內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)與潤滑原理

1、 內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)與潤滑原理中國石油潤滑油公司昆侖學(xué)校侯育闖2010年1月 Ì緒論Ì第一篇內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)與工作原理Ì第一章內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)與總體構(gòu)造Ì第二章往復(fù)活塞式內(nèi)燃機工作原理Ì第二篇內(nèi)燃機的摩擦與潤滑 緒論內(nèi)容:Ì內(nèi)燃機的優(yōu)缺點Ì內(nèi)燃機的應(yīng)用范圍Ì內(nèi)燃機的分類 第一節(jié)內(nèi)燃機的優(yōu)缺點優(yōu)點功率和轉(zhuǎn)速范圍寬廣起動迅速,操作簡便,并能在起動后很快達到全負荷運行熱效率高缺點對燃料要求比較高因振動較大,且轉(zhuǎn)速難以進一步提高低速時轉(zhuǎn)矩小,內(nèi)燃機動力機械一般都需配備變速裝置排氣污染和噪聲引起公害結(jié)構(gòu)緊湊,比重量(內(nèi)燃機重量與其標(biāo)定

2、功率的比值較小,便于移動 第二節(jié)內(nèi)燃機的應(yīng)用范圍應(yīng)用到國民經(jīng)濟和軍事裝備的各個領(lǐng)域中。1.航空行業(yè)2.車輛與機車行業(yè)3.船舶行業(yè)4.軍事裝備行業(yè)5.農(nóng)業(yè)行業(yè)6.礦山、建筑及工程機械行業(yè)7.固定電站行業(yè)應(yīng)用范圍:應(yīng)用行業(yè): 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)子活塞式內(nèi)燃機內(nèi)燃機根據(jù)主要運動機構(gòu)的不同分:第三節(jié)內(nèi)燃機的分類 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機分類1.按燃料分氣體發(fā)動機汽油機柴油機 四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機2.按工作循環(huán)的行程數(shù)分:工作循環(huán):發(fā)動機各氣缸完成進氣、壓縮、做功、排氣四個過程成為一個工作循環(huán)。1、二沖程內(nèi)燃機:曲軸轉(zhuǎn)一圈,活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)各一次完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機。2、四

3、沖程內(nèi)燃機:曲軸轉(zhuǎn)兩圈,活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)各兩次完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機。 壓燃式內(nèi)燃機點燃式內(nèi)燃機3.按燃料著火方式分: 水冷式內(nèi)燃機風(fēng)冷式內(nèi)燃機4.按冷卻方式分:非增壓內(nèi)燃機（自然吸氣式） 5.按進氣方式分： 增壓內(nèi)燃機 PetroChina Lubricant Company 單缸內(nèi)燃機 6.按氣缸數(shù)目分： 多缸內(nèi)燃機 PetroChina Lubricant Company 直列式內(nèi)燃機 7.按氣缸排列分： V型內(nèi)燃機 臥式內(nèi)燃機 對置氣缸內(nèi)燃機 PetroChina Lubricant Company 高速機（標(biāo)定轉(zhuǎn)速高于1000r/min） 8.按轉(zhuǎn)速分 中速機（標(biāo)定轉(zhuǎn)速高于60

4、01000r/min） 低速機（標(biāo)定轉(zhuǎn)速低于600r/min） 高速機 中速機 低速機 PetroChina Lubricant Company 農(nóng)用內(nèi)燃機 汽車用內(nèi)燃機 工程機械用內(nèi)燃機 9.按用途分 拖拉機用內(nèi)燃機 鐵路機車用內(nèi)燃機 船用用內(nèi)燃機 發(fā)電用內(nèi)燃機 PetroChina Lubricant Company 第一篇內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)與工作原理 第一篇內(nèi)容:Ì第一章內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)與總體構(gòu)造Ì第二章往復(fù)活塞式內(nèi)燃機工作原理 第一章內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)和總體構(gòu)造第一節(jié)內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語第二節(jié)內(nèi)燃機的總體構(gòu)造 第一節(jié)內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)和基本術(shù)語氣缸體1活塞2進氣閥3排氣

5、閥4連桿5曲軸6凸輪7頂桿8齒輪91、基本結(jié)構(gòu) 2、內(nèi)燃機的基本術(shù)語1、工作循環(huán)活塞式內(nèi)燃機的工作循環(huán)是由進氣、壓縮、做功和排氣四個工作過程序組成的封閉過程。周而復(fù)始地進行這些過程,內(nèi)燃機才能持續(xù)地做功。 2、上、下止點定義:活塞頂離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(近處。即活塞的最高(低位置。 3、活塞沖程S定義:活塞上、下止點之間的距離。若曲柄半徑為R,則:S=2R 4、氣缸工作容積(氣缸排量Vs定義:活塞從上止點到下止點所掃過的容積。常作為表征內(nèi)燃機尺寸大小及動力性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之一。 5、內(nèi)燃機排量(發(fā)動機工作容積VL 定義:發(fā)動機各氣缸工作容積的總和。 6、燃燒室容積Vc定義:活塞在上止點時,活塞

6、頂以上的空間容積。 7、氣缸總?cè)莘eVa定義:活塞在下止點時,活塞頂以上的空間容積。定義式:Va=Vs+Vc 8、壓縮比定義:壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比。 第二節(jié)內(nèi)燃機的總體構(gòu)造汽油機由以下兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成,即由曲柄連桿機構(gòu),配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成;柴油機由以上兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成,即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成,柴油機是壓燃的,不需要點火系。 傳統(tǒng)的化油器式汽油機總體構(gòu)造 一、氣缸體-曲軸箱組(機體組作用:是內(nèi)燃機各機構(gòu)、各系統(tǒng)的裝配基體,又是其他各系統(tǒng)的組成部分組成:氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱等

