内燃机结构与润滑原理.
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内燃机原理与构造
动机等。 4、按进气状态分，有非增压式内燃机和增压式内燃机之分。 5、按冷却方式分，有水冷式和风冷式两种。汽车和工程机械用内燃机多数是
水冷式的。 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机(图1-1b)、斜 置式内燃机。 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
型号示例：
柴油机 YZ6102Q—六缸直列、四冲程、缸径102mm、水冷、汽车
用（YZ为扬州柴油机厂代号）； 12V135ZG—12缸、V型、四冲程、缸径135mm、水冷、
增压、工程机械用； 12VE230ZCZ—12缸、V型、二冲程、缸径230mm、水冷、
增压、船用主机、左机基本型。 汽油机 （1）1E65F—单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型； （2）12V135ZG—12缸、V形、四冲程、缸径135mm、水
轿车柴油机(55KW/4200rpm)
全铝结构（气缸盖、气缸体、 曲轴箱） 贯穿螺栓强化整机强度 刚度 四气门，双顶置凸轮 (DOHC) 直喷，增压中冷 可变截面增压器 （VNT） 共轨燃油喷射系统(CR) 带中冷EGR和进气控制 的空气管理 可变进气涡流（选装） 氧化催化器
柴油机与汽油机比较，各有优缺点（表1-3）
（5）、示功图
ra－进气行程 ac－压 缩行程 czb－做功行 程
z－最高燃烧压力 b－ 做功终点 r－排气终点
Ｐ0－大气压力
2、四冲程柴油机结构特点与工作原理
柴油机所用的燃料是柴油。与四冲程汽油机 相比基本结构特点是没有火花塞，喷油器直 接安装在气缸顶部，向气缸内喷油（图1-7） 其工作原理与四冲程汽油机也有所不同，在 进气行程，进入气缸的是纯空气，而不是可 燃混合气；在压缩行程末，喷油器向气缸喷 入高压柴油，由于气缸的高温高压作用，柴 油迅速着火燃烧，使气体急剧膨胀，推动活 塞做功。其着火方式属于压燃式，而不是汽 油机的点燃式。
水冷式的。 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机(图1-1b)、斜 置式内燃机。 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
型号示例：
柴油机 YZ6102Q—六缸直列、四冲程、缸径102mm、水冷、汽车
用（YZ为扬州柴油机厂代号）； 12V135ZG—12缸、V型、四冲程、缸径135mm、水冷、
增压、工程机械用； 12VE230ZCZ—12缸、V型、二冲程、缸径230mm、水冷、
增压、船用主机、左机基本型。 汽油机 （1）1E65F—单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型； （2）12V135ZG—12缸、V形、四冲程、缸径135mm、水
轿车柴油机(55KW/4200rpm)
全铝结构（气缸盖、气缸体、 曲轴箱） 贯穿螺栓强化整机强度 刚度 四气门，双顶置凸轮 (DOHC) 直喷，增压中冷 可变截面增压器 （VNT） 共轨燃油喷射系统(CR) 带中冷EGR和进气控制 的空气管理 可变进气涡流（选装） 氧化催化器
柴油机与汽油机比较，各有优缺点（表1-3）
（5）、示功图
ra－进气行程 ac－压 缩行程 czb－做功行 程
z－最高燃烧压力 b－ 做功终点 r－排气终点
Ｐ0－大气压力
2、四冲程柴油机结构特点与工作原理
柴油机所用的燃料是柴油。与四冲程汽油机 相比基本结构特点是没有火花塞，喷油器直 接安装在气缸顶部，向气缸内喷油（图1-7） 其工作原理与四冲程汽油机也有所不同，在 进气行程，进入气缸的是纯空气，而不是可 燃混合气；在压缩行程末，喷油器向气缸喷 入高压柴油，由于气缸的高温高压作用，柴 油迅速着火燃烧，使气体急剧膨胀，推动活 塞做功。其着火方式属于压燃式，而不是汽 油机的点燃式。
第一章 内燃机基本构造和原理
（5）气缸工作容积：活塞从一个止点运动到另一个止点所 扫过的容积。一般用Vh表示： Vh= πD2· S ×10-6/4 （L） 式中：D－气缸直径，单位mm；
S－活塞行程，单位mm；
（6）燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Vc表示。 （7）气缸总容积：活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积 和燃烧室容积之和，即Va＝Vc＋Vh。
（8）发动机排量：多缸发动机的各气缸工作容积的总和。 一般用VL表示： VL = Vh × i 式中：Vh－气缸工作容积； i － 气缸数目。
