發(fā)動機原理緒論

1、熱力發(fā)動機原理熱力發(fā)動機原理1饒國燃一、目的與任務(wù)一、目的與任務(wù)n發(fā)動機原理是以發(fā)動機性能指標(biāo)為主要發(fā)動機原理是以發(fā)動機性能指標(biāo)為主要研究對象。研究對象。n深入到發(fā)動機工作過程的各個階段，分析深入到發(fā)動機工作過程的各個階段，分析影響這些性能的各種因素，從中找出提高影響這些性能的各種因素，從中找出提高性能的一般規(guī)律，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定性能的一般規(guī)律，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。良好的基礎(chǔ)。n是是一門理論性較強的專業(yè)課程，是熱能一門理論性較強的專業(yè)課程，是熱能與動力工程專業(yè)的核心課程之一。與動力工程專業(yè)的核心課程之一。2一、目的與任務(wù)一、目的與任務(wù)3p掌握發(fā)動機工作各項性能指標(biāo)的概念和內(nèi)掌握

2、發(fā)動機工作各項性能指標(biāo)的概念和內(nèi)涵及其影響因素涵及其影響因素p熟悉發(fā)動機基本理論、一般工作過程和實熟悉發(fā)動機基本理論、一般工作過程和實際工作循環(huán)的特點際工作循環(huán)的特點p能運用所學(xué)知識，分析提高內(nèi)燃機各種工能運用所學(xué)知識，分析提高內(nèi)燃機各種工作性能指標(biāo)、降低排放的技術(shù)措施和適用條作性能指標(biāo)、降低排放的技術(shù)措施和適用條件件p了解當(dāng)今國內(nèi)外內(nèi)燃機技術(shù)的新發(fā)展。了解當(dāng)今國內(nèi)外內(nèi)燃機技術(shù)的新發(fā)展。p初步具有利用發(fā)動機的基本原理解決實際初步具有利用發(fā)動機的基本原理解決實際問題的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力問題的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配理論教學(xué)理論教學(xué)(44學(xué)時學(xué)時)n第一章第一章

3、緒論緒論n第二章第二章 內(nèi)燃機循環(huán)及性能評價指標(biāo)內(nèi)燃機循環(huán)及性能評價指標(biāo)n第三章第三章 發(fā)動機的換氣過程發(fā)動機的換氣過程n第四章第四章 內(nèi)燃機的燃料與燃燒內(nèi)燃機的燃料與燃燒n第五章第五章 汽油機混合氣的形成和燃燒汽油機混合氣的形成和燃燒n第六章第六章 柴油機混合氣的形成和燃燒柴油機混合氣的形成和燃燒n第七章第七章 發(fā)動機的特性發(fā)動機的特性n第八章第八章 發(fā)動機與整車性能匹配發(fā)動機與整車性能匹配實驗學(xué)時：實驗學(xué)時：4學(xué)時學(xué)時 三、考核方式n考核性質(zhì)：考核性質(zhì)：考試課，百分制n考核形式：考核形式： 閉卷、筆試n成績評定方法：成績評定方法： 期末總評成績平時成績20 +實驗成績10 +期末成績70n

4、補考方法：補考方法： 總評成績低于60 分的學(xué)生，須參加學(xué)校統(tǒng)一組織的補考。56四、教科書與參考書 發(fā)動機原理發(fā)動機原理林學(xué)東林學(xué)東（教材）（教材）汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造（上冊）（上冊）陳家瑞陳家瑞機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社2001工程熱力學(xué)工程熱力學(xué)沈維道沈維道高等教育出版社高等教育出版社2007內(nèi)燃機學(xué)內(nèi)燃機學(xué)周龍保周龍保機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社2004內(nèi)燃機原理內(nèi)燃機原理蔣德明蔣德明中國農(nóng)業(yè)機械出版社中國農(nóng)業(yè)機械出版社 1988內(nèi)燃機原理內(nèi)燃機原理劉永長劉永長華中理工出版社華中理工出版社1992汽車拖拉機發(fā)動機汽車拖拉機發(fā)動機董敬董敬機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社2001發(fā)動機原理 林學(xué)東

