油耗be：单位有效功的耗油量Wi=Pmi*Vs=Pmi*πD^4/4*S*10^-3 升功率PL：额定工况下，发动机每升气缸工作容积所做的有效功 PL=Pe/(i Vs)=Pme*n/30t 2，充量系数：每循环进入气缸的新鲜空气量与假定为进气管状态下空气的量之比（影响因素：进气终了压力Pa 进气终了温度Ta 压缩比）3，过量空气系数：单位燃料燃烧所需的实际空气量与理论空气量之比 Oa=m1/(gb lo)m1 实际进入气缸的空气量gb每循环燃料供给量lo单位质量燃料燃烧所需的空气量"空气过量系数的影响：Oa是反应混合气体形成和燃烧完善程度的及整机性能的参数，力应求减少Oa,，减小Oa可向气缸多喷油，吸入气缸的空气利用率高，发出功率大"发动机四大指标：1，动力性能指标：nTtqPePmePl2,经济性能指标：bene3,排放性能指标：CO、HC、NOx4,重量尺寸指标"动力性能和经济性能提升的措施：1增压 2合理组织燃烧，提高循环指示热效率ni3,改善换气过程，提高充量系数Oa,4提高发动机转速5，提高机械效率采用二冲程"压缩比：压缩前气体容积与燃烧室体积之比"内燃机工作条件的限制：1结构强度2机械效率3燃烧方面4排放方面"实际循环损失：1工质改变损失2传热损失3燃烧损失4换气损失5泄露损失"燃烧速度的有限性：1压缩负功增加2最高压力下降3膨胀功减少"换气损失：膨胀损失推出功损失吸气功损失"十六烷值：十六烷值高，自燃温度低，滞燃期短，有利于冷启动，过高则会容易裂解，产生碳烟"充量系数Oc提高的措施（充气效率提高措施）： 1降低吸气系统的阻力损失，提高进气终了压力2降低排气系统的阻力损失，减小残余废气系数3减小高温部件对新鲜充量的加热，减小进气温度Ta 4合理的配气正时和气门升程规律"影响充气量的因素：进气终了压力Pa，进气终了温度Ta，压缩比转速n过高时，流动阻力大，Pa下降，Oc下降；n过低时，流动惯性不足，Oc下降；负荷上升，Pa上升，Oc上升压缩比上升，Oc上升配气相位中进气滞后角的影响"扫气：由于进气门提前开启，排气门延迟关闭，使进排气管与燃烧室同时连通，此时进气压力高，由于正向压差的作用，新鲜充量进入气缸，与残余废弃混合，部分直接进入排气管影响：1有利于扫除缸内残余废气2冷却高温部件，减小热负荷"增压的原理：内燃机的最大功率由气缸内燃料燃烧释放的热量决定，这受到每循环吸入气缸空气量的限制，使气体进入气缸前压缩，提高进气密度，可以增加循环供油量，提高功率"进气中冷的影响：降低进气温度，使进气密度增加，因为有扫气作用，降低了残余废气系数，同时减少了对进气加热作用，充量系数提高，动力性提高，降低排气温度，热负荷和 NOx的排放"机械增压：发动机的输出轴直接驱动机械增压的方式"排气涡轮增压：压气机与涡轮同轴相连，构成涡轮增压器，涡轮在排气能量的作用下旋转，带动压气机工作，实现对进气的压缩"定压增压和脉冲增压分别用于哪里？原因？在低增压时宜采取脉冲增压，高增压时两者均可使用，车用发动机大部分时间在部分负荷下工作，加速性能和转矩特性要求高，多采取脉冲增压系统。

《内燃机学》习题集第一部分内燃机学(Ⅰ)（理论学时：72学时）第一章概论（2学时）一、内容1. 内燃机简史2. 内燃机的发展第二章内燃机的工作指标（5学时）一、内容1. 内燃机指标体系2. 内燃机指示性能指标3. 内燃机有效性能指标4. 内燃机热平衡5. 提高内燃机动力性能与经济性能的途径二、填空题1.内燃机指标体系中主要有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等几类指标。

