内燃机构造
内燃机的构造及工作原理
内燃机的构造及工作原理内燃机，也称为发动机，是现代交通工具和许多家用电器的核心部件。
不同于蒸汽机等外燃机，内燃机是一种热力机械，即从燃烧燃料产生热能，通过能量转换产生动力，输出机械能和热能的发动机。
在本文中，我们将深入探讨内燃机的构造及工作原理。
一、内燃机的构造内燃机由多个部件组成，每个部件的构造和功能不同，协同工作，在发动机运转过程中，才能将燃油能转化为动力输出。
以下是内燃机的主要构造：1. 缸体及缸盖内燃机的主体部分是缸体和缸盖，彼此连接成为整体。
缸体是一个长圆柱形的筒体，里面有一个圆柱形的容积，即为缸内。
缸内的形状和大小根据不同的燃烧室形状和大小而定。
缸盖则作为缸体的顶部，封闭了缸内。
2. 活塞及活塞环活塞是内燃机中主要的运动部件，是一个圆柱体，材质通常是铝或铸铁。
活塞上开有一个小孔，称为活塞销穴，可用来固定活塞销。
活塞上还有一个凸起，称为活塞头。
活塞环被固定在活塞上沿着活塞径向走向。
活塞环的作用是密封气缸，确保活塞在缸内运动时气体不会泄漏。
3. 活塞销活塞销是将活塞与活塞连杆连接在一起的部件。
它是一根圆形的轴，材质通常是钢或铬合金钢。
活塞销的工作原理是将活塞上的动力传递到连杆上，然后通过曲轴将动力传递到发动机的其他部件。
4. 连杆连杆是将活塞与曲轴连接在一起的零件，它的长度和形状取决于缸距和曲轴。
通过连接活塞上的活塞销和曲轴上的曲轴销，连杆转化活塞上的往复运动成为曲轴上的旋转运动。
5. 曲轴曲轴是内燃机的关键部件之一，是一个大型的旋转轴。
它类似于一个长方形的轴，上面有几个凸起，具有不同长度的曲柄臂。
它的作用是将来自连杆的线性力转变为旋转力，使发动机产生动力输出。
6. 气门与点火系统气门系统由进气门和排气门组成，控制着油气混合物的进出。
点火系统包括点火线圈和火花塞，控制着燃料的燃烧。
二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理是当燃料和空气混合物在发动机的燃烧室中被点燃时，发生爆炸，使空气和燃料混合物的压力快速增加。
第三章 内燃机的机械构造
承载
支撑各另部件运动 承受燃气压力
主要作用
密封 防尘
润滑油密封 冷却水密封 燃气密封
一、气缸体
气缸体是整个发动机的基础件，发动机上各零、 部件均安装在气缸体上，其上部装有气缸盖，其下 部装有油底壳，其内部装有曲柄连杆机构和配气机 构。此外，气缸体上有着复杂的冷却水通道及润滑 气缸套 油通道，以保证发动机冷却及润滑的正常进行。为 使各部件能可靠、牢固地连接在气缸体上，其上还 主轴承盖 有着诸多大小各异的螺栓孔。
第三章 内燃机的机械构造
第一节 第二节 第三节 第四节 内燃机总体构造▲ 内燃机的气缸体、气缸盖及油底壳▲ 内燃机的曲柄连杆机构▲ 内燃机的配气机构▲
第一节 内燃机总体构造
发动机包括： ①机体、气缸盖、油底壳；曲柄连杆机构 及配气机构等机械部件。 ②实现冷却、润滑、燃油供给、点火及启 动等功能的辅助机构及系统。
①进气门打开的提前角α＝10˙～30˙，即在曲轴转到上 进气门提前打开 止点前α˙，进气门就开始打开。 ②进气门关闭的滞后角β＝40˙～80˙，即曲轴转过下止 点后β˙角，进气门才开始关闭。
排气门滞后关闭 ③排气门提前开启角γ＝40˙～80˙，排气门在曲拐转到 下止点前γ˙角，即开始打开。
④排气门关闭的延迟角δ＝10˙～30˙，排气门在曲拐转 过下止点后δ˙角，才开始关闭。
点火顺序说明图
点火顺序1-5-3-6-2-4
六缸机工作循环表
第三章课后思考题
1、发动机由哪些机械部件及辅助系统组成？ 2、曲柄连杆机构由哪些部件组成，各自的主要作用如何？ 3、配气机构由哪些部件组成，其各部件的作用如何？ 4、何为配气相位？配气相位包括哪些内容，其主要作用 如何？ 5、何为点火间隔角？四缸发动机及六缸发动机的点火间 隔角应分别是多少度？ 6、多缸发动机的点火顺序是如何确定的？四缸发动机及 六缸发动机的点火顺序是怎样排列的，试分别绘出工 作循环表？
九年级物理内燃机知识点
九年级物理内燃机知识点
九年级物理学习中，内燃机是一个重要的知识点。
以下是九年级物理内燃机的一些主
要知识点：
1. 内燃机的概念：内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能直接转化为机械能的热机，燃
料在密闭燃烧室中燃烧产生高温高压气体，通过活塞的往复运动转化为机械能。
2. 内燃机的分类：内燃机可分为汽油机和柴油机两种类型。
汽油机使用汽油作为燃料，而柴油机使用柴油作为燃料。
