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1、内 燃 机 原 理左承基机械与汽车工程学院一、本课程地位与任务 1、“热能与动力工程”专业热力发动机模块中 的主要专业课程之一。 2、“动力机械及工程”学科硕士研究生入学必 考的专业课程。 3、通过讲课、实验、习题和课堂讨论等教学 环节，要求达到： 初步具备分析内燃机性能，改进和提高 内燃机性能的能力； 初步具备进行内燃机性能试验和组织某 些专项性能试验的能力。二、本课程基本特点、内容和作用1 以内燃机的性能指标为主要研究对象； 2 明确各种因素对性能指标的影响规律，以 及各种因素相互之间的联系； 3 把合理组织内燃机的工作过程、提高整机 性能作为中心内容； 4 对于将来从事内燃机设计、试验研
2、究、运 用以及维修，都是必要的。三、与其它课程的联系和分工 1 先修技术基础课程-流体力学、工程热 力学等；先修专业课程-热力发动机基 础；平行专业课程-内燃机设计；后续 专业课程-其他各门专业选修课。 2 流体力学、工程热力学-本课程分析的 基本工具；热力发动机基础-提供热力发 动机结构知识；内燃机设计-以内燃机结 构强度为主要研究对象。 3 本课程是后续其他各门专业选修课的重 要基础。四、教学形式和学时分配章次 内 容 学时数 课堂讲授时数 实验时数 一绪论 2 2 二内燃机的工作指标 4 4 三内燃机的工作循环 6 6 四内燃机的充量更换 6 6 五内燃机混合气的形成和燃烧 12 12
3、六内燃机的燃料供给与调节 10 10 七内燃机污染物的生成与控制 4 4 八内燃机的特性与匹配 12 6 6 总学时数 56 50 6五、选用教材和主要参考书1 教材： 内燃机学，周龙保主编，机械工业 出版社（普通高等教育 “九五”部级重点教材 ）2 主要参考书： 内燃机原理，蒋德明主编，机械工 业出版社第一章 绪论第一节内燃机简史 第二节内燃机分类 第三节内燃机典型结构 第四节内燃机应用举例第一节 内燃机简史 1860年-Lenoir首先发明一种大气式内燃机（没有 压缩过程）-备注 1867年-Otto和Langen发明一种更为成功的大气式 内燃机-备注 1876年-Otto首先提出四冲程内
4、燃机 1890年前-Clerk，Robson，Benz等发明了二冲程内 燃机 1892年-Diesel发明了压燃式内燃机（柴油机） 1902年-Renault首次提出增加缸内压力的发明专利 （机械增压） 1915年-Buchi首次提出废气涡轮增压的发明专利 1957年-Wankel发明了转子发动机Lenoir大气式内燃机特点：进气、燃烧膨胀行程-上半行程是煤气和空气被吸入气缸，然后点火；下半行程是燃烧的煤气膨胀向下推动活塞作功。 排气行程-活塞上行将废气排除气缸。 热效率-低于5%；最大功率4.5kW。勒努瓦（Lenoir，Jean Joseph Etienne）比利时 法国发明家。 1860
5、年，他把这台内燃机装上一辆小的运输车，这辆运输车就成了世界上第一辆用内燃 机驱动的“不用马拉的车子”。Otto大气式内燃机特点：利用一个自由活塞和齿条机构（单向啮合）。上行时，自由活塞膨胀加速，齿条对外输出功率，同时使缸内产生真空。下行时，在大气压力和重力作用下推动活塞下行排除废气，之后再进气点火燃烧上行。 热效率-可达11%；比重量大（70kg/kW），最大功率？kW。1876年-Otto首先提出四冲程内燃机1890年前-Clerk，Robson，Benz等发明了二冲程内 燃机1892年-Diesel发明了压燃式内燃机（柴油机） 1902年-Renault首次提出增加缸内压力的发明专利 （机
