内燃机作业特色是，燃料在气缸内焚烧，所产生的燃气直接推进活塞 作功。下面，以图示的汽油机为例加以阐明。 开端，活塞向下移动，进气阀敞开，排气阀封闭，汽油与空气的混合气进入气缸。当 活塞抵达最低方位后，改动运动方向而向上移动，这时进排气阀封闭，缸内气体遭到紧缩。 紧缩终了，电火花塞将燃料气点着。燃料焚烧所产生的燃气在缸内胀大，向下推进活塞而作 功。当活塞再次上行时，进气阀封闭， 排气阀翻开，作功后的烟气排向大气。重复上述紧缩、 焚烧，胀大，排气等进程，周期循环，不断地将燃料的化学能转化为热能，从而转换为机械 能。 内燃机作业原理简述 内燃机（Internal combustion engine）是一种热机，它将液体或气体燃料与空气混合后， 直接输入机器内部焚烧产生热能再转化为机械能。 内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特色。可是内燃机一般使 用石油燃料，一同排出的废气中含有害气体的成分较高。 往复活塞式内燃机的作业腔称作气缸， 气缸内外表为圆柱形。 在气缸内作往复运动的活塞通 过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端则与曲轴相连，构成曲柄连杆组织。因而，当活 塞在气缸内作往复运动时，连杆便推进曲轴旋转，或许相反。一同，作业腔的容积也在不断 的由最小变到最大，再由最大变到最小，如此循环不已。气缸的顶端用气缸盖封闭。在气缸 盖上装有进气门和排气门，进、排气门是头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的。经过进、排气门 的开闭完结向气缸内充气和向气缸外排气。进、排气门的开闭由凸轮轴操控。凸轮轴由曲轴 经过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件一同组成配气组织。 一般称这种结构方法的配气组织为顶置气门配气组织。 现代轿车内燃机无一例外地都选用顶 置气门配气组织。构成气缸的零件称作气缸体，支承曲轴的零件称作曲轴箱，气缸体与曲轴 箱的连铸体称作机体。 甲，根本术语? 1. 作业循环? 活塞式内燃机的作业循环是由进气、 紧缩、 作功和排气等四个作业进程组成的封闭进程。 循环往复地进行这些进程，内燃机才干持续地作功 2.上、下止点? 见下图： 活塞顶离曲轴反转中心最远处为上止点； 活塞顶离曲轴反转中心最近处为下止点。 在上、 下止点处，活塞的运动速度为零。? 3.活塞行程? 上、下止点间的间隔 S 称为活塞行程。曲轴的反转半径 R 称为曲柄半径。显着，曲轴 每反转一周，活塞移动两个活塞行程。关于气缸中心线经过曲轴反转中心的内燃机，其 S ＝2R 。 4.气缸作业容积? 上、下止点间所容纳的气缸容积称为气缸作业容积。 5.内燃机排量? 内燃机一切气缸作业容积的总和称为内燃机排量。 6.焚烧室容积? 活塞坐落上止点时， 活塞顶面以上气缸盖底面以下所构成的空间称为焚烧室， 其容积称 为焚烧室容积，也叫紧缩容积。? 7.气缸总容积 气缸作业容积与焚烧室容积之和为气缸总容积。 8.紧缩比? 气缸总容积与焚烧室容积之比称为紧缩比 e 。 紧缩比的巨细表明活塞由下止点运动到 上止点时，气缸内的气体被紧缩的程度。紧缩比越大，紧缩终了时气缸内的气体压力和温度 就越高。? 9.工况? 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况， 以该时刻内燃机输出的有用功率和曲轴转速表 示。曲轴转速即为内燃机转速。? 10.负荷率? 内燃机在某一转速下宣布的有用功率与相同转速下所能宣布的最大有用功率的比值称 为负荷率，以百分数表明。负荷率一般简称负荷。 乙，四冲程内燃机作业原理 一、四冲程汽油机的作业原理 四冲程汽油机是由进气、紧缩、作功和排气完结一个作业循环的，如图所示为单缸四冲程汽 油机作业原理示意图。 1.进气行程 (1)活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。 (2)进气门敞开，排气门封闭。 (3)因为活塞下移，活塞上腔容积增大，构成必定真空度，在真空吸力的效果下，空气 与汽油构成的混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门封闭，中止进 气，进气行程完毕。 2.