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今天给各位分享内燃机原理的知识,其中也会对内燃机原理考试题库及答案进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注佰雅经济,现在开始吧!
1860年前后,有关内燃机的发明设想很多,但大都未能解决实用性的问题。这是因为当时对内燃机工作原理的研究很少,缺乏理论指导;另外,当时也缺少能在气缸内迅速燃烧的燃料。1862年,法国人德罗夏公布了他的内燃机理论。提出了提高效率和经济性能的条件:点火前要升压,燃烧后要迅速膨胀到最大膨胀比……他还提出了四冲程内燃机的工作流程:活塞下移,进燃气,活塞上移,压缩燃气;点火,燃气迅速燃烧膨胀,推动活塞下移做功;活塞上移排出废气。这是德罗夏对内燃机理论做出的贡献,可惜他没有制造出内燃机。
第一台四冲程内燃机是德国人奥托于1876年根据德罗夏的原理制造出来的,因此通常把内燃机的发明归功于奥托。
奥托(Otto,Nikolaus August 1832.6.10-1891.1.26)是德国工程师。1861年,他制成了第一台煤气内燃机。3午后与兰根合作研制成改进发动机,并于1867年在巴黎博览会上获得金奖。1876年奥托制成第一台四冲程内燃机,这是第一台可以替代蒸汽机的实用内燃机。奥托内燃机结构小巧紧凑,性能稳定可靠,转速为80~150转/分,机械效率为12%~14%,重量功率比为200千克/马力。奥托内燃机通常用汽油做燃料,故也称为汽油机。1859年,美国打出了第一口油井。从此,石油工业很快发展起来,汽油和柴油逐渐成为普通商品,并成为内燃机发展的物质基础。奥托内燃机诞生以后,在17年中共制造、销售出5万多台。
内燃机的发展史也是一部不断改进和完善的技术发明史。1885年,德国人戴姆勒按奥托机原理研制出定容内燃机,利用他发明的表面汽化器形成的汽油雾为燃料,转速可达800转/分,压缩比达3:1。次年,德国人本茨(K.Benz)又发明了混合器和电点火装置,使汽油机更臻完善。到了20世纪,为适应汽车工业和飞机工业的需要,内燃机更是取得了长足的发展。
最初20年的发展课题是提高功率和降低重量功率比。采取的主要措施是提高转速、增加缸数。这一阶段内燃机的转速已达到1500转/分,由此提出的点火、起动、汽化及冷却等技术问题也逐一得到基本解决。“多缸制”是降低重量功率比的主要技术措施。先后出现的4缸、8缸直线型,V型排列及12缸、16缸V型排列;使重量功率比逐步降低到4千克/马力,达到了飞机实用水平。法国人塞甘设计的星形排列风冷飞机发动机,至1920年其重量功率比达到1千克/马力。
20世纪30~50年代的主要研究课题是解决内燃机的“爆震障”难题,以进一步提高压缩比。压缩比是吸人气缸的混合气与压缩后混合气的体积之比,这个参数影响着内燃机的功率及机械效率。然而,当压缩比提高到4:1左右时,由压缩产生的高温使混合气无需点火就会发生剧烈的爆燃。爆燃时发动机产生剧烈冲击,影响发动机正常运转并损坏发动机。“爆震障”难题是美国通用汽车公司的米格雷和鲍义德解决的。他们在汽油中掺入少许四乙基铅,以干扰氧和汽油分子的化合过程,从而使压缩比从4:1提高到8:1,使辛烷值(也称抗爆值,评定内燃机气缸中?昆合气抗爆震性能的指标)在1920-1950年间从55提高到85,大大提高了汽油机的功率和效率。
在这个时期,还有一个研究课题是在汽油机上加装增压器。飞机在高空飞行时由于空气稀薄而供氧不足,严重阻碍了飞机的发展。20年代起,英国就出现了用空气压缩机向汽油机供气的增压设备,可使气压达到1.5个大气压。30年代末发明燃气涡轮后,用其驱动增压器,可使气压增至1.6个大气压。增压器的采用,使汽油机的重量功率比降至0.5千克/马力,功率增至3500马力,转速增至3400转/分,油耗降至0.2千克/马力·小时,而维修寿命也从20年代的200小时增至70年代的3000小时。
1956年,内燃机发展史上出现了一项革命性的新设计,这就是德国人万克尔(F.Wankel)发明的旋转活塞发动机,也称转子发动机。在万克尔转子发动机中,等边三角形的转子在特殊形状的气缸中旋转。在转子边和缸体曲线壁之间形成月牙形的燃烧室。转子的3个顶角装有弹簧和密封片,密封片与缸体内壁永远保持滑动接触和密封。燃烧室的容积随着转子的旋转而依次增大和缩小。从化油器吸人燃烧室的混合气,随着转子旋转使燃烧室缩小而被压缩,压缩到最小时火花塞点火,随即推动转子旋转使燃烧室增大……这种发动机直接使输出轴旋转,大大减小了振动,同时革除了曲轴连杆和配气机构。其零件数减少了40%,重量减轻了50%,体积小了一半,转速高、功率大、油耗小,因而引起各国重视。
从100多年的内燃机发展史中我们看到,是连续不断的一项又一项发明,推动着内燃机技术的不断进步。这历史再一次印证了那句名言:“发明创造是人类社会进步的阶梯。”今后,只要人们的创造活动不终止,内燃机的发展和进步就不会停止。
你好,内燃机车的工作原理是让柴油或煤气燃料在汽缸里燃烧,利用燃烧时产生的温度高和压力大的气体去推动活塞,带动车轮前进。