3. 内燃机的工作循环：内燃机工作循环包括吸气、压缩、燃烧推进和排气四个过程。
吸气阶段，活塞从缸底部往上移动，将外部空气吸入燃烧室；压缩阶段，活塞向下运
动将空气压缩；燃烧推进阶段，燃料喷入燃烧室并点燃，燃烧产生的高温高压气体推
动活塞向下运动；排气阶段，活塞再次上升，将废气排出。
4. 内燃机的构造部分：内燃机主要包括缸体、活塞、曲轴、连杆、气门和点火系统等
部件。
5. 内燃机的性能参数：内燃机的性能参数包括功率、转速、扭矩和热效率等。
功率表
示单位时间内所做的功，转速表示活塞往复运动的频率，扭矩表示内燃机输出的转矩
大小，热效率表示燃料转化为有用功的比例。
6. 内燃机的应用：内燃机广泛应用于汽车、摩托车、机械设备等领域，是现代工业和
交通运输的重要动力来源。
以上是九年级物理学习中关于内燃机的一些基本知识点，学习这些知识可以帮助理解
内燃机的工作原理和应用。
内燃机的构造与工作原理解析
内燃机的构造与工作原理解析内燃机是一种常见的发动机类型，广泛应用于汽车、飞机和船舶等交通工具中。
它通过燃烧内部燃料来产生动力，驱动机械运转。
本文将对内燃机的构造和工作原理进行详细解析。
一、内燃机的构造内燃机的构造主要由以下几个部分组成：1. 气缸和活塞：内燃机通常具有多个气缸，每个气缸内都放置有活塞。
气缸和活塞的数量决定了内燃机的多缸数量，多缸设计有利于提高发动机的功率和平稳性。
2. 曲轴和连杆：曲轴与活塞相连，将活塞的往复运动转化为旋转运动。
连杆负责连接活塞和曲轴，使活塞的运动能够传递到曲轴上。
3. 燃烧室和火花塞：燃烧室是燃烧燃料的地方，位于气缸顶部。
火花塞则是引发燃料燃烧的关键部件，通过电火花点燃混合气体。
4. 进气和排气系统：进气系统负责引入空气和燃料混合物，而排气系统则将燃烧产生的废气排出。
这些系统通常包括进气管、空气滤清器、燃油喷嘴和排气管等。
5. 燃油系统：燃油系统负责储存和供给燃料。
它包括燃油箱、燃油泵和喷油嘴等组件。
二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理可以总结为四个基本步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气：在进气冲程中，活塞从上往下移动，气缸内的压力下降，进气阀开启，混合气体通过进气管进入气缸。
这个过程将空气和燃料混合物引入燃烧室。
2. 压缩：在压缩冲程中，活塞从下往上移动，气缸内的空间减小，将混合气体压缩至高压状态。
这个过程使得混合气体变得更加稳定，为后续的燃烧提供条件。
3. 燃烧：在燃烧冲程中，电火花点燃燃烧室内的混合气体。
燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下移动。
这个过程释放出能量，推动发动机工作。
4. 排气：在排气冲程中，活塞再次向上移动，将燃烧产生的废气排出。
排气阀门开启，废气通过排气管被排放到大气中。
三、内燃机的工作循环内燃机的工作原理可以通过热力学循环图来表示，最常见的循环是四冲程循环，也称为奥托循环。
1. 进气冲程：活塞从上往下移动，气缸内的容积增大，吸入空气和燃料。
内燃机原理全 ppt课件
很明显：
Va = Vh + Vc
8、压缩比ε：气缸总容积与燃烧室容积之比称为 压缩比，以ε表示：
Va
Vc
压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小
的倍数，它对内燃机的性能有重要影响。
二、总体构造
四冲程汽油机 :
主要由下列机构和系统组成：曲柄连 杆机构、配气机构、供给系、点火系、润 滑系、冷却系和起动装置。
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第一章 内燃机的总体构造 与工作原理
第一节 内燃机概述 第二节 内燃机的总体构造 第三节 内燃机的基本工作原理
重点：结构、工作原理 难点：工作原理
第一节 内燃机概述
一、内燃机的定义及其分类
（一）内燃机的定义
内燃机是通过在热功转换空间内部的燃烧过程将 燃料中的化学能转变为热能，并通过一定的机构使之 再转化为机械功的一种热力发动机(简称热机)。 （二）内燃机的分类
和温度也愈高，混合气的燃烧速度以及燃
烧过程的最高温度和压力就愈高；
3.燃烧—膨胀过程 燃烧—膨胀过程是混合气燃烧、膨胀而作功的
过程。当压缩过程活塞到达上止点前，火花塞发 出电火花，将混合气点燃。混合气燃烧时放出大 量的热，气缸内气体的温度和压力骤增(这时进、 排气门都是关闭的)。在气体压力的作用下，活塞 向下止点移动，井通过连杆使曲轴旋转而作功。