（9）压缩比：是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值， 即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。 ε= Va / Vc 式中：Va － 气缸总容积； Vh － 气缸工作容积；Vc － 燃烧室 容积； （10）工作循环：包括进气、压缩、作功和排气过程，即 完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。
二、四冲程柴油机的工作原理
四行程柴油机和四行程汽油机的工作过 程相同，每一个工作循环同样包括进气、 压缩、作功和排气四个行程，由于柴油 机使用的燃料是柴油，粘度大，不易蒸 发，自燃温度低，故可燃混合气的形成、 着火方式、燃烧过程以及气体温度压力 的变化都和汽油机不同。
喷油器
进气门
排气门
纯空气
喷油泵
第一章 内燃机基本构造与原理
发动机：是将其它形式的能量转化为机械能的 机器。 热力发动机：将热能转化为机械能的机器。 热力发动机包括内燃机和外燃机。 内燃机：分为活塞式内燃机和燃气轮机。 活塞式内燃机：分为往复和旋转活塞式内燃 机。
第一节 内燃机的分类
活塞式内燃机的分类 1、按燃料分类：汽油发动机和柴油发动机 2、按冲程分类：四冲程发动机和二冲程发动机 3、按冷却方式分类：水冷发动机和风冷发动机 4、按气缸数目分类：单缸发动机和多缸发动机 5、按进气方式：增压和非增压 6、按点火方式：压燃和点燃 7、按转速：高速和低速 8、按气缸排列方式:立式、卧式、V型、对置式 9、按用途：汽车、拖拉机、船用和工程机械用
内燃机构造及原理.pdf
4）大头孔钻有喷孔的，其孔必须对准主承压面 以保证润滑。
第四节 曲轴飞轮组
组成：由曲轴和飞轮以及其它不同功用的零件和附件组 成。
一、 曲轴 1、 作用：承受连杆传来的力，并将此力转换成绕其自
身的轴线的力矩。 2、 结构： 1） 前端：正时齿轮、正时链轮、皮带轮端；车用发动
机还装有曲轴扭转减震器、启动爪（中、小 发动机）。 2） 后端：飞轮端（功率输出端）。 3） 曲轴轴颈、曲柄（臂）、曲柄销（连杆轴颈）、平 衡重等。
第二次密封：由下窜入背隙的气体压力形成， 加强了第一密封面的密封性。
5、气环的切口形状 四种：1）直切口 2）斜切口
3）搭切口 4）封闭切口 6、常见气环的断面形状 1）矩形断面（气环横剖面为矩形） 结构简单，加工容易，成本较低，报废率 少，贴合性、结合性、磨合性较差，耐磨性也 较差，密封效果不好，泵机油现象严重。（图 2-30） 2）微锥面环 环的磨合性和贴合性大大提高，此环多用在 第二、三道上，起强化密封的作用。
3、材料 常用：铸铝合金（高硅铝合金、铝铜合金）
强化发动机：高级铸铁、耐热钢（主要为了 提高其强度）
新型：金属陶瓷（有组合式的（陶瓷用于活 塞顶部），也有整体式的）
总之，对于转速较高的发动机来说，活塞 材料多选择质量较轻的铝合金；而对于低速 机，现在多用灰铸铁。
4、加工制造方法 1）铸造 2）锻造 3）液态模锻 5、结构 1）顶部： 汽油机：二冲程机多用凸顶活塞，其它汽油机
A、原因 （图2-20）
A）沿活塞销的方向，金属量较多,所以在其受 热膨胀后，此处的膨胀量就最大。
B）在受到气缸内气体燃烧后产生的气压力的 作用后，使活塞顶部在销座跨度内发生弯 曲变形。
C）气缸壁对活塞的侧压力作用，引起活塞变 形也沿活塞销的轴线方向。
第四节 曲轴飞轮组
组成：由曲轴和飞轮以及其它不同功用的零件和附件组 成。
一、 曲轴 1、 作用：承受连杆传来的力，并将此力转换成绕其自
身的轴线的力矩。 2、 结构： 1） 前端：正时齿轮、正时链轮、皮带轮端；车用发动
机还装有曲轴扭转减震器、启动爪（中、小 发动机）。 2） 后端：飞轮端（功率输出端）。 3） 曲轴轴颈、曲柄（臂）、曲柄销（连杆轴颈）、平 衡重等。
第二次密封：由下窜入背隙的气体压力形成， 加强了第一密封面的密封性。
5、气环的切口形状 四种：1）直切口 2）斜切口
3）搭切口 4）封闭切口 6、常见气环的断面形状 1）矩形断面（气环横剖面为矩形） 结构简单，加工容易，成本较低，报废率 少，贴合性、结合性、磨合性较差，耐磨性也 较差，密封效果不好，泵机油现象严重。（图 2-30） 2）微锥面环 环的磨合性和贴合性大大提高，此环多用在 第二、三道上，起强化密封的作用。
3、材料 常用：铸铝合金（高硅铝合金、铝铜合金）
强化发动机：高级铸铁、耐热钢（主要为了 提高其强度）
新型：金属陶瓷（有组合式的（陶瓷用于活 塞顶部），也有整体式的）
总之，对于转速较高的发动机来说，活塞 材料多选择质量较轻的铝合金；而对于低速 机，现在多用灰铸铁。