5、主編 機械工業(yè)出版社1.1 1.1 發(fā)動機的發(fā)展發(fā)動機的發(fā)展1.2 1.2 發(fā)動機在汽車上的應(yīng)用發(fā)動機在汽車上的應(yīng)用第第1 1章章 緒論緒論發(fā)動機的應(yīng)用發(fā)動機的應(yīng)用1、在工程中：、在工程中：林業(yè)工程：采伐、運輸、木材加工；林業(yè)工程：采伐、運輸、木材加工；農(nóng)業(yè)、礦山農(nóng)業(yè)、礦山2、在生活中，室內(nèi)外：乘車、船、飛機、在生活中，室內(nèi)外：乘車、船、飛機3、在軍工中：坦克、特種車輛在軍工中：坦克、特種車輛 從內(nèi)燃機草圖從內(nèi)燃機草圖蒸汽機發(fā)明蒸汽機發(fā)明汽車的發(fā)展汽車的發(fā)展內(nèi)燃機內(nèi)燃機一、內(nèi)燃機概念的形成一、內(nèi)燃機概念的形成赫更斯的草圖赫更斯的草圖產(chǎn)生于產(chǎn)生于1673年，赫更斯在凡爾賽宮用水過程中借年，赫更斯

6、在凡爾賽宮用水過程中借助動力來代替體力勞動過程中的構(gòu)想。助動力來代替體力勞動過程中的構(gòu)想。 第一章第一章 緒論緒論 內(nèi)燃機的發(fā)展史內(nèi)燃機的發(fā)展史凡爾賽宮塞納河赫更斯赫更斯：荷蘭物理學(xué)家：荷蘭物理學(xué)家負(fù)責(zé)庭院里的樹木澆水負(fù)責(zé)庭院里的樹木澆水和噴水池的噴水和噴水池的噴水從塞納河提水。從塞納河提水。1509年，意大利人雷歐那德年，意大利人雷歐那德.達芬奇繪出類似的火藥發(fā)動達芬奇繪出類似的火藥發(fā)動機草圖，但沒有試制。機草圖，但沒有試制。赫更斯的內(nèi)燃機草圖赫更斯的內(nèi)燃機草圖:自方案問世后，經(jīng)自方案問世后，經(jīng)12年后的年后的1685年，用年，用14臺直徑臺直徑12m的水的水車完成，并滿足凡爾賽宮一天車完成

7、，并滿足凡爾賽宮一天3000m3的用水要求。的用水要求。當(dāng)時科學(xué)背景：當(dāng)時科學(xué)背景： 十六世紀(jì)末和十七世紀(jì)初的三大實驗：十六世紀(jì)末和十七世紀(jì)初的三大實驗：英國包爾塔的英國包爾塔的蒸汽壓力蒸汽壓力實驗；實驗；托里拆利和巴斯噶的托里拆利和巴斯噶的大氣壓力大氣壓力實驗；實驗；那末格里凱的那末格里凱的真空作用真空作用實驗。實驗。三大實驗的作用：三大實驗的作用： 人們開始認(rèn)識蒸汽、大氣和真空的相互作人們開始認(rèn)識蒸汽、大氣和真空的相互作用。用。 這些重大的實驗成果為這些重大的實驗成果為早期蒸汽早期蒸汽動力技動力技術(shù)的開發(fā)奠定了牢固的術(shù)的開發(fā)奠定了牢固的科學(xué)科學(xué)實驗實驗基礎(chǔ)基礎(chǔ)。第一次技術(shù)創(chuàng)新：法國物理學(xué)家

8、工程師巴本（第一次技術(shù)創(chuàng)新：法國物理學(xué)家工程師巴本（Denis Papin 1647-1712），最先應(yīng)用蒸汽動力技術(shù)。），最先應(yīng)用蒸汽動力技術(shù)。從火藥發(fā)動機演變到蒸汽機從火藥發(fā)動機演變到蒸汽機;將當(dāng)時歐洲煉鐵場廣泛使用的活塞式風(fēng)箱將當(dāng)時歐洲煉鐵場廣泛使用的活塞式風(fēng)箱將將箱箱變?yōu)槠?；把風(fēng)箱中的活塞變?yōu)槠字械幕钊Ｗ優(yōu)槠?；把風(fēng)箱中的活塞變?yōu)槠字械幕钊?。二、蒸汽機發(fā)明二、蒸汽機發(fā)明三次技術(shù)革新三次技術(shù)革新實驗：先將汽缸底部注入少量水，加熱。當(dāng)汽缸內(nèi)實驗：先將汽缸底部注入少量水，加熱。當(dāng)汽缸內(nèi)的水沸騰后，蒸汽推動活塞慢慢上升；然后，從汽的水沸騰后，蒸汽推動活塞慢慢上升；然后，從汽缸底部抽掉火

