内燃机燃料的燃烧能源的去向

专业介绍内燃机的燃料燃烧

幻灯片1

第四章 内燃机的燃料与燃烧

§4-1 发动机的燃料 §4-2 燃料的使用性能 §4-3 燃烧热化学

§4-4 燃烧的基本知识 幻灯片2

§4-1 内燃机燃料及其提炼

燃料是内燃机产生动力的来源，直接影响内燃机的发展、结构特点以及对环境的污染。 一、石油中烃的分类及性质

传统燃料：汽油、柴油 石油中提炼； 石油：碳氢化合物

主要成分：C，H；少量的S，O2，N2 分子式：CnHm——烃类

代用燃料：CNG、LPG、 DME、 H2、 醇类等

幻灯片3

1. 碳原子数的影响

由烃分子C原子数的不同，其分子量、沸点不同； 构成不同性质的燃料。 燃料根据不同沸点分馏依次得到：

石油气 汽油 煤油 柴油 渣油（重油） C1~C4：气态——石油气，相对分子质量16~58； C5~C23：液态，其中：

C5~C11：50~200℃，汽油， 分子质量95~120； C11~C19：180~300 ℃，煤油， 100~180；

专业介绍内燃机的燃料燃烧

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第四章 内燃机的燃料与燃烧

§4-1 发动机的燃料 §4-2 燃料的使用性能 §4-3 燃烧热化学

§4-4 燃烧的基本知识 幻灯片2

§4-1 内燃机燃料及其提炼

燃料是内燃机产生动力的来源，直接影响内燃机的发展、结构特点以及对环境的污染。 一、石油中烃的分类及性质

传统燃料：汽油、柴油 石油中提炼； 石油：碳氢化合物

主要成分：C，H；少量的S，O2，N2 分子式：CnHm——烃类

代用燃料：CNG、LPG、 DME、 H2、 醇类等

幻灯片3

1. 碳原子数的影响

由烃分子C原子数的不同，其分子量、沸点不同； 构成不同性质的燃料。 燃料根据不同沸点分馏依次得到：

石油气 汽油 煤油 柴油 渣油（重油） C1~C4：气态——石油气，相对分子质量16~58； C5~C23：液态，其中：

C5~C11：50~200℃，汽油， 分子质量95~120； C11~C19：180~300 ℃，煤油， 100~180；

内燃机功能剖析

1、内燃机概述

1.1 内燃机的发展概况

内燃机发展至今，约有一个半世纪的历史了。同其他科学一样，内燃机的每一个进步都是人类生产实践经验的概括和总结。内燃机的发明始于对活塞式蒸汽机的研究和改进。在它的发展史中应当特别提到的是德国人奥托和狄塞尔，正是他们在总结了前人无数实践经验的基础上，对内燃机的工作循环提出了较为完善的奥托循环和狄塞尔循环，才使得到他们为止几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学地总结，并有了质的飞跃，他们将前任粗浅的、纯经验的、零乱无序的的经验，加以继承、发展、总结、提高，找出了规律性，为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础，为内燃机的发展做出了伟大的贡献。

1.2内燃机的工作原理

工作原理是让燃料在机器内燃烧产生热量向外界传输机械能。常见的内燃机有4个工作程序

1：吸气冲程，活塞下行形成气缸内压力小于大气压的差，这个压力差俗称真空度，由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸。当活塞下行到最后位置进气阀门关闭吸气冲程完成。在机器运转中由于速度的关系在吸气冲程完成时气缸内的气压是大于大气压的，在设计上设置了一个进气门关闭的延迟时间就是为了提高进气量。

2：压缩冲程，吸气冲程完成后活塞上行压缩空气达到一定

实习日记

姓名： 班级： 院内指导教师： 日期： 4月18号 4月18号，这是我们入职实习的第一天，我们来到了 哈尔滨市铁路局内燃机厂 刚来到公司，公司就派了一位师傅为我们讲解了关于安全方面的知识，主要是电的危险，还有悬吊物的危险，脚底的危险。当然要求我们进入工地的时候要戴安全帽，注意脚底湿滑，注意碰头等事项，感觉上要求挺细致的。?? 今天我们主要是熟悉一下车间上的各种设备。当然首先看到的是高耸的车间，这个就是公司的标志了，我们在的公司里有很多车间，一个一个的耸立的那里。然后看到的就是一进门口就能看到的钢筋切割机了，钢筋弯转机，还有切割锯，电渣压力焊机。还有的就是工人手里的无齿锯了。?? 第一天的任务很简单，就是增强我们的安全意识和熟悉车间里的各种设备。 要求：1、严禁写成生活日记，日记天数不少于10天（不含周六、周日）