4、加工制造方法 1）铸造 2）锻造 3）液态模锻 5、结构 1）顶部： 汽油机：二冲程机多用凸顶活塞，其它汽油机
A、原因 （图2-20）
A）沿活塞销的方向，金属量较多,所以在其受 热膨胀后，此处的膨胀量就最大。
B）在受到气缸内气体燃烧后产生的气压力的 作用后，使活塞顶部在销座跨度内发生弯 曲变形。
C）气缸壁对活塞的侧压力作用，引起活塞变 形也沿活塞销的轴线方向。
内燃机原理(全)
7、按气缸布置形式分：有卧式、直列式、V形、 对置式及星形（航空）内燃机等，如图1--1所示。
8、按汽缸数分：单缸、双缸和多缸内燃机。
9、按用途分：可分为汽车用、特种车辆用、工程机 械用、农用、拖拉机用、发电用、铁路机车用、内 河（淡水）和海洋（咸水）船舶用、飞机用、摩托 用、军用等内燃机等。
10、按转速分：有高速、中速和低速内燃机。目前 汽油机均为高速内燃机，最高转速一般在6000转/分 以上，比柴油机的转速高；汽车用柴油机最高转速 4000转/分左右；而工程机械柴油机最高转速一般为 1500转/分—2000转/ 分。船舶用柴油机转速一般为 中、低速，100转/分—500转/ 分左右。
4.排气过程
排气过程中，活塞由下止点向上止点移动， 排气门开启，进气门保持关闭 。示功图上的曲
线br表示排气过程。残余废气约占进入气缸的新
鲜混合气的5％--15％(以质量计)
三、四冲程柴油机的工作原理
四冲程柴油机和汽油机—样，每个工作循环也 经历进气、压缩、燃烧—膨胀和排气4个过程。其工 作过程与汽油机的不同，在于可燃混合气的形成和 着火的方法。在柴油机中吸进和压缩的是空气，燃 油以很高的压力被喷入压缩后的高温空气中形成混 合气而自行着火燃烧。
活塞在气缸中往复运动时，曲轴则绕 其轴心线作旋转运动。很明显，曲轴每转 一周，活塞向上向下各行一次（两个行 程）。
一．基本名词术语
1、上止点（TDC）： 活塞离曲轴中心最大
距离的位置称为上止点， (图1—3)； 2、下止点（BDC）：
活塞离曲轴中心最小 距离的位置称为下止点。 注意：在上、下止点时， 活塞的运动方向改变， 同时它的速度等于零。
四冲程柴油机的构造除点火系和供给系外， 与汽油机的大体相同。
内燃机机理及其优化研究
内燃机机理及其优化研究内燃机是一种基于燃料燃烧产生热能的发动机，其驱动机械能转化为动力输出，被广泛应用于机车、汽车、船舶、飞行器等领域。
内燃机的机理是燃烧和动力学的复杂过程，但是通过对内燃机机理的深入研究，可以找到优化内燃机性能的方法。
本文将介绍内燃机的机理及其优化研究，分为以下几个部分：一、内燃机的基本组成和工作原理内燃机由气缸、活塞、曲轴、气门、进气道、排气道等组成。
内燃机的工作原理是，气缸中的气体被压缩，在燃料的燃烧下释放出热能，然后推动活塞运动，转化为机械能输出。
内燃机一般分为汽油机和柴油机两种，其区别在于燃料的点火方式和燃烧特点。
二、内燃机的燃烧过程及其特性内燃机的燃烧过程是一系列动力学过程，包括混合、点火、燃烧和排放等环节。
内燃机的燃烧特点主要包括点火顺序、燃料的化学组成、空气燃料比、压缩比等。
内燃机的燃烧过程还受到环境和工况的影响，如气温、气压、负荷条件等，需要通过燃烧控制和排放控制等措施予以优化。
三、内燃机优化的方法和技术为了提高内燃机的性能和降低环境污染，需要采用一系列优化方法和技术。
其中主要包括以下几个方面：1. 燃烧优化通过控制燃烧过程中的点火位置、燃料组成、混合气状态等参数，可以提高燃烧效率和降低排放，如采用高压缩比、添加二次进气、低氮氧化物燃烧技术等。
2. 进气和排气系统优化通过改进进气道和排气道的气流设计，可以提高进出气量和流速，增强内燃机的动力输出和燃烧效率，如增加进气道面积、优化涡轮增压等。
3. 燃料和润滑油优化选择合适的燃料和润滑油，可以提高内燃机的燃烧质量和保护零部件。
如选择高品质的燃料和润滑油、优化燃油喷射系统等。
4. 智能控制技术优化采用智能控制技术和传感器监测系统，可以实现对内燃机的全面控制和自适应调节，实现对动力输出和排放的实时优化。
如采用信号控制系统及传感器检测技术、电子控制燃油喷射系统等。
四、内燃机的未来发展趋势随着科技的不断进步和市场需求的变化，内燃机的未来发展趋势主要包括以下几个方面：1. 新型燃料开发随着能源问题和环境污染问题的日益突出，内燃机的燃料逐渐向清洁、高效的方向发展，如使用天然气、液化石油气、生物质燃料等。
内燃机原理和构造(共57张PPT)
为满足更严格的排放法规，内燃机技术需要不断升级 。
多元化动力总成
未来动力总成将呈现多元化趋势，内燃机将与电动机 、燃料电池等共同存在。
提高效率降低排放策略
涡轮增压技术
提高进气压力，增加发动机功 率和扭矩，同时降低油耗和排 放。
轻量化设计
采用高强度材料和先进制造工 艺，减轻发动机重量，提高燃 油经济性。
02
密封材料选择
根据密封部位的工作条件和要求，选择合适的密封材料，如橡胶、塑料
、金属等。
03
密封技术改进