9、，汽缸內(nèi)蒸汽慢慢冷凝缸底部抽掉火，汽缸內(nèi)蒸汽慢慢冷凝汽缸內(nèi)產(chǎn)生汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空，在大氣壓力推動下，活塞慢慢下降。真空，在大氣壓力推動下，活塞慢慢下降。結(jié)論：結(jié)論：利用蒸汽壓力、大氣壓力、真空的相互作用，利用蒸汽壓力、大氣壓力、真空的相互作用，可以推動汽缸內(nèi)活塞作往返直線運動。可以推動汽缸內(nèi)活塞作往返直線運動。這種運動所產(chǎn)生的機械動力可以帶動其他機械這種運動所產(chǎn)生的機械動力可以帶動其他機械運動。運動。 發(fā)明帶有活塞的蒸汽泵后，考慮到蒸汽發(fā)明帶有活塞的蒸汽泵后，考慮到蒸汽壓力大可能會使汽缸爆炸，于壓力大可能會使汽缸爆炸，于1680年發(fā)明年發(fā)明了安全閥。了安全閥。第一臺可以把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C第一臺可以把熱

10、能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的實驗型蒸汽泵，于械能的實驗型蒸汽泵，于1680年在英國試年在英國試驗成功。驗成功。n第二次技術(shù)突破：第二次技術(shù)突破：英國機械工程師英國機械工程師賽維利賽維利（T.Savery 1650-1715）。）。n設(shè)計依據(jù)：基于包爾塔的蒸汽力原理，其蒸汽泵設(shè)計依據(jù)：基于包爾塔的蒸汽力原理，其蒸汽泵主要由汽缸與鍋爐組成。主要由汽缸與鍋爐組成。特點：汽缸中未采用活塞，只是在其中接有吸水管特點：汽缸中未采用活塞，只是在其中接有吸水管、排水管和進汽管。、排水管和進汽管。與巴本汽缸不同點與巴本汽缸不同點原理：原理：蒸汽蒸汽從鍋爐經(jīng)汽管進入汽缸后被從鍋爐經(jīng)汽管進入汽缸后被冷卻冷卻時所造成的時所造成的

11、真空真空把礦井中的水從把礦井中的水從吸水吸水管管中吸進來中吸進來再將再將蒸汽蒸汽注入汽缸，由進入汽注入汽缸，由進入汽缸的蒸汽缸的蒸汽壓力壓力把水從排水管中把水從排水管中排出排出。第三次技術(shù)革新：托馬斯第三次技術(shù)革新：托馬斯紐可門（紐可門（Thomas Newcomen）針對賽維利蒸汽泵兩大缺點改進）針對賽維利蒸汽泵兩大缺點改進:缺點一：熱效率太低。缺點一：熱效率太低。 改進措施：冷卻水不直接進入汽缸，而是通過一改進措施：冷卻水不直接進入汽缸，而是通過一個細(xì)小龍頭向汽缸內(nèi)噴水冷卻。個細(xì)小龍頭向汽缸內(nèi)噴水冷卻。缺點二：只是一種抽水泵，不輸出動力。缺點二：只是一種抽水泵，不輸出動力。 改進措施：引入

12、活塞裝置?？空羝麎毫Α⒋髿鈮焊倪M措施：引入活塞裝置?？空羝麎毫Α⒋髿鈮毫驼婵斩鹊南嗷プ饔猛苿踊钊魍鶑?fù)式機械運力和真空度的相互作用推動活塞作往復(fù)式機械運動動對外輸出功對外輸出功蒸汽機。蒸汽機。1712年紐可門蒸汽機問世。年紐可門蒸汽機問世。紐可門蒸汽機原型：紐可門蒸汽機原型：將氣缸和活塞置于鍋上部；將氣缸和活塞置于鍋上部；加熱鍋產(chǎn)生的蒸汽導(dǎo)入汽缸加熱鍋產(chǎn)生的蒸汽導(dǎo)入汽缸，推動活塞上升；，推動活塞上升；關(guān)閉閥門，向氣缸噴水，缸關(guān)閉閥門，向氣缸噴水，缸內(nèi)蒸汽被冷卻變成水，產(chǎn)生內(nèi)蒸汽被冷卻變成水，產(chǎn)生真空，活塞下降，抽水泵抽真空，活塞下降，抽水泵抽水。水。三、蒸汽革命三、蒸汽革命蒸汽汽車時代蒸汽汽