2.内燃机强化指标主要有：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等。

3.造成内燃机有效指标与指示指标不同的主要原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

4.平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上，使活塞移动一个冲程所做的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

5.在标定工况下，高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为g/kW.h。

6.汽油机有效效率的一般区间为：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；柴油机有效效率的一般区间为：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括：、、等。

8.增压柴油机的示功图与非增压相比，主要不同点有：、等。

9.什么动力机械应该用持续功率？；什么动力机械应该用十五分钟功率？。

10.给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值：、、等。

11.内燃机的指示指标是指工质对做功为基础的指标；指示功减有效功等于。

12.平均指示压力是一个假想不变的压力，这个压力作用在活塞顶上，使活塞所做的功。

13.发动机转速一定，负荷增加时，机械效率。

14.测量机械损失的方法主要有几种。

15.内燃机中机械损失最大的是：。

16.活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的％。

17.机械损失的测量方法有：、、等。

《内燃机》说课稿引言概述：内燃机是一种利用燃料在内部燃烧产生高温高压气体，通过气体膨胀驱动活塞运动，从而将热能转化为机械能的发动机。

内燃机广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具以及各种机械设备中。

本文将从工作原理、分类、构造、优缺点、发展前景等多个方面对内燃机进行详细阐述。

正文内容：1. 工作原理1.1 燃烧过程：内燃机通过将燃料与空气混合，然后点燃混合气体，使其燃烧产生高温高压气体。

1.2 膨胀过程：高温高压气体推动活塞向下运动，将热能转化为机械能。

2. 分类2.1 按燃烧方式分类：分为汽油机和柴油机。

汽油机采用点燃火花塞点火，柴油机采用压燃点火。

2.2 按气缸数分类：分为单缸、多缸内燃机。

多缸内燃机具有功率大、平稳性好的特点。

2.3 按工作循环分类：分为两冲程和四冲程内燃机。

四冲程内燃机具有效率高、排放低的特点。

3. 构造3.1 活塞与气缸：活塞在气缸内往复运动，通过连杆将活塞运动转化为曲轴旋转运动。

3.2 燃料系统：包括供油系统、点火系统和排气系统。

供油系统负责将燃料供给燃烧室，点火系统负责点燃混合气体，排气系统负责排出燃烧产生的废气。

3.3 冷却系统：内燃机需要通过冷却系统将产生的热量散发出去，以保持发动机的正常工作温度。

4. 优缺点4.1 优点：内燃机具有结构简单、启动快、功率密度高等优点，适用于各种交通工具和机械设备。

4.2 缺点：内燃机存在燃料消耗多、废气排放污染环境等缺点，对环境造成一定压力。

5. 发展前景5.1 新能源替代：随着环境保护意识的增强，电动汽车等新能源替代内燃机的趋势逐渐明显。

5.2 技术改进：内燃机的燃烧效率和排放性能不断改进，以减少对环境的影响。

5.3 应用领域扩展：内燃机在航空航天、军事装备等领域仍有广阔的应用前景。

总结：综上所述，内燃机作为一种将热能转化为机械能的发动机，在交通工具和机械设备中发挥着重要作用。

虽然内燃机存在一些缺点，但随着新能源替代和技术改进的发展，内燃机仍然具有广阔的应用前景。

《内燃机》说课稿引言概述：内燃机是一种热机，通过燃烧燃料将热能转化为机械能。