随着技术进步，新型密封材料和结构不断涌现，如高性能橡胶材料、复
合密封结构等，提高了密封效果和耐久性。同时，采用先进的加工工艺
和质量控制手段，确保密封件的精度和质量。
05
性能评价与试验方法
Chapter
应用领域与市场需求
应用领域
内燃机广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电机组等领域，为现代社 会提供了强大的动力支持。
市场需求
随着全球经济的不断发展，对于内燃机的需求也在持续增长。特别是在新兴市场 和发展中国家，由于基础设施建设和工业化进程的加速，对于内燃机的需求尤为 旺盛。同时，市场对于更加高效、环保的内燃机的需求也在不断增加。
缸内直喷技术
提高燃油雾化质量，实现更精 确的燃油喷射控制。
可变气门正时技术
根据发动机工况实时调整气门 开度和气门关闭时间，优化燃 烧过程。
余热回收技术
利用发动机余热为车辆提供辅 助热源，提高能源利用效率。
THANKS
感谢观看
润滑、冷却与密封技术
Chapter
润滑系统组成及作用
润滑系统组成
包括机油泵、机油滤清器、机油 冷却器、油道等。
多元化动力总成
未来动力总成将呈现多元化趋势，内燃机将与电动机 、燃料电池等共同存在。
提高效率降低排放策略
涡轮增压技术
提高进气压力，增加发动机功 率和扭矩，同时降低油耗和排 放。
轻量化设计
采用高强度材料和先进制造工 艺，减轻发动机重量，提高燃 油经济性。
02
密封材料选择
根据密封部位的工作条件和要求，选择合适的密封材料，如橡胶、塑料
、金属等。
03
密封技术改进
随着技术进步，新型密封材料和结构不断涌现，如高性能橡胶材料、复
合密封结构等，提高了密封效果和耐久性。同时，采用先进的加工工艺
和质量控制手段，确保密封件的精度和质量。
05
性能评价与试验方法
Chapter
应用领域与市场需求
应用领域
内燃机广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电机组等领域，为现代社 会提供了强大的动力支持。
市场需求
随着全球经济的不断发展，对于内燃机的需求也在持续增长。特别是在新兴市场 和发展中国家，由于基础设施建设和工业化进程的加速，对于内燃机的需求尤为 旺盛。同时，市场对于更加高效、环保的内燃机的需求也在不断增加。
缸内直喷技术
提高燃油雾化质量，实现更精 确的燃油喷射控制。
可变气门正时技术
根据发动机工况实时调整气门 开度和气门关闭时间，优化燃 烧过程。
余热回收技术
利用发动机余热为车辆提供辅 助热源，提高能源利用效率。
THANKS
感谢观看
润滑、冷却与密封技术
Chapter
润滑系统组成及作用
润滑系统组成
包括机油泵、机油滤清器、机油 冷却器、油道等。
柴油机润滑系统的组成与润滑方式
柴油机润滑系统的组成与润滑方式
1.功用 内燃机润滑系统的基本任务是将一定数量、清洁和温度适宜的润滑油送至各摩擦表 面进行润滑，主要功用是: 减少零件摩擦和磨损:对摩擦表面进行清洗和冷却:提高活塞环与气缸壁的密封性能; 同时起防锈作用。 随着内燃机强化程度的提高，对润滑系统和润滑油都提出了更高的要求。
2.组成 润滑系统由机油泵、过滤器、压力表、温度表、冷却器、调压阀等组成。 机油泵、油底壳、机油道和油管，用以储存机油，并使机油在运动机件间强制循环。 机抽细滤器、粗滤器、集滤器，用以清除机油中的各种杂质。 机油压力表、机油温度表，用以显示润滑系统的工作状况。 机油冷却器，用来冷却机油，防止机油温度过高，影响润滑效果. 调压阀、限压阀和旁通阀，用以调节和限制机油压力，保证润滑系统安全可靠地工 作。
(2)压力式:压力式润滑方式是利用机油泵将机油以一定的压力强制输送到各运动机 件的摩擦表面。这种润滑方式工作可靠，润滑强度可以调节，但结构比较复杂。用以润 滑凸轮轴轴承、连杆轴承、主轴承、气门机构等。
(3)混合式:压力式和飞溅式并存的滑方式叫混合式润滑方式。(4)混合燃料式:馄合燃料式为二行程汽油机所独有的润滑方式。因二行程汽油机的 混合气必须先进入曲轴箱中，经预压后才送到气缸，所以曲轴箱中不能存放机油。因此， 曲轴轴承、连杆轴承、活塞与气缸壁各机件的润滑需靠混合在燃料中的机油来实现。早 期的二行程汽油机均将机油以一定的比例混合在汽油中，因无法适应从怠速到高速各种 工况所需的润滑油量，常造成润滑不良或排烟过度的毛病。因此，现代二行程汽油机多 改用分离润滑的方式，使用可变输出量的机油泵供应适量机油与汽油混合，以保证主轴 承、连杆轴承、活塞和气缸壁的润滑。这种润滑方式结构简单，但润滑效果不好，而且 因有机油参与然烧，火花塞容易积炭，机油消耗量大。
1.功用 内燃机润滑系统的基本任务是将一定数量、清洁和温度适宜的润滑油送至各摩擦表 面进行润滑，主要功用是: 减少零件摩擦和磨损:对摩擦表面进行清洗和冷却:提高活塞环与气缸壁的密封性能; 同时起防锈作用。 随着内燃机强化程度的提高，对润滑系统和润滑油都提出了更高的要求。