13、車時代詹姆斯詹姆斯瓦特：瓦特： 瓦特掌管格拉斯哥大學(xué)實驗教具的機械員。瓦特掌管格拉斯哥大學(xué)實驗教具的機械員。 1764年受命格拉斯哥大學(xué)教學(xué)用紐可門年受命格拉斯哥大學(xué)教學(xué)用紐可門蒸汽機的修理工作。蒸汽機的修理工作。在修理紐可門蒸汽機中，發(fā)現(xiàn)其兩大缺點：在修理紐可門蒸汽機中，發(fā)現(xiàn)其兩大缺點： 燃料消耗量大而效率低燃料消耗量大而效率低只能作往復(fù)直線運動。只能作往復(fù)直線運動。 因此，除了用于礦井抽水之外，無其他用途因此，除了用于礦井抽水之外，無其他用途，浪費蒸氣達八成以上。，浪費蒸氣達八成以上。故障診斷故障診斷第一個專利：第一個專利：啟蒙：啟蒙：1765年的春天，針對紐可門蒸汽機年的春天，針對紐可門

14、蒸汽機熱效率低熱效率低的原因的原因是蒸汽在缸內(nèi)冷凝造成的是蒸汽在缸內(nèi)冷凝造成的能否讓蒸汽在能否讓蒸汽在缸外冷凝缸外冷凝產(chǎn)生采用分離冷凝器的初步設(shè)想。產(chǎn)生采用分離冷凝器的初步設(shè)想。解決措施：利用蒸汽具有解決措施：利用蒸汽具有“彈性彈性” 特點，把特點，把汽缸和另一個容器相連接，讓蒸汽接入其中汽缸和另一個容器相連接，讓蒸汽接入其中，就不需要一再冷卻汽缸，而浪費許多熱量，就不需要一再冷卻汽缸，而浪費許多熱量。同年設(shè)計一個與汽缸分離的冷凝器，并在汽缸外面同年設(shè)計一個與汽缸分離的冷凝器，并在汽缸外面加絕熱套加絕熱套汽缸保持在高溫工作狀態(tài)。汽缸保持在高溫工作狀態(tài)。其特點：冷凝器與汽缸間用一個其特點：冷凝器

15、與汽缸間用一個調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥相連相連 二者二者既能連通又能分開。既能連通又能分開。 這樣，把做功后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，這樣，把做功后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使缸內(nèi)產(chǎn)生真空，避免汽缸在一冷一熱過又可以使缸內(nèi)產(chǎn)生真空，避免汽缸在一冷一熱過程中熱量損耗。程中熱量損耗。n從從1766年年1769年受他人贊助制出第一臺樣年受他人贊助制出第一臺樣機。同年，瓦特因發(fā)明冷凝器而獲得在革機。同年，瓦特因發(fā)明冷凝器而獲得在革新紐可門蒸汽機過程中的第一項專利。新紐可門蒸汽機過程中的第一項專利。帶冷凝器的蒸汽機雖試制成功，但相對紐可門蒸汽帶冷凝器的蒸汽機雖試制成功，但相對紐可門蒸汽機，除了熱效率顯著提高外

16、，還是無法作為真正機，除了熱效率顯著提高外，還是無法作為真正的動力機械。的動力機械。致命缺陷：活塞只能作往復(fù)直線運動。致命缺陷：活塞只能作往復(fù)直線運動。第一個專利的問題第一個專利的問題1781年，在參加圓月學(xué)社活動過程中，受到年，在參加圓月學(xué)社活動過程中，受到天王星以及由此引出的行星繞日圓周運動天王星以及由此引出的行星繞日圓周運動，或鐘表中齒輪的圓周運動的啟發(fā)，或鐘表中齒輪的圓周運動的啟發(fā)想到把活塞往復(fù)直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動就想到把活塞往復(fù)直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動就可以使動力傳給任何工作機械?？梢允箘恿鹘o任何工作機械。同年，研制出一套同年，研制出一套“太陽和行星太陽和行星”齒輪聯(lián)動裝齒輪聯(lián)動裝置；