内燃机广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具中，是现代工业生产中不可或者缺的动力来源。

本文将从内燃机的工作原理、分类、工作循环、性能特点和发展趋势等方面进行详细介绍。

一、内燃机的工作原理1.1 内燃机的工作原理是利用燃料在氧气的作用下发生燃烧，产生高温高压气体，通过气缸内的活塞做功，驱动机械运动。

1.2 内燃机的工作原理可分为四个基本过程：吸气、压缩、爆燃和排气。

1.3 内燃机的工作原理与外燃机不同，内燃机燃烧过程发生在气缸内部。

二、内燃机的分类2.1 按照燃料分类，内燃机可分为汽油发动机和柴油发动机。

2.2 按照工作循环分类，内燃机可分为四冲程发动机和两冲程发动机。

2.3 按照点燃方式分类，内燃机可分为点火式发动机和压燃式发动机。

三、内燃机的工作循环3.1 四冲程发动机工作循环包括吸气、压缩、爆燃和排气四个过程，每一个过程对应一个活塞行程。

3.2 两冲程发动机工作循环惟独吸气和压缩两个过程，爆燃和排气同时进行。

3.3 四冲程发动机工作循环相对平稳，燃烧效率高；而两冲程发动机功率密度大，适合于某些特殊场合。

四、内燃机的性能特点4.1 内燃机具有功率密度高、分量轻、体积小、启动快等优点。

4.2 内燃机的热效率普通较低，约在25%至30%之间，柴油发动机的热效率比汽油发动机高。

4.3 内燃机的排放问题是当前亟待解决的环保难题，发展低排放技术是内燃机行业的重要方向。

五、内燃机的发展趋势5.1 内燃机技术的发展趋势是提高燃烧效率、降低排放、增加动力密度。

5.2 混合动力技术、电动化技术和智能化控制是内燃机未来发展的重要方向。

5.3 内燃机在交通工具、发电、工程机械等领域仍将发挥重要作用，但需要不断创新和改进以适应环保和节能的要求。

总结：内燃机作为一种重要的动力来源，其工作原理、分类、工作循环、性能特点和发展趋势都是内燃机领域的重要内容，了解这些知识有助于我们更好地理解和应用内燃机技术。

《内燃机》说课稿内燃机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，从而转化为机械能的发动机。

它是现代工业和交通运输领域中最常用的动力装置之一。

本文将从内燃机的原理、分类、工作循环、性能指标和应用领域等五个方面进行详细阐述。

一、内燃机的原理1.1 燃烧原理：内燃机利用燃料与空气混合后，在活塞上方的燃烧室中燃烧，产生高温高压气体。

1.2 活塞运动原理：高温高压气体推动活塞向下运动，产生机械能。

1.3 活塞往复运动原理：通过连杆和曲轴机构将活塞的往复运动转化为旋转运动。

二、内燃机的分类2.1 按工作循环分类：分为两冲程和四冲程内燃机。

2.2 按燃料分类：分为汽油机、柴油机、天然气发动机等。

2.3 按气缸排列方式分类：分为直列式、V型和W型等。

三、内燃机的工作循环3.1 四冲程内燃机工作循环：包括吸气、压缩、燃烧和排气四个冲程。

3.2 两冲程内燃机工作循环：包括工作冲程和排气冲程两个冲程。

3.3 工作循环的优缺点：四冲程内燃机工作循环稳定，能效高；两冲程内燃机功率密度高，但排放污染较大。

四、内燃机的性能指标4.1 功率：内燃机输出的机械能。

4.2 热效率：内燃机输出的机械能与燃料燃烧释放的热能之比。

4.3 扭矩：内燃机输出的转矩。

五、内燃机的应用领域5.1 汽车领域：内燃机是汽车的主要动力装置，广泛应用于轿车、卡车、摩托车等交通工具。

5.2 工业领域：内燃机作为发电机组的动力源，广泛应用于工厂、建筑工地等场所。

5.3 航空航天领域：内燃机被用于飞机、火箭等飞行器的动力装置。

综上所述，内燃机作为一种重要的动力装置，在工业和交通运输领域发挥着重要作用。

通过对内燃机的原理、分类、工作循环、性能指标和应用领域的详细阐述，我们可以更好地理解和应用内燃机技术。

《内燃机》说课稿内燃机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，从而将热能转化为机械能的一种发动机。