2.组成 润滑系统由机油泵、过滤器、压力表、温度表、冷却器、调压阀等组成。 机油泵、油底壳、机油道和油管，用以储存机油，并使机油在运动机件间强制循环。 机抽细滤器、粗滤器、集滤器，用以清除机油中的各种杂质。 机油压力表、机油温度表，用以显示润滑系统的工作状况。 机油冷却器，用来冷却机油，防止机油温度过高，影响润滑效果. 调压阀、限压阀和旁通阀，用以调节和限制机油压力，保证润滑系统安全可靠地工 作。
(2)压力式:压力式润滑方式是利用机油泵将机油以一定的压力强制输送到各运动机 件的摩擦表面。这种润滑方式工作可靠，润滑强度可以调节，但结构比较复杂。用以润 滑凸轮轴轴承、连杆轴承、主轴承、气门机构等。
(3)混合式:压力式和飞溅式并存的滑方式叫混合式润滑方式。(4)混合燃料式:馄合燃料式为二行程汽油机所独有的润滑方式。因二行程汽油机的 混合气必须先进入曲轴箱中，经预压后才送到气缸，所以曲轴箱中不能存放机油。因此， 曲轴轴承、连杆轴承、活塞与气缸壁各机件的润滑需靠混合在燃料中的机油来实现。早 期的二行程汽油机均将机油以一定的比例混合在汽油中，因无法适应从怠速到高速各种 工况所需的润滑油量，常造成润滑不良或排烟过度的毛病。因此，现代二行程汽油机多 改用分离润滑的方式，使用可变输出量的机油泵供应适量机油与汽油混合，以保证主轴 承、连杆轴承、活塞和气缸壁的润滑。这种润滑方式结构简单，但润滑效果不好，而且 因有机油参与然烧，火花塞容易积炭，机油消耗量大。
内燃机凸轮机构弹性流体润滑分析
Ａ ｓ ａ ｔ Ｔ ｅ ｃｍ ｍｅｈ ｎｓ ｅ ｏｍ ｎ ｅａ ｄ ｉ ｅ ｉｅｌｅｗ ｓａ ｅｔｂ ｈ ｕ ｒ ａｏ ｉ ａｏ ， ｔｅＩｔ ｎｌｃｍ ｕｔ ｎ （ ） ｂ ｔ ｃ： ｈ ａ ｃａｉ ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｎ ｔ ｓｒ ｃ ｉ ａ ｆ ｃ ｙ ｔｅ ｌｂｉ ｔｎ ｓｕｔ ｎ ｈ ｎｅ ａ ｏ ｂ ｓｏ Ｉ ｒ ｍ ｆ ｓ ｖ ｆ ｃｉ ｔ ｉ ｒ ｉ Ｃ
Ｕ 引 舌
内燃 机配 气 机构 中 ，凸 轮和 挺柱 是 内燃 机 最重 要
求解 ． 必须 经过 简 化处 理才 能 获得 近 似解 ， 因而 理论 计 算有 很 大 的误差 ， 当今 计算 机 的发 展 ， 杂 的润 滑 问题 复
有可 能进 行数 值求解 。此外 ， 进 的测试 技术对 于润 滑 先
液 压 气 动 与 密 封 ／ ０ １年 第 １期 ２１
内燃机 凸轮机构 弹性流体润滑分析
毕佳 宾
摘
唐 焱
刘 亚鹏
刘 科
５ １０ ） ４ ０ ４
（ 林 电子科 技大 学机 电工程 学 院 ， 桂 广西 桂林
要： 内燃 机 凸 轮机 构 的润 滑 性 能 好 坏直 接 影 响 其 工 作 性 能及 其 使 用 寿 命 ． 而 影 响 内 燃机 系统 的性 能 。本 文本 课 题 以 ＭＡ Ｌ Ｂ软 从 ＴＡ
ｅ ｇｎ ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｓ ａ ｓ ｆ ｃ ． Ｉ ｈ ｓ ｗ ｒ ｎ ｉｅ ｅ ｏ ｆ ｍ ｎ ｅ ｗａ ｌｏ ａｆ ｔ ｎ ｔ ｉ ｏ ｋ ＭＡＴ ＡＢ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｅ ｆ ｍ ｈ ｃ ｎ ｓ ， ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｓ ｐ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅ Ｌ ｓ ｕ ｅ ｏ ｒ ｓ ａｃ ｈ ｌ ｔ ｉｋ ｅ ｓ ｉ ｎ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｗａ ｒ ｖｄ ｄ ｆｒ ｉ ｉ ａ ｔ ｄ ｏ ｈ ｏ ｐ ｉｇ ｅ ａ ｔ － ｙ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｌ ｂ ｉａ ｉｎ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｏ ｔ ｌｄ ｓ ｎ ｏ ａ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｎｔ ｌｓｕ ｙ ｆ ｒｔ ｅ ｃ ｕ ｌ ｌ ｓｏ ｈ ｄ ｏ ｙ ａ ｃ ｕ ｒ ｔ ｎ ｌ ｓ ｎ ｐ ｉ ｅ ｉ ｆｃ ｍ ｃ ａ ｉ ｉ ｎ ｃ ｏ ｓ ｍａ ｇ ｍ． Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ ： ｃ ｍ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ； ｅｅ ｔ ｎ ｃ ｈ ｄ ａ ｌ ｌ ｂ ｃ ｔ ｎ； ａ ａｙ ｉ ｙ ｒｓ ａ ｃ ａ ｉｍ ｌｃｒ ｉ－ ｙ ｒ ｕ ｉ ｕ ｒ ａｉ ｏ ｃ ｉ ｏ ｎ ｌｓｓ