17、置； 活塞的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動；活塞的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動； 為使輪軸圓周運動更加均勻，安裝一個飛輪。為使輪軸圓周運動更加均勻，安裝一個飛輪。n這一機構(gòu)的重大革新，瓦特蒸汽機才真正這一機構(gòu)的重大革新，瓦特蒸汽機才真正成為動力機械。成為動力機械。n1781年底，以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機械聯(lián)年底，以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機械聯(lián)動裝置獲得第二個專利。動裝置獲得第二個專利。n直線運動直線運動旋轉(zhuǎn)運動旋轉(zhuǎn)運動方案措施：讓蒸汽從兩端進入和排出，就可以方案措施：讓蒸汽從兩端進入和排出，就可以讓蒸汽既能推動活塞向上運動又能推動活塞讓蒸汽既能推動活塞向上運動又能推動活塞向下運動向下運動 效率就可

18、以提高一倍。效率就可以提高一倍。第三項專利：第三項專利：針對蒸汽機效率不高的原因：蒸汽單項運動；針對蒸汽機效率不高的原因：蒸汽單項運動；即從一端進入、另一端出來。即從一端進入、另一端出來。n1782年，試制出一種帶有年，試制出一種帶有雙向裝置的新汽缸雙向裝置的新汽缸n獲得第三項專利。獲得第三項專利。1784年以帶有飛輪、齒輪聯(lián)動裝置和雙向裝置的年以帶有飛輪、齒輪聯(lián)動裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機綜合組裝，取得第四項專利；高壓蒸汽機綜合組裝，取得第四項專利；1788年，又發(fā)明離心調(diào)速器和節(jié)氣閥；年，又發(fā)明離心調(diào)速器和節(jié)氣閥；1790年，發(fā)明汽缸示功器。年，發(fā)明汽缸示功器。 至此完成了蒸汽機發(fā)明的全過

19、程至此完成了蒸汽機發(fā)明的全過程蒸汽動力裝置蒸汽動力裝置。在改進紐可門蒸汽機過程中的三次飛躍在改進紐可門蒸汽機過程中的三次飛躍三個專利，三個專利，首次把引入汽缸的蒸汽由低壓變?yōu)楦邏菏状伟岩肫椎恼羝傻蛪鹤優(yōu)楦邏杭~可門蒸紐可門蒸汽機汽機瓦特蒸汽動力裝置。瓦特蒸汽動力裝置。迎來蒸汽革命迎來蒸汽革命四、奧托循環(huán)四、奧托循環(huán)瓦特蒸汽機存在的問題：瓦特蒸汽機存在的問題： 蒸汽機體積龐大，熱效率低。蒸汽機體積龐大，熱效率低。要克服這一缺點，必須解決鍋爐與汽缸分要克服這一缺點，必須解決鍋爐與汽缸分離的問題離的問題使鍋爐與汽缸合二為一。使鍋爐與汽缸合二為一。前期探索工作：如前期探索工作：如利用燃燒煙氣冷卻后

20、產(chǎn)生的真空來抽水；利用燃燒煙氣冷卻后產(chǎn)生的真空來抽水；利用火藥在汽缸內(nèi)爆炸時產(chǎn)生的壓力來驅(qū)動活塞；利用火藥在汽缸內(nèi)爆炸時產(chǎn)生的壓力來驅(qū)動活塞；用氫氣和空氣的混合燃料來推動活塞。用氫氣和空氣的混合燃料來推動活塞。 根源根源途徑途徑煤氣機煤氣機n法國，雷諾法國，雷諾n煤氣，空氣吸入氣缸后混合點燃煤氣，空氣吸入氣缸后混合點燃n氣缸、活塞、連桿和飛輪組成氣缸、活塞、連桿和飛輪組成n由于壓縮比為由于壓縮比為0，熱效率只有，熱效率只有4.5%，低于蒸汽，低于蒸汽機機n如何提高熱效率？法國，德羅賽，一、點火前如何提高熱效率？法國，德羅賽，一、點火前要高壓；二、燃料必須迅速膨脹。由此產(chǎn)生了要高壓；二、燃料必須