它是现代交通工具和工业设备中最常见的动力来源之一。

本文将从内燃机的工作原理、分类、应用领域、发展历程和未来发展等五个方面进行介绍。

一、内燃机的工作原理1.1 燃烧过程：内燃机通过混合燃料和空气，在气缸内燃烧产生高温高压气体。

1.2 活塞运动：高温高压气体推动活塞向下运动，将热能转化为机械能。

1.3 循环过程：内燃机通过连续的燃烧和排气循环，实现持续的动力输出。

二、内燃机的分类2.1 按燃料分类：内燃机可分为汽油机、柴油机、天然气发动机等。

2.2 按工作循环分类：内燃机可分为四冲程发动机和两冲程发动机。

2.3 按结构分类：内燃机可分为直列式、V型、横置式等。

三、内燃机的应用领域3.1 交通工具：内燃机广泛应用于汽车、摩托车、飞机、船舶等交通工具中。

3.2 工业设备：内燃机被用于发电机组、泵站、压缩机等工业设备中。

3.3 农业机械：内燃机用于农业机械，如拖拉机、收割机等。

四、内燃机的发展历程4.1 19世纪：内燃机的雏形在19世纪初出现，但效率低下，应用范围有限。

4.2 20世纪：内燃机在20世纪得到了长足的发展，燃烧技术、燃料经济性等方面有了显著提高。

4.3 当代：随着科技的进步，内燃机在节能减排、智能化控制等方面取得了新的突破。

五、内燃机的未来发展5.1 新能源替代：随着环保意识的增强，内燃机将逐渐被新能源替代，如电动机、燃料电池等。

5.2 智能化发展：内燃机将朝着智能化方向发展，运用先进的传感技术和控制系统，提高效率和可靠性。

5.3 燃烧技术改进：内燃机的燃烧技术将继续改进，以提高燃烧效率和降低排放。

总结起来，内燃机作为一种重要的动力来源，具有广泛的应用领域。

随着技术的不断进步，内燃机在效率、环保和智能化方面将迎来新的发展。

未来，我们有理由相信内燃机将继续发挥重要作用，并与新能源技术共同推动交通工具和工业设备的发展。

内燃机学知识点总结名词解释：压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比,表示气体被压缩的程度配气定时:指内燃机每个气缸的进\排气门从开始开启到完全关闭所经历的曲轴转角气门重叠角：点火提前角：喷油提前角:喷油泵安装于柴油机上时喷油泵柱塞关闭进回油孔开始压油到柴油机活塞上止点所经历的曲轴转角增压中冷:利用冷却风扇加车辆运行过程中所产生的高速气体流动来冷却增压空气偶件喷油规律:指在喷油过程中,单位凸轮转角(或单位时间)内从喷油器喷入气缸的燃油量指示效率：指示压力：平均指示压力:指单位气缸容积一个循环所做的指示功有效指示压力：指示热效率:指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值有效热效率:实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值平均有效压力:使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功的一个假想的\平均不变的压力有效燃料消耗率be:指单位有效功的耗油量指示功率:内燃机单位时间内所做的指示功有效功率:指示功率扣除机械损失功率即为有效功率升功率:在标定工况下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率充量系数Φc:每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态的体积与活塞排量之比过量空气系数Φa:燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比空燃比α:空气质量流量/燃料质量流量机械效率:有效功率与指示功率之比机械损失:运动件的摩擦损耗功与附件所消耗的功压力升高率dp/dφ增压比残余废气系数:上一循环残留在缸内的废气mr与每循环缸内气体的总质量m0之比排气再循环:在一个循环吸入的新鲜充量m1中,若其中一部分是来自发动机的排气,用来稀释可燃混合气,以降低燃烧温度,控制NOx的生成与排放,称为排气再循环排气再循环率:参与再循环的排气的质量mEGR占新鲜充量m1的百分比排气损失:膨胀损失与推出损失之和为排气损失泵气功:强制排气和吸气行程中缸内气体对活塞所做的功。

进气损失:内燃机在进气过程中所造成的功德减少称为进气损失。

泵气损失:与理论循环比，活塞在泵气过程所造成的功的损失。