第二章内燃机的工作原理.pdf

内燃机是现代交通工具和许多机械设备的核心动力装置，其工作原理是理解汽车、船舶和工程机械等领域技术基础的关键。本章重点介绍了柴油机的基本结构和工作原理，特别关注了四冲程柴油机的工作流程。 柴油机的主要组成部分包括固定机件（如机座、机体、气缸盖、气缸套等）、运动机件（如曲轴、连杆、活塞等）、配气机构（凸轮轴、顶杆、摇臂、气阀机构等）、燃油系统（喷油泵、高压油管、喷油器等）以及辅助设备（进气管、排气管等）。除此之外，还有润滑、冷却、启动和控制系统等，这些都是保证内燃机正常运行不可或缺的部分。 在内燃机工作原理中，几个关键名词至关重要。例如，上止点是活塞离曲轴中心最远的位置，下止点则是最近的位置。活塞冲程是上、下止点间的距离，而压缩室容积是指活塞在上止点时，活塞顶部与缸盖间的空间。气缸工作容积是活塞上下止点间的容积，可以通过公式 Vh=[(π*D*D)/4]*S*0.001 计算，其中 D 是气缸直径，S 是活塞冲程。气缸的最大容积是活塞在下止点时气缸的总容积，等于工作容积加上压缩室容积。压缩比是气缸最大容积与压缩室容积的比值，对发动机性能有很大影响。 四冲程柴油机的工作循环由进气、压缩、燃烧膨胀和排气四个阶段组成。在进气冲程，活塞下行，进气阀打开，新鲜空气进入气缸。压缩冲程中，活塞上行，空气被压缩，温度和压力升高，为燃烧做准备。燃烧膨胀冲程时，燃料在高温高压下燃烧，推动活塞向下运动，做功。排气冲程，活塞上行，排气阀打开，排出废气。 在整个过程中，进气阀和排气阀的精确控制至关重要，以确保有效进气和排气。例如，进气阀会在活塞过下止点后才关闭，利用气流惯性提高进气效率。而燃料喷射时机也需精准，通常在曲轴上止点前一段时间喷入，以利用发火延迟期。 燃烧膨胀冲程的最高燃烧压力与压缩终点压力之比（λ）反映了燃烧效率，不同类型的柴油机，λ值范围不同，一般在1.2到2.5之间。这个比率直接影响到发动机的动力输出和燃油经济性。 第二章“内燃机的工作原理”深入探讨了柴油机的基本构造和工作流程，是理解内燃机工作核心的基础，对于学习和维修内燃机设备的专业人员来说，这部分知识是必不可少的。