由于机油在润滑系中的环流和飞溅．内燃机的运动件就 得到了润滑。 6、冷却系
冷却系的功用是将内燃机受热零件的热量传出，以保持 内燃机正常的工作温度(水温约80--90℃)。
多数内燃机采用水、风复合冷却系，它包括气缸周围和 气缸盖中的水套、散热器(水箱)、水泵和风扇。由于水泵的 作用，冷却水就在水套和散热器间循环流动，而内燃机需要 散出的热量则通过风扇和散热器散入大气中。
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10
3 减少质量
l
工艺上可采取5mm的薄壁铸件。最有效的方 法是减少机体外形尺寸。可改变的参数有缸心 距，连杆长度和活塞高度。
11
汽缸盖
注意刚 度，冷 却，进 排气道 布置和 气门机 构，喷 油器的 拆装方 便
12
减少温度应力
l
在缸盖上，进排气门之间，燃烧室和排气门之 间，排气门和喷油器之间受热严重。此区域与 冷水接触一面温度低，而进气侧受到新鲜空气 冷却，所以温度分布很不均匀。这样可以铸造 专门的定向喷水管进行冷却，或铣去一部分金 属改善传热性能，也可以在高温区钻出冷却水 道。
13
曲柄连杆机构
l
l
是发动机主要的工作机构。它把燃料燃烧的气 体力转化为活塞的往复运动，接着又转化为曲 轴的旋转运动。并通过曲轴对外做功。 这部分机构承受的力有气体力，往复惯性力以 及离心力惯性。
14
气体力
l
l
可以看到不 同的冲程， 活塞受到的 气体力是不 同的。 公式： Fg=Ap(p1p2)
5
设计要点
l 1 机体的刚度： 主要要使金属分布更合理；同时要避免设计时出现附 加弯矩。 （1）可以在汽缸孔从机体顶面一直到上曲轴箱壁下 沿加隔板，在隔板上加主轴承座。使机体受力较均 匀，避免上轴承箱承受局部负荷。 （2）沿机体各受力部位的传力方向上设加强肋，增 加受力部位的刚度 。
6
l
（3） 设计不同的机体：
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分类
内燃机 旋转式 旋转活塞式 柴油机 其它 活塞式 往复活塞式 汽油机
2
基本构造
曲柄连杆机构
机体和缸盖
供给系统
起动装置
内燃机
配气机构
中考物理知识点：内燃机的工作过程
中考物理知识点：内燃机的工作过程
中考物理知识点：内燃机的工作过程
热机是利用内能做功的机器是把内能转化成机械能的机器。
内燃机：燃料在气缸内燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功。
①汽油机
⑴构造：进气门，排挤门，火花塞，气缸，活塞，曲轴，连杆。
⑵燃料：汽油
⑶工作过程：
吸气冲程，进气门打开，排气门关闭。
活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。
压缩冲程：进气门关闭，排气门关闭。
活塞向上运动，机
械能装化成内能（火花塞点火）
做功冲程：进气门关闭，排气门关闭。
活塞向下运动，内能转化成机械能
排气冲程：进气门关闭，排气门打开。
活塞向上运动。
排除废气
四个冲程叫做一个工作循环，曲轴转俩圈，对外做功一次。
例题：一个单杠汽油机的转数是1200转/min，一秒钟对外做功（）次。
做功冲程是主要冲程靠燃气推动，其他三个为辅助冲程靠惯性完成。
②柴油机
⑴构造：喷油嘴，进气门，排挤门，气缸，活塞，曲轴，连杆。
⑵燃料：柴油
⑶工作过程
吸气冲程，进气门打开，排气门关闭。
活塞向下运动，只吸入柴油。
压缩冲程：进气门关闭，排气门关闭。
活塞向上运动，机械能装化成内能（喷油嘴喷油）。
汽油机和柴油机的不同：构造不同，燃料不同，点火方式不同（点燃式和压燃式），吸入气缸的物质不同，效率不同。
内燃机的构造和工作原理
内燃机的构造和工作原理内燃机是一种能够将化学能转化为机械能的热机。
在内燃机中，燃料在燃烧过程中释放能量，并通过往复循环过程转化为连续运动。
内燃机通常采用往复活塞式结构，包括气缸、活塞、连杆和曲轴等重要部件。
1.气缸：内燃机通常有一个或多个气缸，气缸壁内部光滑，充当活塞运动的导向面。
气缸通常用铸铁或铝合金制成。
2.活塞：活塞是内燃机的运动部件，通常是一个柱状或圆柱形的零件，位于气缸内。
活塞上下运动在曲轴的驱动下完成，将压力转化为机械能。
3.曲轴：曲轴是内燃机的核心组成部分，将来自活塞和连杆的往复运动转化为旋转运动。
曲轴通过连杆和活塞连接并驱动机械装置，将发动机的功率传递到外部。