6、械增压） 1915年-Buchi首次提出废气涡轮增压的发明专利1957年-Wankel发明了转子发动机40年代-美国洛杉矶首先出现汽车尾气造成的光化学烟雾 事件，加州率先建立了汽车排放标准。 60年代-美国、欧洲、日本相继确定了汽车排放标准，发 展了汽油喷射、三元催化、无铅汽油应用。 70年代初-开始内燃机代用燃料的研究，如天然气、醇类 燃料、合成燃料、二甲醚等，以减少对石油燃料的依赖。 70年代末-世界上开始制定车辆噪声法规，以降低车辆噪 对环境的污染。 我国情况-汽车保有量迅速上升，对环境污染越来越严重 。目前已制定一系列排放与噪声法规，并且越来越严。 2000年停止生产有铅汽油，发展汽油
7、喷射、三元催化技术 ，开展代用燃料等方面基础研究。机动车2010年7月1日开 始执行国4排放标准、非道路车辆执行国1、2排放标准。 欧盟非道路移动机械排放标准的第阶段于1999年执行，第阶段于20012004 年逐步执行，第阶段分两步:第一步仅包括气态排放物，从2005年12月31日到 2007年12月31日执行；第二步涵盖颗粒物排放，于2010年12月31日至2011年12月 31日之间执行。欧盟第阶段排放标准将从2014年开始执行。第二节 内燃机分类 按燃料分类-汽油机、柴油机、天然气机、 LPG发动机、醇类发动机、双燃料发动机、 灵活（两用）燃料发动机、氢气发动机等。 按着火方式分类-点
8、燃式发动机、压燃式发 动机。 按冲程数分类-四冲程机、二冲程机。 按活塞运动方式分类-往复活塞式发动机、 旋转活塞式发动机。 按冷却方式分类-水冷式发动机、风冷式发 动机。 按气缸数分类-单缸机、多缸机。按转速分类-低速（300r/min以下）机、中速 （300-1000r/min）机、高速（1000r/min以上 ）机。 按增压程度分类-非增压机、增压机（低增 压,压比3.6）。 按气缸排列分类-立式、卧式、直列式、对 置式、V型、W型、H型、X型、星型、王型 等。 按混合气形成分类-化油器式、缸外喷射（ 进气管或进气道）式、缸内喷射式、分层充 量式等。按燃烧室型式分类-开式燃烧室（型、浴盆
9、 型、楔型、半圆型、碗型等）、分隔式燃烧 室（预燃室式、涡流室式）。 按气门数分类-二气门、多气门（四气门、 五气门等）。 按气门和凸轮轴布置分类-顶置气门、侧置 气门、顶置凸轮轴、侧置凸轮轴等。 按电子技术应用分类-常规发动机、电控发 动机。 按用途分类-车用、拖拉机用、农用、船用 、工程机械用、机车用、发电用等。第三节 内燃机典型结构 一、点燃式发动机 1、1E50F汽油机 点燃式、二冲程、往复活塞 式、风冷、单缸、高速、非 增压、立式、化油器式、浴 盆式燃烧室、气口式、无凸 轮轴、非电控、农用。 D/S=50/50；12h功率2.2kW/ 4000r/min; 15min功率3kW/ 5
10、000r/min。 常用于小型轻便动力装置上， 如割草机、摩托车、移动式 发电机等。2、奥拓368汽油机点燃式、四冲程、往复 活塞式、水冷、三缸、 高速、非增压、直立式、 化油器式、多球形燃烧 室、二气门、单顶置式 凸轮轴（皮带传动）、 非电控、汽车用。D/S=68.5/72；标定工况 26.2kW/5500r/min。 用于奥拓轿车和其它小 型动力装置上。双水相萃取脂肪酶课件斯巴鲁售后服务经理人培训他汀类药物的安全性及对策胎膜早破病人护理查房糖尿病自我管理课件江南奥拓基本款采用了JN368QA三缸电喷汽油机，排量为0.8L ，最大功率为26.5kw，最高车速可达120码。3、奥迪（Audi）