2、日记内容：所做的专业性工作，收集的资料，发现的问题，收获、感想或体会

实习日记

姓名： 班级： 院内指导教师： 日期： 今天我们主要实习的内容是参观车间。 我们首先来到钣金车间。 从车间

汽车资料

第十二章 内燃机特性

内燃机的各种性能指标（Ne、ge、Me、G）随工况（n、负荷）不同而变化的关系，称为内燃机的特性。

目的：根据其特性合理调整，配套，使用内燃机；客观、准确地评价内燃机的动力性和经济性；了解特性曲线的变化规律及其影响因素，寻求改善发动机性能的途径。

特性：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性，燃料调节特性、供油点火提前角调整特性等。

曲线：将各种指标，随工况变化的关系，用曲线在直角坐标系中表示出来，叫内燃机的特性曲线。

第一节 速度特性

当油门固定不变时，内燃机各性能指标，随n变化而变化的关系，称为速度特性。

目的：研究n 与各指标的变化规律；找出Nemax、Memax、gemax所对应的转速，确定常用转度范围；为调整调速器提供依据。

将油门固定在标定功率位置时，测得的特性，称为外特性或全负荷特性。 外特性确定内燃机的最大功率。

将油门在标定功率以内的任何位置所测得的特性称为部分特性。

部分特性确定车用发动机的经济转速范围。P192图12－3

nmin：怠速下的最低稳定转速，称为最低空转转速。

nmin：满负荷下的最低稳定转速。

nMe：最大扭矩转速。

nge：最低燃油消耗转速。

nen：标定转速。

nr：调速器起作用转速。

nrmax：最高空转

内燃机功能剖析

1、内燃机概述

1.1 内燃机的发展概况

内燃机发展至今，约有一个半世纪的历史了。同其他科学一样，内燃机的每一个进步都是人类生产实践经验的概括和总结。内燃机的发明始于对活塞式蒸汽机的研究和改进。在它的发展史中应当特别提到的是德国人奥托和狄塞尔，正是他们在总结了前人无数实践经验的基础上，对内燃机的工作循环提出了较为完善的奥托循环和狄塞尔循环，才使得到他们为止几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学地总结，并有了质的飞跃，他们将前任粗浅的、纯经验的、零乱无序的的经验，加以继承、发展、总结、提高，找出了规律性，为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础，为内燃机的发展做出了伟大的贡献。

1.2内燃机的工作原理

工作原理是让燃料在机器内燃烧产生热量向外界传输机械能。常见的内燃机有4个工作程序

1：吸气冲程，活塞下行形成气缸内压力小于大气压的差，这个压力差俗称真空度，由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸。当活塞下行到最后位置进气阀门关闭吸气冲程完成。在机器运转中由于速度的关系在吸气冲程完成时气缸内的气压是大于大气压的，在设计上设置了一个进气门关闭的延迟时间就是为了提高进气量。

2：压缩冲程，吸气冲程完成后活塞上行压缩空气达到一定

内燃机的换气过程

内燃机的换气过程是内燃机排出本循环的已燃气体和为下一循环吸入新鲜充量(空气或可燃混合气)的进排气过程，它是工作循环得以周而复始不断进行的保证。对四冲程内燃机而言，换气过程是指从排气门开启到进气门关闭的整个过程。对大部分二冲程内燃机而言，换气过程即为从排气口打开到关闭的整个过程。在内燃机换气过程中，有时为了控制内燃机的NOx有害排放，还需要进行排气再循环(可分为外部ECR和内部EGR)。内燃机采用增压技术可以提高进气密度，从而提高发动机的功率，并改善经济性和排放[1]。内燃机的性能很大程度上依赖其换气过程，为提高动力性和经济性指标，需要研究减少进排气流动阻力损失和提高充量系数的措施及方法，以及如何为燃烧提供一个合适的缸内气体流场，并保证多缸机的各缸均匀性等。