Ｕ 引 舌
内燃 机配 气 机构 中 ，凸 轮和 挺柱 是 内燃 机 最重 要
求解 ． 必须 经过 简 化处 理才 能 获得 近 似解 ， 因而 理论 计 算有 很 大 的误差 ， 当今 计算 机 的发 展 ， 杂 的润 滑 问题 复
有可 能进 行数 值求解 。此外 ， 进 的测试 技术对 于润 滑 先
液 压 气 动 与 密 封 ／ ０ １年 第 １期 ２１
内燃机 凸轮机构 弹性流体润滑分析
毕佳 宾
摘
唐 焱
刘 亚鹏
刘 科
５ １０ ） ４ ０ ４
（ 林 电子科 技大 学机 电工程 学 院 ， 桂 广西 桂林
要： 内燃 机 凸 轮机 构 的润 滑 性 能 好 坏直 接 影 响 其 工 作 性 能及 其 使 用 寿 命 ． 而 影 响 内 燃机 系统 的性 能 。本 文本 课 题 以 ＭＡ Ｌ Ｂ软 从 ＴＡ
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运行
热效率高
缺点
对燃料要求比较高因振动较来自,且转速难以进一步提高低速时转矩小,内燃机动力机械一般都需配备变速
装置
排气污染和噪声引起公害
结构紧凑,比重量(内燃机重量与其标定功率的比值
较小,便于移动
第二节内燃机的应用范围
应用到国民经济和军事装备的各个领域中。
1.航空行业
2.车辆与机车行业
3.船舶行业
4.军事装备行业
传统的化油器式汽油机总体构造
一、气缸体-曲轴箱组(机体组
作用:是内燃机各机构、各系统的装配基体,又是其他各系统的组成部分组成:气缸盖、气缸体、曲轴箱等
二、曲柄连杆机构
作用:是内燃机传递运动和动力的机构,通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
组成:活塞、连杆、曲轴、飞轮等
三、配气机构
单缸内燃机6.按气缸数目分：多缸内燃机PetroChina Lubricant Company
直列式内燃机7.按气缸排列分：V型内燃机卧式内燃机对置气缸内燃机PetroChina Lubricant Company
高速机（标定转速高于1000r/min）8.按转速分中速机（标定转速高于600~1000r/min）低速机（标定转速低于600r/min）高速机中速机低速机PetroChina Lubricant Company
向气缸内喷入柴油。当油与空气混合后在高压下达到其自燃
点就开始着火燃烧。
3、做功冲程
柴油机由于是边喷油、边混合、边燃烧,所以,所以最开始虽然活塞有所下行,但气缸内的压力基本不变。
4、排气冲程
7、气缸总容积Va
定义:活塞在下止点时,活塞顶以上的空间容积。
定义式:Va=Vs+Vc
8、压缩比
定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
第二节内燃机的总体构造
汽油机由以下两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成;
柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系。
四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气、压缩、做功
和排气四个过程,即在一个活塞行程内只进行一个过程。因此,活塞行程可分别用四个过程命名。
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
1、进气冲程
与汽油机主要区别:进入气缸的是纯空气。
2、压缩冲程
与汽油机的主要区别:
压缩比高于汽油机;在压缩过程快要结束的时候,喷油器
5.农业行业
6.矿山、建筑及工程机械行业
7.固定电站行业
应用范围:
应用行业:
往复活塞式内燃机
旋转(转子活塞式内燃机
内燃机根据主要运动机构的不同分:
第三节内燃机的分类
往复活塞式内燃机分类
1.按燃料分气体发动机
汽油机
柴油机
四冲程往复活塞式内燃机
二冲程往复活塞式内燃机
2.按工作循环的行程数分:
工作循环:发动机各气缸完成进气、压缩、做功、排气四个过程成为一个工作循环。
农用内燃机汽车用内燃机工程机械用内燃机9.按用途分拖拉机用内燃机铁路机车用内燃机船用用内燃机发电用内燃机PetroChina Lubricant Company
第一篇内燃机的结构与工作原理
第一篇内容:Ì第一章内燃机的基本结构与总体构造
Ì第二章往复活塞式内燃机工作原理
第一章内燃机的基本结构和总体构造第一节内燃机的基本结构及基本术语
作用:使新鲜空气或混合气按一定要求在一定时刻进入气缸,并使燃烧后的废气及时的排出气缸,保证内燃机换气过程顺利进行