11、A4型汽油机 点燃式、四冲程 、往复活塞式、 水冷、四缸、高 速、增压中冷、 直立式、进气道 喷射、球形燃烧 室、五气门、顶 置凸轮轴（皮带 传动）、电控闭 环控制、三元催 化器、汽车用。 D/S=86.4/81； 标定工况110kW/6800r/min，用于奥迪轿车。双水相萃取脂肪酶课件斯巴鲁售后服务经理人培训他汀类药物的安全性及对策胎膜早破病人护理查房糖尿病自我管理课件奥迪A4 2.0升TFSI发动机涡轮增压DOHC（缸内直喷+涡轮增压）二、压燃式发动机（1） 1、6110/125 ZL柴油机（a）压燃式、四冲程、 往复活塞、水冷、 六缸、高速、增 压、直立、缸内直 喷、形燃烧室、 二气门
12、、下置凸轮 轴、非电控、车用。 D/S=110/125；标 定工况170kW/2300 r/min。 用于中型载货汽车。6110/125 ZL柴油机（b）双水相萃取脂肪酶课件斯巴鲁售后服务经理人培训他汀类药物的安全性及对策胎膜早破病人护理查房糖尿病自我管理课件锡柴6110/125G5系列工程机械用柴油机，在6110/125车用柴油机基 础上为装载机配套设计的动力，继承了6110/125车用柴油机的优点 ，燃油耗为国内同类型柴油机最低。应用范围：主配ZL30、ZL35 、 ZL40、ZL50、ZL60装载机及路面机械、挖掘机等2、D/TBD234柴油机 压燃式、四冲程、 往复活塞、水冷、 六（八
13、、十二） 缸、高速、增压或 非增压、V形、直喷 形燃烧室、二气 门、下置凸轮轴、 非电控。D/S=128/140；单缸 功率达60kW。 用于机车、工程机 械、重型载货汽车、舰艇、发电站、固定动力等。双水相萃取脂肪酶课件斯巴鲁售后服务经理人培训他汀类药物的安全性及对策胎膜早破病人护理查房糖尿病自我管理课件河南柴油机集团有限责任公司TBD234系列柴油机（船用）：TBD234V6、TBD234V8、 TBD234V12转速范围：15002300r/min功率范围：116695kW第四节 内燃机应用举例二冲程/四冲程汽油机下述对象用的是什么类型的发动机？下述对象用的是什么类型的发动机？四冲程汽油机
14、卡车、客车柴油机，150300马力下述对象用的是什么类型的发动机？1台12V150柴油机，功率1500马力下述对象用的是什么类型的发动机？1台16V280ZJA型柴油机，5000马力下述对象用的是什么类型的发动机？两台涡轴发动机，1420马力下述对象用的是什么类型的发动机？两台涡喷发动机下述对象用的是什么类型的发动机？2台柴油机,?马力下述对象用的是什么类型的发动机？4台柴油机，13000马力下述对象用的是什么类型的发动机？柴燃联合动力(CODOG)；二台燃气轮 机55000马力；二台柴油机8840马力 下述对象用的是什么类型的发动机？RONGAN-WARTSILA二冲程柴油机 下述对象用的是什么类型的发动机？产品名称59RT- flex58T-D功率11300 18080kw缸径580mm冲程2416mm转速84-105rpm油耗170g/kwh重量 281418t合肥熔安动力机械有限公司研制生产的首台机6RT-Flex68-D智能型船用低速大功 率柴油机(全电子控制，无凸轮轴、低速、可直接换向、单作用的二冲程船用柴 油主机) 研制中融入多项节能、环保技术，性能优良、可靠性好、使用方便，已经成为油 轮、散货船和大型集装箱船的主要动力之一，在中国大陆地区尚属首次生产。本章结束