第一节 四冲程内燃机的换气过程

图4-1所示是四冲程内燃机换气过程的示意图，其中图4-1a为内燃机的配气相位与换气过程p-V示功图。排气门在下止点前1点开启，由于缸内压力高，燃气快速流出，缸内压力随即迅速下降。在进排气上止点前，进气门在3点打开，此时，排气门尚未关闭，出现一段时间的气门叠开期，排气门在上止点后2点关闭。进气门打开初期，由于进气道与缸内压差小，进气

【内燃机原理】试卷（部分）

2010-2011学年 试卷1：

一、 简述题 （共28分） 1）升功率

2）比重量: 柴油机的重量指标一般用单位重量功率比来表示，称为比重量 3）可变进气涡流 4）稀燃

5）火焰传播速度

6）燃烧速度 7）不规则燃烧

8）预喷: 预喷即提前喷射. 多数共轨机, 喷油器并不只是喷射一次. 而是多次. 第一次喷射较早, 即为预喷. 多次喷射有助于油气混合, 不会导致局部混合气过浓. 对于排放有好处.

9）空间雾化 10）油膜蒸发

11）EGAS: 电子节气门，在加速踏板处有个位置传感器，电脑根据传感器传来的信号判断油门的大小，然后控制节气门开度的大小 12）GDI（BDE）: GDI是缸内直喷, GDI发动机有着实现分层燃烧的特点 13）HCCI: 均质混合气压燃烧技术

14）EGR（AGR）废气再循环系统

二、 论述题和计算题 （共72分）

1. 汽油机、柴油机的压缩比（包括增压和非增压）范围是多少，限制汽油机和柴油机压缩

比提高的主要因素是什么？（5分）

2. 推导整车百公里油耗与车用发动机油耗率的换算式。 （4分）

3. 组织气流运动有哪些方式，各有何特点。缸外喷射汽油机、缸内直喷汽油机和柴油机

（统一式和分隔式

5、请论述现代内燃机的先进技术有哪些，并陈述。

答：当今内燃机机技术水平表现为:优良的燃烧系统，多气门技术，电控超声高压喷射、喷油率控制技术，增压和增压中冷，可控废气再循环和氧化催化转化器，低噪声喷油器等。 5.1 进气系统新技术 5.1.1 采用增压+中冷技术

增压中冷柴油机与非增压机比较，由于它能增加进气量，增大过量空气系数，从而降低油耗，增加功率；又由于其进气温度较高，提高了整个循环的平均温度，可使 PM排放降低50%左右，并减少了CO 和HC 的排放；使滞燃期缩短，可减小喷油提前角，从而减少了滞燃期内的喷油量，有效地降低了NOx 的排放。因此增压中冷技术是解决PM 与 NOx 排放矛盾的最佳折衷措施之一。为了进一步改进发动机的性能，有一些大的汽车公司正试验采用变截面涡轮增压器；这种增压器能根据发动机的工况变化，实时地调节导向叶片的角度,改变涡轮喷嘴环的横截面积，从而实现进气量的动态调节。采用可变截面涡轮增压器不仅可以改变发动机的额定工况点附近的效率，而且还可以改进发动机整个特性曲线范围内的增压压力,提高低速区的扭矩,改善启动性和低速区域的加速性能。 5.1.2 采用多气门+可变配气相位(VTEC)

由于发动机的运转速度

内燃机学课后题

第二章：内燃机的工作指标

2-7 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类？表示动力性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？表示经济性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？

2-8 怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力？ 2-9 机械效率的定义是什么？

2-10 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别？ 2-11 充量系数的定义是什么？的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏？ 2-12 试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式，并分析提高发动机升功率的途径。

2-13 影响be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？

2-14 过量空气系数的定义是什么？在实际发动机上怎样求得？

2-15 内燃机的机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优、缺点及适用场合。

2-16 要设计一台六缸四冲程高速柴油机，设平均指示压力，平均机械损失压力，希望在2000r/min时能发出的功率为73.5kW。

1）为将活塞平均速度控制在8m/s，缸径行程比取多大合适？ 2）为使缸径行程比为1:1.2，