紧缩行程 (1)活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。 (2)进、排气门均封闭。 (3)跟着活塞上移、活塞上腔容积不断减小，混合气被紧缩，至活塞抵达上止点时，压 缩行程完毕。 在紧缩进程中，气体压力和温度一同升高。紧缩终了时，气缸内的压力约为 600～ 1500kPa，温度约为 600K～800K，远高于汽油的点着温度 (约 263K) 。 3.作功行程 (1)紧缩行程末，火花塞产生电火花，点着气缸内的可燃混合气，并敏捷着火焚烧，气 体产生高温、高压，在气体压力的效果下，活塞由上止点向下止点运动，再经过连杆驱动曲 轴旋转向外输出作功，至活塞运动到下止点时，作功行程完毕。 (2)作功行程，进、排气门均封闭。 在作功进程中，开端阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬时压力可达 3MPa～5MPa， 瞬时温度可达 2200K～2800K。跟着活塞的下移，压力、温度下降，作功行程终了时，压力 约为 300kPa～500kPa，温度约为 1500K～1700K。 4.排气行程 (1)在作功行程终了时，排气门被翻开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。 (2)废气在本身的剩下压力和活塞的驱逐效果下， 自排气门排出气缸， 至活塞运动到上 止点时，排气门封闭，排气行程完毕。 排气终了时，因为焚烧室容积的存在，气缸内还存有少数废气，气体压力也因排气门和 排气道等有阻力而高于大气压。此刻，压力约为 105kPa～125kPa，温度约为 900K～1200K。 排气行程完毕后，进气门再次敞开，又开端了下一个作业循环，如此循环往复，发起机 就自行作业。 二、四冲程柴油机的作业原理 如图所示，四冲程柴油机和四冲程汽油机作业原理相同，每个作业循环也是由进气、 紧缩、作功和排气四个行程所组成。但柴油和汽油性质不同，柴油机在可燃混合气的构成、 着火方法等与汽油机有较大差异。下面首要介绍与汽油机作业原理不同之处。 1.进气行程 进气行程，不同于汽油机的是进入气缸的不是混合气，而是纯空气。 2.紧缩行程 (1)紧缩行程紧缩的是纯空气。 (2)因为柴油机紧缩比大，紧缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达 3MPa～ 5MPa，温度可达 800K～1000K。 注： 点着温度是指燃料在空气中移近火焰时， 其外表上的燃料蒸气能够被点着的最低环 境温度。汽油的点着温度很低，约为 263K，柴油的点着温度高，约为 313K～359K。 自燃温度是指燃料不与火焰挨近，能够自行焚烧的最低环境温度；柴油的自燃温度低， 约为 473K～573K，汽油的自燃温度高，约为 653K。 3.作功行程 (1)紧缩行程末， 喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中， 敏捷汽 化并与空气构成可燃混合气。 因为此刻气缸内的温度远高于柴油的自燃温度(约 500K 左右)， 柴油自行着火焚烧，且今后的一段时刻内边喷边焚烧，气缸内的温度、压力急剧升高，推进 活塞下行作功。 (2)作功行程中， 瞬时压力可达 5MPa～10MPa， 瞬时温度可达 1800K～2200K； 作功终了， 压力约为 200kPa～400kPa，温度约为 1200K～1500K。 4.排气行程 排气行程与汽油机排气行程根本相同。 由上述四冲程汽油机和柴油机的作业原理可知： 1)两种发起机作业循环的根本内容类似，其一同特色是： (1)每个作业循环曲轴转两转(720°)每一行程曲轴转半转(180°)， 进气行程是进气门 敞开，排气行程是排气门敞开，其他两个行程进、排气门均封闭。 (2)四个行程中， 只要作功行程产生动力， 其它三个行程是为作功行程做准备作业的辅 助行程，尽管作功行程是首要行程，但其它三个行程也不行短少。 (3)发起机作业的榜首个循环，必须有外力使曲轴旋转完结进气、紧缩行程，着火后， 完结作功行程， 依托曲轴和飞轮储存的能量便可自行完结今后的行程， 今后的作业循环发起 机无需外力就可自行完结。 2)两种发起机作业循环的首要不同之处是： (1)汽油机的汽油和空气在气缸外混合， 进气行程进入气缸的是可燃混合气。 而柴油机 进气行程进入气缸的是纯空气， 柴油是在作功行程开端阶段喷入气缸， 在气缸内与空气混合， 即混合构成方法不同。 (2)汽油机用电火花点着混合气， 而柴油机是用高压将柴油喷入气缸内， 靠高温气体加 热自行着火焚烧，即着火方法不同。所以汽油机有点火系，而柴油机则无点火系。 丙，二冲程发起机作业原理 一，二冲程汽油机的作业原理 二冲程汽油机完结一个作业循环也需向缸内引进可燃混合气， 然后将其紧缩， 着火作功后再 将焚烧后的废气排到大气中去，但它完结上述作业是在活塞往复运动两个行程完结的。 1. 结构特色：如图所示，在气缸上开三个口，排气口坐落作功时活塞全行程的三分之二处， 它稍高于换气口，进气口在气缸的下部。其作业原理如下： 2. 作业原理 榜首行程 活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动 (1)紧缩 当活塞上行到将换气口、排气口封闭时，已进入气缸的混合气被紧缩，直到 活塞运动到上止点、紧缩行程便完毕。 (2)换气 跟着活塞上行，曲轴箱容积增大，构成必定的真空度，当活塞上行到进气口 显露时，化油器供给的新鲜混合气在真空吸力的效果下被吸入曲轴箱内。 第二行程 活塞由上止点向下止点运动 (1)作功 当活塞上行到挨近上止点时，火花塞产生电火花，点着缸内的可燃混合气， 混合气着火焚烧产生高温、高压，在气压的效果下，活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴 旋转向外输出作功。 (2)曲轴箱内混合气预压 当活塞下移到将进气口堵死时， 跟着活塞持续下移， 曲轴箱 内的新鲜混合气被预压。 (3)排废气与换气 当活塞下行到排气口显露时， 焚烧后的废气在本身压力下经排气口 排出气缸， 紧接着换气口敞开， 曲轴箱内被预压的混合气经换气口进入气缸。 这一进程称为： “换气进程”，它一向延续到下一个行程活塞上行到将换气口、排气口封闭停止。 由上述可知，榜首行程活塞上方进行换气、紧缩，活塞下方进气；第二行程活塞上方进 行作功、换气，活塞下方混合气被预压，换气进程纵跨两个行程。 排气口方位稍高于换气口，这样可使作功行程即将完毕时，排气口首要显露，气缸内的 废气在残压的效果下敏捷排出，既有利于排气洁净，也可使气缸内压力敏捷下降，便于当换 气口显露时，新鲜混合气进入气缸。 活塞顶部一般做成特别形状，以便将从换气口进入气缸的新鲜混合气引到气缸的上部。 这样既可避免新鲜混合气混入废气内，随废气一同排出气缸，又可驱逐废气，使排气愈加彻 底。事实上，尽管如此，要彻底避免新鲜混合气不随废气排出是不行能的，故二冲程汽油机 的换气“质量”差。 二，两冲程柴油机作业原理 两冲程柴油机作业原理同两冲程汽油机作业原理有许多类似之处，所不同的是： 1.进入气缸的不是混合气，而是纯空气。 2.有换气泵将空气压入气缸。新鲜空气由换气泵进步压力(约 120kPa～140kPa)，后经 气缸外部的空气室和气缸上的进气口进入气缸内。 3.当活塞挨近上止点时，喷油器向缸内喷入雾状柴油，柴油敏捷与空气混合构成可燃 混合气并自行着火焚烧。 4.废气由专设的排气门排出。 两冲程发起机的特色： 比较四冲程发起机与两冲程发起机的作业原理能够看出，两冲程发起机具有以下特色： 1.四冲程发起机的进、 排气是两个分隔的专门进程， 而两冲程发起机单纯的排气(或进 气)时刻极短，首要是一个简直彻底堆叠的，以新鲜气体打扫废气的换气进程。这样的换气 进程不行避免地会产生新鲜气体和废气混合， 形成废气难以排净和新鲜气体随废气排出的后 果。 2.完结一个作业循环，两冲程发起机只需转一转，而四冲程发起机需求转两转。因而， 当发起机作业容积、紧缩比和转速持平时，从理论上讲，两冲程发起机的功率应为四冲程发 动机功率的两倍，但实际上，只要 1.5～1.6 倍，这是因为两冲程发起机难以将废气排净， 以及为了组织换气进程而较多地丢失了高压气体的作功才能， 别的还有可燃混合气随废气排 出等所造成的。 3.当转速相一同，两冲程发起机的作功次数较四冲程发起机多一倍。因而，两冲程发 动机作业较平稳，这对单缸发起机来说更为显着。 4.因为没有气门或只要排气门，也就省去了配气组织或使配气组织较为简略，简化了 发起机的结构。 因为两冲程汽油机有混合气丢失，故经济性差，在大中型轿车上的使用遭到了约束。但 因为它结构简略、重量轻、制形成本低一级长处，简便摩托车和微型轿车的小排量发起机广泛 选用。二冲程柴油机因为换气时进入气缸的是纯空气，没有燃料丢失，为某些轿车所选用。