内燃机车和电力机车都诞生于19世纪末。内燃机车的工作原理是:让柴油或煤气燃料在汽缸里燃烧,利用燃烧时产生的温度高和压力大的气体去推动活塞,带动车轮前进。而电力机车则利用电力,通过电动使车轮转动起来。希望对你有所帮助
内燃机,是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。 广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的喷气式发动机,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。 活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。 常见的有柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能,是通过做功改变内能
工作原理
气缸盖中有进气道和排气道,内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管,最后经排气消声器排入大气。进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮,通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的,这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。
为了向气缸内供入燃料,内燃机均设有供油系统。汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合,然后经进气管供入气缸,由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室,在高温高压下自行着火燃烧。
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热,温度升高。为了保证内燃机正常运转,上述零件必须在许可的温度下工作,不致因过热而损坏,所以必须备有冷却系统。
内燃机不能从停车状态自行转入运转状态,必须由外力转动曲轴,使之起动。这种产生外力的装置称为起动装置。常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程,其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。按实现一个工作循环的行程数,工作循环可分为四冲程和二冲程两类。
四冲程是指在进气、压缩、做功(膨胀)和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。进气行程时,此时进气门开启,排气门关闭。流过空气滤清器的空气,或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气,经进气管道、进气门进入气缸;压缩行程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升;膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气行程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。
二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环,此期间曲轴旋转一圈。首先,当活塞在下止点时,进、排气口都开启,新鲜充量由进气口充入气缸,并扫除气缸内的废气,使之从排气口排出;随后活塞上行,将进、排气口均关闭,气缸内充量开始受到压缩,直至活塞接近上止点时点火或喷油,使气缸内可燃混合气燃烧;然后气缸内燃气膨胀,推动活塞下行做功;当活塞下行使排气口开启时,废气即由此排出,活塞继续下行至下止点,即完成一个工作循环。
内燃机的排气过程和进气过程统称为换气过程。换气的主要作用是尽可能把上一循环的废气排除干净,使本循环供入尽可能多的新鲜充量,以使尽可能多的燃料在气缸内完全燃烧,从而发出更大的功率。换气过程的好坏直接影响内燃机的性能。为此除了降低进、排气系统的流动阻力外,主要是使进、排气门在最适当的时刻开启和关闭。
实际上,进气门是在上止点前即开启,以保证活塞下行时进气门有较大的开度,这样可在进气过程开始时减小流动阻力,减少吸气所消耗的功,同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时,由于气流惯性,新鲜充量仍可继续充入气缸,故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启,即在膨胀行程后部分即开始排气,这是为了利用气缸内较高的燃气压力,使废气自动流出气缸,从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些,以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性,使气缸内的残余废气排除得更为干净。
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