组成:进(排气门、摇臂、凸轮轴等
四、燃油系统
(柴油机
作用:作用是将一定量的柴油,在一定的时间内,以一定的压力喷入燃烧室与空气混合,以便燃烧作功。
组成:柴油箱、输油泵、柴油滤清器、高压油泵、喷油器、调速器等。
组成:水泵、水箱、风扇、节温器等
七、润滑系统
作用:将润滑油不间断地送入内燃机的各个摩擦表面,以减少运动件之间的摩擦阻力和零件的磨损,并带走摩擦时产生的热量和金属磨屑
组成:机油泵、机油滤清器、润滑油道等
八、起动系统
作用:用来起动内燃机
组成:起动机及其附属装置
第二章往复活塞式内燃机的工作原理一、单缸四冲程汽油机的工作原理
内燃机的结构与润滑原理
中国石油润滑油公司昆仑学校
侯育闯
2010年1月
Ì绪论
Ì第一篇内燃机的结构与工作原理
Ì第一章内燃机的基本结构与总体构造Ì第二章往复活塞式内燃机工作原理Ì第二篇内燃机的摩擦与润滑
绪论内容:Ì内燃机的优缺点
Ì内燃机的应用范围
Ì内燃机的分类
第一节内燃机的优缺点
优点
功率和转速范围宽广
起动迅速,操作简便,并能在起动后很快达到全负荷
第二节内燃机的总体构造
第一节
内燃机的基本结构和基本术语气缸体1
活塞2
进气阀3
排气阀4
连杆5
曲轴6凸轮7
顶杆8
齿轮91、基本结构
2、内燃机的基本术语
1、工作循环
活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气四个工作过程序组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程,内燃机才能持续地做功。
2、上、下止点
定义:活塞顶离曲轴旋转中心最远(近处。即活塞的最高(低位置。
3、活塞冲程S
定义:活塞上、下止点之间的距离。
若曲柄半径为R,则:S=2R
4、气缸工作容积(气缸排量Vs
定义:活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结构参数之一。
5、内燃机排量(发动机工作容积V
L定义:发动机各气缸工作容积的总和。
6、燃烧室容积Vc
定义:活塞在上止点时,活塞顶以上的空间容积。
燃油系统(汽油机
作用:将汽油和空气按一定比例混合成混合气供入气缸。
组成:汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器等。
五、点火系统
作用:汽油机的发火方式为点燃式,作用是定时点燃气缸内被压缩的混合气
组成:蓄电池、发电机、火花塞、分电器等
六、冷却系统
作用:将内燃机受热零件,如气缸盖、气缸、气门等的热量散发到大气中去,保证内燃机的正常工作温度
1、二冲程内燃机:曲轴转一圈,活塞在气缸内上下往复各一次完成一个工作循环的内燃机。
2、四冲程内燃机:曲轴转两圈,活塞在气缸内上下往复各两次完成一个工作循环的内燃机。
压燃式内燃机
点燃式内燃机
3.按燃料着火方式分:
水冷式内燃机
风冷式内燃机
4.按冷却方式分:
非增压内燃机（自然吸气式）5.按进气方式分：增压内燃机PetroChina Lubricant Company
热效率高
缺点
对燃料要求比较高因振动较来自,且转速难以进一步提高低速时转矩小,内燃机动力机械一般都需配备变速
装置
排气污染和噪声引起公害
结构紧凑,比重量(内燃机重量与其标定功率的比值
较小,便于移动
第二节内燃机的应用范围
应用到国民经济和军事装备的各个领域中。
1.航空行业
2.车辆与机车行业
3.船舶行业
4.军事装备行业
传统的化油器式汽油机总体构造
一、气缸体-曲轴箱组(机体组
作用:是内燃机各机构、各系统的装配基体,又是其他各系统的组成部分组成:气缸盖、气缸体、曲轴箱等
二、曲柄连杆机构
作用:是内燃机传递运动和动力的机构,通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
组成:活塞、连杆、曲轴、飞轮等
三、配气机构
单缸内燃机6.按气缸数目分：多缸内燃机PetroChina Lubricant Company
直列式内燃机7.按气缸排列分：V型内燃机卧式内燃机对置气缸内燃机PetroChina Lubricant Company
高速机（标定转速高于1000r/min）8.按转速分中速机（标定转速高于600~1000r/min）低速机（标定转速低于600r/min）高速机中速机低速机PetroChina Lubricant Company
向气缸内喷入柴油。当油与空气混合后在高压下达到其自燃
点就开始着火燃烧。
3、做功冲程
柴油机由于是边喷油、边混合、边燃烧,所以,所以最开始虽然活塞有所下行,但气缸内的压力基本不变。
4、排气冲程
7、气缸总容积Va
定义:活塞在下止点时,活塞顶以上的空间容积。
定义式:Va=Vs+Vc
8、压缩比
定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