4.连杆：连杆将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆连接着活塞与曲轴，通过摇杆机构使活塞的上下运动转变为曲轴的回转运动。
5.气门：气门是内燃机进、排气的关键部件。
气门通过气门弹簧和凸轮机构控制开关，使燃烧室与气缸通道正确连接，完成进、排气过程。
内燃机的工作原理如下：1.进气冲程：活塞下行，气缸内压力下降，气门打开，油气混合物通过进气道进入燃烧室。
同时，曲轴带动连杆将活塞向下推动。
2.压缩冲程：活塞上行，气门关闭，气缸内油气混合物被压缩，并使混合物中的燃料、空气更加充分混合并增加压力。
曲轴再次带动连杆将活塞向上推动，使体积变小。
3.燃烧冲程：当活塞达到最高点时，燃油喷射器向燃烧室喷射燃料，与空气形成可燃混合气体，然后通过火花塞产生的火花点燃混合气体。
燃烧产生的高温高压气体将活塞向下推动，曲轴再次带动连杆。
4.排气冲程：活塞再次向上移动，气门打开，废气通过排气道排出，气缸内压力下降。
曲轴带动连杆将活塞向上推动。
以上四个冲程完成一个完整的循环，并将化学能转换为机械能，推动发动机的运转。
总体而言，内燃机通过不断重复的往复运动将燃料在燃烧室内燃烧，释放出的能量转化为机械能，驱动发动机的运动。
内燃机在现代交通运输、工业生产和家庭用途中得到广泛应用。
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三、活塞式内燃机：
按活塞运动方式分： 1、往复活塞式内燃机 2、转子活塞式内燃机
三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于1958年由德 国F.汪克尔发明，关键技术是1954年F.汪克尔提出的气密封系 统，1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上，1967年日 本东洋工业公司成批生产，至今。
比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体积 小，重量轻，转速高，升功率大，现代转子发动机燃油消耗率 水平接近往复活塞式发动机，但耐久性、可靠性等较差，制造 成本较高。
（三）发动机基本术语
上止点（T.D.C.）：活塞顶离曲轴中心最远处。 下止点（B.D.C.）： 活塞顶离曲轴中心最近处。 活塞行程 S ： 上、下止点之间的距离。 曲柄半径 R ： 曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴 中心的距离。 气缸工作容积Vh：活塞从上止点到下止点所扫过 的容积（气缸排量） 。 发动机工作容积VL：多缸发动机各气缸工作容积 的总和 （发动机排量） 。 2 D 式中：D——气缸直径（cm） VL= Si S——活塞行程（cm） 4 i ——气缸数 燃烧室容积VC ： 活塞在上止点时，活塞顶上方的 气缸容积（或气缸最小容积）。 气缸总容积Va ：活塞在下止点时，活塞顶上方的 气缸容积（或气缸最大容积） （ Va= VC+ Vh ） 压缩比 ： 气缸总容积与燃烧室容积之比。
配气机构—为了吸入新鲜气体和排 出废气，设有进气门2和排气门3， 曲轴14通过正时齿轮副推动配气凸 轮轴转动，凸轮通过挺杆克服气门 弹簧力顶开气门，气门在气门弹簧 预紧力的作用下关闭。
供给系—汽油和空气在化油器4内 混合成新鲜可燃混合气，经过进气 管1、进气门2吸入气缸内，燃烧后 的废气经过排气门3、排气管排入 大气中。
第二节 四冲程发动机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理 （一）基本工作原理
1、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入
发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——传统式。
2、汽油喷射式汽油机：
（1）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，
再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功—— （现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。
往复活塞式内燃机:
1、按所用的燃料分： （1）液体燃料发动机；汽油机（gasoline engine）； 柴油机（diesel engine）。 （2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）； 液化石油气发动机（LPG）。 2、按发火方式分：（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）； （2）压燃式发动机（如柴油机）。 3、按工作循环的冲程数分： （1）四冲程发动机； （2）二冲程发动机。 4、按冷却方式分： （1）水冷发动机； （2）风冷发动机。 5、按进气方式分： （1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）； （2）强制吸气式（增压式发动机）。 6、按气缸数分： （1）单缸发动机 ； （2）多缸发动机。 7、按气缸排列方式分：（1）单列发动机：直立式发动机、平卧式发动机 （2）双列发动机： V型发动机、水平对置式发动机
（ =Va / VC =1+ Vh/ VC ）
（四）四冲程发动机的工作循环： 在发动机内，每一次将热能转变成机械能都必须经过吸入空气、压缩 和输入燃料，使之发火燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排除这样一系 列连续过程，称为一个工作循环。... 四冲程发动机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气 四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转720（两周）。 1、四冲程汽油机的工作循环 （1）进气行程（0~180 CA）： 活塞自上止点向下止点移动，活塞上方气 缸容积增大，形成一定真空，此时排气门 关闭，进气门打开，可燃混合气由化油器 经进气歧管、进气门吸入气缸，历时一个 活塞行程，曲轴旋转180°转角。由于有进 气阻力，进气终了时缸内压力低于大气压 力，约为0.075~0.09MPa；由于气缸内的可 燃混合气受上一循环残余废气和高温零件 的加热，进气终了时缸内气体温度上升到 370~400K。
点火系—气缸内的新鲜可燃混 合气经过压缩后由气缸盖上伸 入燃烧室内的火花塞5产生的 点火花点燃。 润滑系—机油泵17由配气凸轮 轴上的偏心凸轮驱动，将油底 壳16内的机油吸入并经过机油 管15、润滑油道泵入到各运动 件的摩擦部位进行润滑。 冷却系—水泵9由曲轴14上的 皮带轮带动，将来自散热器冷 却后的冷却水泵入气缸7燃烧 室周围的冷却水套，经过气缸 盖6中的冷却水套，热水由气 缸盖直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合
气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（未来发展）。
（二）单缸汽油机基本结构：
曲柄连杆机构—气缸7内装有活塞8， 活塞通过活塞销10、连杆11与曲轴14 相连接。活塞在气缸内作往复直线 运动，通过连杆推动曲轴转动，通 过飞轮13对外输出作功。
内 燃 机 构 造
教材：
1、《汽车构造》上册：面向21世纪课程教材—吉林工大陈家瑞主编
第一章 发动机的工作原理和 总体构造
第一节 发动机的分类
一、发动机：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太阳能等）转 变 成机械能的机器。 二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。 1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内部并转变成机 械能输出的热力发动机。如蒸汽机。 2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热 能，然后再将热能转变成机械能输出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气 轮机(按热能转变成机械能的主要构件分）。 3、比较： 外燃机体积大，重量重，热效率低； 内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，起动性能好; 燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运动件，单位功率质量小）， 转矩特性好（减少 变速器挡数），燃料适应性好，起动性好，但耗油量、噪 声和制造成本均较高，适用于坦克发动机