21、迅速膨脹。由此產(chǎn)生了四沖程的概念：進氣、壓縮、做工、排氣四沖程的概念：進氣、壓縮、做工、排氣n德國商人奧拓將德羅賽的理論變成現(xiàn)實，提高德國商人奧拓將德羅賽的理論變成現(xiàn)實，提高壓縮比至壓縮比至2.5，熱效率，熱效率10-12%第一臺內(nèi)燃機第一臺內(nèi)燃機（紐科門的蒸汽機發(fā)明（紐科門的蒸汽機發(fā)明155年后，年后，1860年）年） 經(jīng)過很多人70多年的努力，法國人勒諾瓦爾（蘭諾）于1860用”煤氣+空氣”代替200年前火力發(fā)動機中的火藥研制了第一臺內(nèi)燃機。 壓縮比 =1，效率4.5%，最大功率4.5kW 18601865年共生產(chǎn)了約5000臺當(dāng)時蒸汽機的效率已近10%。第一臺內(nèi)燃機對前人的研究成果進行深

22、入分析后，找到問題的對前人的研究成果進行深入分析后，找到問題的癥結(jié)：設(shè)計方案缺少提高效率的有效途徑。癥結(jié)：設(shè)計方案缺少提高效率的有效途徑。法國科學(xué)家德羅夏，立志要法國科學(xué)家德羅夏，立志要“站在瓦特肩膀上站在瓦特肩膀上”，解決這些問題。解決這些問題。他認(rèn)為高效率內(nèi)燃機，必須具備兩個必要條他認(rèn)為高效率內(nèi)燃機，必須具備兩個必要條件：件： 第一，點火前要高壓第一，點火前要高壓壓縮過程；壓縮過程； 第二，燃料必須迅速膨脹，達到最大膨脹比第二，燃料必須迅速膨脹，達到最大膨脹比。實現(xiàn)的具體方案：把活塞運動分成實現(xiàn)的具體方案：把活塞運動分成4個沖程個沖程，即，即 進氣進氣壓縮壓縮點火燃燒膨脹做功點火燃燒膨脹做

23、功排氣。排氣。四沖程理論的建立：四沖程理論的建立：德國商人奧托一直關(guān)注內(nèi)燃機研制情況。德國商人奧托一直關(guān)注內(nèi)燃機研制情況。從蒸汽機的廣泛應(yīng)用中，從蒸汽機的廣泛應(yīng)用中，看到內(nèi)燃機的發(fā)展前途；看到內(nèi)燃機的發(fā)展前途；從德羅夏的理論設(shè)計中看到希望。從德羅夏的理論設(shè)計中看到希望。n奧托對德羅夏方案，反復(fù)研讀，深刻領(lǐng)會奧托對德羅夏方案，反復(fù)研讀，深刻領(lǐng)會其設(shè)計思想；并全心投入內(nèi)燃機的研制工其設(shè)計思想；并全心投入內(nèi)燃機的研制工作。作。 他雖建立四沖程理論，但未能制造出他雖建立四沖程理論，但未能制造出! 奧托的實驗：奧托的實驗：目的目的在發(fā)動機氣缸里實現(xiàn)煙在發(fā)動機氣缸里實現(xiàn)煙囪冒煙現(xiàn)象。囪冒煙現(xiàn)象。手段手段用

24、透明氣缸和手動活塞用透明氣缸和手動活塞以及側(cè)式進排氣管模型，將以及側(cè)式進排氣管模型，將香煙的煙放入進氣閥反復(fù)觀香煙的煙放入進氣閥反復(fù)觀察察結(jié)果：研究出空氣與煤氣的添結(jié)果：研究出空氣與煤氣的添加混合方法加混合方法奧托受里諾煤氣機啟發(fā)，認(rèn)為如果用液體燃料，奧托受里諾煤氣機啟發(fā)，認(rèn)為如果用液體燃料，其用途將更為拓寬，為此設(shè)計了汽化器。其用途將更為拓寬，為此設(shè)計了汽化器。1862年年2月，奧托制造出一臺四沖程樣機。月，奧托制造出一臺四沖程樣機。 1863年獲得專利，并建立年獲得專利，并建立“奧托公司奧托公司”。奧托的4沖程點燃式煤氣機問題：問題： 當(dāng)時的發(fā)動機都是兩沖程的（膨脹和排氣），與現(xiàn)在的主沖程

