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1、陈家瑞汽车构造课件：内燃机的基本工作原理和总体构造目录内燃机概述内燃机基本工作原理内燃机总体构造内燃机性能指标与影响因素内燃机未来发展趋势与挑战内燃机概述01内燃机主要由燃烧室、气缸、活塞、曲轴等组成，通过一系列的机械运动，将热能转化为机械能。内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置。内燃机定义柴油机以柴油为燃料，通过压缩空气产生高温，使柴油自燃产生动力。汽油机以汽油为燃料，通过火花塞点燃混合气产生动力。燃气轮机以燃气为燃料，通过高速旋转的涡轮叶片产生动力。内燃机种类18世纪末期，内燃机开始出现，当时的内燃机主要用于泵水和发电。19世纪末期，内燃机技术得到了迅速发展，开始应用于交通运
2、输领域，如汽车和船舶。20世纪中期，随着航空工业的发展，内燃机在飞机上得到了广泛应用。现代内燃机技术不断发展，采用先进的材料和设计理念，提高了内燃机的效率和性能。内燃机发展历程内燃机基本工作原理02详细描述进气门打开，外部新鲜空气或空气与燃油的混合物通过进气歧管进入气缸，此时活塞从上止点向下止点移动，以吸入足够的燃料和空气混合物。总结词进气门开启，新鲜空气或空气与燃油的混合物进入气缸。进气过程活塞向上运动，压缩气缸内的混合气体。活塞从下止点向上止点移动，压缩气缸内的混合气体，使其温度和压力升高，为即将进行的燃烧过程做好准备。总结词详细描述压缩过程火花塞点燃压缩的混合气体，产生能量推动活塞向下运
3、动。在压缩过程的末期，火花塞产生电火花，点燃压缩的混合气体，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动。总结词详细描述燃烧过程燃烧产生的能量推动活塞向下运动，对外输出动力。总结词燃烧产生的能量推动活塞向下运动，通过连杆将动力传递给曲轴，最终将动力输出至传动系统，驱动车辆前进。详细描述膨胀过程排气门开启，废气排出气缸并进入排气管。随着活塞向上运动，气缸内的废气通过排气门进入排气管，最后经过催化转化器等排气系统部件排出至大气中。排气过程详细描述总结词内燃机总体构造03气缸盖01气缸盖是封闭气缸的上部，也是燃烧室的组成部分。它通常由轻质材料制成，如铝合金或铸铁，以降低重量并提高冷却效率。02气缸体气缸体是
4、内燃机的主体结构，它支撑和固定所有其他组件。气缸体内有多个气缸，每个气缸都通过缸套来容纳活塞。03曲轴箱曲轴箱是气缸体下部的一个大型铸件，它容纳曲轴并起到一个密封容器的作用，以防止油泄漏。机体组件01曲轴曲轴是内燃机中最关键的旋转部件之一，它由一个重而坚固的轴组成，该轴在两端弯曲以接收发动机的旋转运动。02连杆连杆是连接曲轴和活塞的部件，它允许活塞在气缸内上下运动，同时使曲轴旋转以产生动力。03活塞活塞是一个圆筒形的金属部件，它在气缸内上下运动，通过与气缸内壁的摩擦将热能转换为机械能。曲柄连杆机构凸轮轴是配气机构的主要部件，它控制气门的开启和关闭时间。凸轮轴通常由铸铁或钢制成，并经过淬火以提高
5、硬度。凸轮轴气门是位于气缸顶部的一个小部件，它由凸轮轴驱动，在适当的时间打开和关闭气缸的进气口和排气口。气门摇臂是从凸轮轴到气门的传输部件，它允许凸轮轴在较小的转动范围内控制气门的较大移动范围。摇臂配气机构 燃油供给系统油箱油箱是燃油供给系统的起始点，它储存燃油并确保发动机在运行期间有足够的燃油供应。油箱通常位于车辆的底部以降低重心。燃油泵燃油泵是燃油供给系统中的关键部件，它从油箱中抽取燃油并将其输送到发动机的进油管中。燃油泵通常由发动机曲轴或凸轮轴驱动。喷油器喷油器是将燃油喷入每个气缸的部件，它由电子控制单元（ECU）控制，以在正确的时间将适量的燃油喷入每个气缸。点火线圈是将低电压转换为高电