7、二、曲柄連桿機構(gòu)作用:是內(nèi)燃機傳遞運動和動力的機構(gòu),通過它把活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而輸出動力。組成:活塞、連桿、曲軸、飛輪等 三、配氣機構(gòu) 作用:使新鮮空氣或混合氣按一定要求在一定時刻進入氣缸,并使燃燒后的廢氣及時的排出氣缸,保證內(nèi)燃機換氣過程順利進行組成:進(排氣門、搖臂、凸輪軸等 四、燃油系統(tǒng)(柴油機作用:作用是將一定量的柴油,在一定的時間內(nèi),以一定的壓力噴入燃燒室與空氣混合,以便燃燒作功。組成:柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、高壓油泵、噴油器、調(diào)速器等。 燃油系統(tǒng)(汽油機作用:將汽油和空氣按一定比例混合成混合氣供入氣缸。組成:汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器等。 五、點火系

8、統(tǒng)作用:汽油機的發(fā)火方式為點燃式,作用是定時點燃氣缸內(nèi)被壓縮的混合氣組成:蓄電池、發(fā)電機、火花塞、分電器等 六、冷卻系統(tǒng)作用:將內(nèi)燃機受熱零件,如氣缸蓋、氣缸、氣門等的熱量散發(fā)到大氣中去,保證內(nèi)燃機的正常工作溫度組成:水泵、水箱、風(fēng)扇、節(jié)溫器等 七、潤滑系統(tǒng)作用:將潤滑油不間斷地送入內(nèi)燃機的各個摩擦表面,以減少運動件之間的摩擦阻力和零件的磨損,并帶走摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量和金屬磨屑組成:機油泵、機油濾清器、潤滑油道等 八、起動系統(tǒng)作用:用來起動內(nèi)燃機組成:起動機及其附屬裝置 第二章往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的工作原理一、單缸四沖程汽油機的工作原理四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機在四個活塞行程內(nèi)完成進氣、壓縮、做功和排氣

9、四個過程,即在一個活塞行程內(nèi)只進行一個過程。因此,活塞行程可分別用四個過程命名。 二、單缸四沖程柴油機的工作原理1、進氣沖程與汽油機主要區(qū)別:進入氣缸的是純空氣。 2、壓縮沖程與汽油機的主要區(qū)別:壓縮比高于汽油機;在壓縮過程快要結(jié)束的時候,噴油器向氣缸內(nèi)噴入柴油。當(dāng)油與空氣混合后在高壓下達到其自燃點就開始著火燃燒。3、做功沖程柴油機由于是邊噴油、邊混合、邊燃燒,所以,所以最開始雖然活塞有所下行,但氣缸內(nèi)的壓力基本不變。4、排氣沖程作功過程結(jié)束后,排氣門打開,進氣門關(guān)閉?；钊谇S的帶動下由下止點向上止點運動,燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠,迅速從排氣門排出。 三、四沖程汽油機、柴油機

10、特點比較1、由于柴油機壓縮比較高,燃料燃燒非常完全,所以柴油機的有效熱效率好,經(jīng)濟性好。2、柴油機無點火系,所以故障少些,易保養(yǎng)。但柴油機有高精度零件如噴油泵、噴油器等,其成本較高,并且加工較難。3、柴油機最高爆發(fā)壓力高,所以對發(fā)動機的零部件強度要求高,這樣導(dǎo)致柴油機笨重。 4、柴油機轉(zhuǎn)速低于汽油機原因:1由于柴油機的壓縮比高,所以其受到的機械負荷較大,故其零部件的質(zhì)量需較大,導(dǎo)致運動時慣性力較大。2汽油機可燃混合氣的混合時間和質(zhì)量優(yōu)于柴油機。5、柴油機運轉(zhuǎn)噪音高,但有害氣體的排放優(yōu)于汽油機,而微粒排放較高。6、柴油機啟動困難,汽油機易啟動。 第二篇內(nèi)燃機的摩擦與潤滑 潤滑內(nèi)燃機中的摩擦零件,

11、是為了保證內(nèi)燃機正常可靠的工作,并對延長內(nèi)燃機的壽命有著決定性的意義。在內(nèi)燃機中需要潤滑的主要零件有:曲軸的主軸頸和曲柄銷,活塞和氣缸,凸輪軸軸承及凸輪,傳動軸軸承及齒輪等等。 潤滑系統(tǒng)的功用為:潤滑、冷卻、清洗、密封、防腐、緩沖1.向摩擦零件供給干凈的、具有一定黏度的滑油,保持兩相對運動零件的液體摩擦,避免干摩擦,減少磨損并降低消耗在摩擦上的功率。2.帶走摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量和金屬屑。3.在某些柴油機中還有用滑油冷卻活塞的任務(wù)。 第一節(jié)內(nèi)燃機的潤滑方式根據(jù)內(nèi)燃機的類型、使用條件和潤滑部位的不同,潤滑油送至摩擦表面的方式有以下四種:壓力循環(huán)潤滑飛濺潤滑油霧潤滑摻混潤滑 壓力循環(huán)潤滑用滑油泵將潤滑油在一定的壓力下連續(xù)的輸送至摩擦表面,這能保證充分的供油量和良好的潤滑,并有清洗和強烈的冷卻作用,工作可靠。現(xiàn)在內(nèi)燃機中一切承受載荷大的部件,包括主軸承,連桿軸承,凸輪軸軸承等都采用壓力循環(huán)潤滑。飛濺潤滑在中、小型內(nèi)燃機中,利用連桿,曲軸等零件在