第二节内燃机的总体构造
汽油机由以下两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成;
柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系。
四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气、压缩、做功
和排气四个过程,即在一个活塞行程内只进行一个过程。因此,活塞行程可分别用四个过程命名。
二、单缸四冲程柴油机的工作原理
1、进气冲程
与汽油机主要区别:进入气缸的是纯空气。
2、压缩冲程
与汽油机的主要区别:
压缩比高于汽油机;在压缩过程快要结束的时候,喷油器
5.农业行业
6.矿山、建筑及工程机械行业
7.固定电站行业
应用范围:
应用行业:
往复活塞式内燃机
旋转(转子活塞式内燃机
内燃机根据主要运动机构的不同分:
第三节内燃机的分类
往复活塞式内燃机分类
1.按燃料分气体发动机
汽油机
柴油机
四冲程往复活塞式内燃机
二冲程往复活塞式内燃机
2.按工作循环的行程数分:
工作循环:发动机各气缸完成进气、压缩、做功、排气四个过程成为一个工作循环。
农用内燃机汽车用内燃机工程机械用内燃机9.按用途分拖拉机用内燃机铁路机车用内燃机船用用内燃机发电用内燃机PetroChina Lubricant Company
第一篇内燃机的结构与工作原理
第一篇内容:Ì第一章内燃机的基本结构与总体构造
Ì第二章往复活塞式内燃机工作原理
第一章内燃机的基本结构和总体构造第一节内燃机的基本结构及基本术语
作用:使新鲜空气或混合气按一定要求在一定时刻进入气缸,并使燃烧后的废气及时的排出气缸,保证内燃机换气过程顺利进行
组成:进(排气门、摇臂、凸轮轴等
四、燃油系统
(柴油机
作用:作用是将一定量的柴油,在一定的时间内,以一定的压力喷入燃烧室与空气混合,以便燃烧作功。
组成:柴油箱、输油泵、柴油滤清器、高压油泵、喷油器、调速器等。
组成:水泵、水箱、风扇、节温器等
七、润滑系统
作用:将润滑油不间断地送入内燃机的各个摩擦表面,以减少运动件之间的摩擦阻力和零件的磨损,并带走摩擦时产生的热量和金属磨屑
组成:机油泵、机油滤清器、润滑油道等
八、起动系统
作用:用来起动内燃机
组成:起动机及其附属装置
第二章往复活塞式内燃机的工作原理一、单缸四冲程汽油机的工作原理
内燃机的结构与润滑原理
中国石油润滑油公司昆仑学校
侯育闯
2010年1月
Ì绪论
Ì第一篇内燃机的结构与工作原理
Ì第一章内燃机的基本结构与总体构造Ì第二章往复活塞式内燃机工作原理Ì第二篇内燃机的摩擦与润滑
绪论内容:Ì内燃机的优缺点
Ì内燃机的应用范围
Ì内燃机的分类
第一节内燃机的优缺点
优点
功率和转速范围宽广
起动迅速,操作简便,并能在起动后很快达到全负荷
第二节内燃机的总体构造
第一节
内燃机的基本结构和基本术语气缸体1
活塞2
进气阀3
排气阀4
连杆5
曲轴6凸轮7
顶杆8
齿轮91、基本结构
2、内燃机的基本术语
1、工作循环
活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气四个工作过程序组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程,内燃机才能持续地做功。
2、上、下止点
定义:活塞顶离曲轴旋转中心最远(近处。即活塞的最高(低位置。
3、活塞冲程S
定义:活塞上、下止点之间的距离。
若曲柄半径为R,则:S=2R
4、气缸工作容积(气缸排量Vs
定义:活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结构参数之一。
5、内燃机排量(发动机工作容积V
L定义:发动机各气缸工作容积的总和。
6、燃烧室容积Vc
定义:活塞在上止点时,活塞顶以上的空间容积。
燃油系统(汽油机
作用:将汽油和空气按一定比例混合成混合气供入气缸。
组成:汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器等。
五、点火系统
作用:汽油机的发火方式为点燃式,作用是定时点燃气缸内被压缩的混合气
组成:蓄电池、发电机、火花塞、分电器等
六、冷却系统
作用:将内燃机受热零件,如气缸盖、气缸、气门等的热量散发到大气中去,保证内燃机的正常工作温度
1、二冲程内燃机:曲轴转一圈,活塞在气缸内上下往复各一次完成一个工作循环的内燃机。
2、四冲程内燃机:曲轴转两圈,活塞在气缸内上下往复各两次完成一个工作循环的内燃机。
压燃式内燃机
点燃式内燃机
3.按燃料着火方式分:
水冷式内燃机
风冷式内燃机
4.按冷却方式分:
非增压内燃机（自然吸气式）5.按进气方式分：增压内燃机PetroChina Lubricant Company