25、為膨脹和壓縮的兩沖程發(fā)動機不同，進氣在活塞上止點附近完成（ =1 ）。 由于沒有獨立的進氣沖程，很難實現(xiàn)分層燃燒。解決措施：解決措施： 增加獨立的進氣沖程，提出采用4沖程發(fā)動機。第四個沖程即為“壓縮沖程壓縮沖程”！奧托的4沖程點燃式煤氣機n 奧托不僅提出了“四沖程發(fā)動機的設(shè)想”，而且在得力助手梅巴哈的幫助下于1876年研制了第一臺4沖程點燃式煤氣機。由于有獨立的壓縮沖程，可以說不得不實現(xiàn)較高的壓縮比。 n 該煤氣機為單缸、四沖程、臥式、按等容燃燒， =2.52.5， Pe=4PS， e=14%，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，體積小，質(zhì)量減小了70%。很快得到推廣應(yīng)用，從而形成了內(nèi)燃機工業(yè)。奧托4沖程點燃式煤氣機的

26、快速發(fā)展 當(dāng)人們真正知道了“提高壓縮比可以提高效率”后 1880年功率達1520PS，1893年則達到200PS。 1886年熱效率達到15.5%，1894年熱效率高達20%。 理論指導(dǎo)的重要性！理論指導(dǎo)的重要性！1882年年戴姆勒戴姆勒離開奧托公司離開奧托公司 目的：把奧托發(fā)動機應(yīng)用到交通工具上。目的：把奧托發(fā)動機應(yīng)用到交通工具上。1883年，發(fā)明點火系統(tǒng)，在奧托四沖程年，發(fā)明點火系統(tǒng)，在奧托四沖程煤氣機的基礎(chǔ)上，研制出一臺小型單缸煤氣機的基礎(chǔ)上，研制出一臺小型單缸汽油機汽油機轉(zhuǎn)速達轉(zhuǎn)速達700900r/min；功率功率1.1馬力，空氣冷卻馬力，空氣冷卻奧托發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速奧托發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速1

27、80200r/min。1885年，將這臺小汽油機裝在一輛年，將這臺小汽油機裝在一輛自行車上，自行車上，制造出第一臺摩托車。制造出第一臺摩托車。五、汽油機汽車問世五、汽油機汽車問世 1886年將小汽油機和轉(zhuǎn)向器裝在一輛四輪車上。年將小汽油機和轉(zhuǎn)向器裝在一輛四輪車上。 該車氣缸總排量為該車氣缸總排量為469cm3，時速達到了，時速達到了16公里。公里。這輛車的性能：這輛車的性能： 有風(fēng)扇冷卻；有風(fēng)扇冷卻； 內(nèi)燃機下墊著減振橡膠塊；內(nèi)燃機下墊著減振橡膠塊； 還有發(fā)動機預(yù)熱系統(tǒng)。還有發(fā)動機預(yù)熱系統(tǒng)。 成為第一輛實用汽車之一。成為第一輛實用汽車之一。從此用小汽油機驅(qū)動車從此用小汽油機驅(qū)動車“馬車的機械化馬車的機械化”。 n戴姆勒，發(fā)明化油器，解決當(dāng)時在氣缸內(nèi)戴姆勒，發(fā)明化油器，解決當(dāng)時在氣缸內(nèi)形成混合器的關(guān)鍵問題，研制出第一臺汽形成混合器的關(guān)鍵問題，研制出第一臺汽油機。油機。n同時，奔馳公司利用線圈點火方式研制二同時，奔馳公司利用線圈點火方式研制二沖程汽油機，后由于戰(zhàn)爭、經(jīng)濟原因，二沖程汽油機，后由于戰(zhàn)爭、經(jīng)濟原因，二者合并，成為現(xiàn)在的戴姆勒者合并，成為現(xiàn)在的戴姆勒-奔馳公司。奔馳公司。柴油機的發(fā)展柴油機的發(fā)展n德國，德國，Rudolf.Dieseln出發(fā)點：熱效率低，著火困難出發(fā)點：熱效率低，著火困難n著眼點：將卡諾循環(huán)變?yōu)楝F(xiàn)實，提高熱效著眼點：將卡諾循環(huán)變?yōu)?/p>