6、压的部件，以便在正确的时间点燃气缸内的可燃混合物。点火线圈通常位于每个气缸的顶部。点火线圈高压线是将点火线圈产生的高电压传输到火花塞的绝缘导线。由于它们传输的是高电压，因此必须具有足够的绝缘层以防止短路或漏电。高压线火花塞是点火系统的最终部件，它在正确的时间产生电火花以点燃气缸内的可燃混合物。火花塞有一个陶瓷绝缘体，顶部有几个金属电极。火花塞点火系统水泵01水泵是冷却系统中的关键部件，它通过旋转叶轮将冷却液从水箱中抽出，并将其泵送到发动机的各个部分。水泵通常由曲轴或凸轮轴驱动。散热器02散热器是冷却系统中的散热器部件，它允许冷却液在流经散热器通道时与空气进行热交换，从而将热量从冷却液中散发出去
7、。散热器通常位于车辆的前部或顶部。水道03水道是发动机内部的一系列通道和管道，它们允许冷却液流经发动机的各个部分，从而将热量从发动机中带走。水道通常由铸铁或铝制成。冷却系统机油泵机油泵是润滑系统中的关键部件，它通过旋转叶轮将机油从油底壳中抽出，并将其输送到发动机的各个部分。机油泵通常由曲轴或凸轮轴驱动。机油滤清器机油滤清器是润滑系统中的过滤器部件，它过滤掉机油中的杂质和颗粒物，以保持机油清洁并延长发动机寿命。机油滤清器通常位于油底壳的顶部或侧面。润滑系统内燃机性能指标与影响因素04内燃机在单位时间内所做的功，通常以千瓦（kW）或马力（hp）表示。功率是评价内燃机性能的重要指标，它决定了内燃机在
8、单位时间内能够提供的能量。功率内燃机工作时产生的旋转力矩，以牛顿米（Nm）表示。转矩决定了内燃机的启动和加速能力，以及牵引力的大小。转矩功率与转矩燃油消耗率内燃机每千瓦时或每马力小时所消耗的燃油量，以克/千瓦时（g/kWh）或克/马力小时（g/hp-h）表示。燃油消耗率越低，内燃机的燃油经济性越好。油耗内燃机在一定时间内所消耗的燃油量，以升（L）或加仑（gal）表示。油耗越低，内燃机的燃油经济性越好。燃油经济性03碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）内燃机燃烧过程中产生的其他有害物质，对环境和人体健康造成危害。01一氧化碳（CO）内燃机燃烧过程中产生的一种有毒气体，对人体健康有害。02氮氧化物（
9、NOx）内燃机燃烧过程中产生的一种有毒气体，对环境造成污染。排放性能内燃机的转速和扭矩是评价其运转性能的重要指标。转速决定了内燃机的响应速度和功率输出，而扭矩决定了其加速性能和牵引力。转速和扭矩内燃机的可靠性和耐久性是评价其性能的重要因素。可靠性高的内燃机能够保证长期稳定运行，减少故障和维护成本。耐久性强的内燃机能够承受长时间的使用，延长使用寿命。可靠性和耐久性运转性能与可靠性内燃机未来发展趋势与挑战05高效内燃机技术总结词随着环保要求的提高和能源的日益紧张，高效内燃机技术成为未来的重要发展趋势。详细描述高效内燃机技术通过改进燃烧过程、降低摩擦和优化热力循环等手段，提高内燃机的燃油效率和减少污染物排放，以满足更加严格的环保法规和节能要求。VS代用燃料与新能源技术是解决内燃机对石油能源依赖和减少污染物排放的重要手段。详细描述代用燃料如生物柴油、氢燃料和合成燃料等可以替代传统的石油燃料，新能源如太阳能、风能等可再生能源也可以通过转换装置与内燃机相结合，实现能源的多元化和可持续发展。总结词代用燃料与新能源技术总结词智能化与控制技术的发展将进一步提升内燃机的性能和效率。详细描述通过先进的传感器、执行器和控制系统，实现对内燃机工作过程的精确控制，优化燃油喷射、点火时刻和废气后处理等环节，提高内燃机的动力性和燃油经济性，同时降低污染物排放。内燃机智能化与控制技术THANKS感谢观看