内燃机的原理1.doc

动机是将燃料燃烧产生的热能转变成机械能的机器。在每次转换过程中，必须经过进气、压缩、膨胀作功和排出废气四个行程，完成了它的一个工作循环.
发动机内部主要运动部件是活塞，它的运动方式有绕自身转动的；也有往复运动的。凡活塞运动往复经过上述四个行程完成一个工作循环的，称之为四行程发动机。经过两个行程完成一个循环的称之为二行程发动机。燃料为汽油的发动机，凡是先使汽油和空气在化油器内混合成混合气再送处气缸，经过上述行程而产生动力的称之为化油器式汽油机；凡将汽油直接喷入气缸或进气管内再与空气混合成混合气，经过上述各行程的，称之为直接喷射汽油机。燃料为柴油的发动机，一般是利用喷油泵将柴油直接喷入气缸，经过与压缩空气相混合后，在高温高压下自动燃烧而产生动力称之为压燃式柴油机。在当今全世界能源短缺和环保的要求下，还有用其他清洁燃料如天然气、液化石油气等的发动机。但其工作原理是相似的。
下面让我们具体地谈谈每个行程。

混合气如遇到火星就很容易爆炸。在汽车发动机中正是利用这种爆炸所产生的力，将气缸内的活塞从最上的位置推到最下。活塞从最上到最下所走的距离称之为行程。上述的第一个行程收进气行程，活塞被曲轴通过连杆向下拉，混合气通过进气门进入气缸活塞的顶部。第二个行程叫压缩行程,此时进气门和排气门都关闭。活塞向上行，将吸入的混合气再次被曲轴下拉时为止。第三个行程叫作功行程.此时两个气门仍被关闭，由分电器供给的高压电使燃烧室内的火花塞打出火花，点燃混合气，产生爆炸力推动活塞下行，此时气缸内充满炽热的浓烟。待到活塞再次上行时，排气门打开。这些浓烟被活塞挤出气缸燃烧室，进入排气管。这就是最后一个行程称排气地程.之后，发动机又开始了下一个工作循环的第一个行程，如此循环不已地工作下去。

为了更进一步了解发动机的工作状况，有必要将其各部件的功能介绍如下：

气缸体和气缸盖

发动机部件中以气缸体最重，体积最大。它是将发动机各机构、各系统组装成一体的基本部件。气缸体内有几个圆柱形空筒，那是活塞运动的空间，称之为气缸。有几个空筒就叫有几缸。一般有四个的就叫4缸发动机。当然还有更多的，如6缸、8缸甚至12缸的。缸数愈多，发动机的劲头愈大。但是，让活塞在气缸内和缸筒全面接触，它的运动阻力还是不小的。为了减少相互接触的面积，于是在活塞上套上几道活塞环。让活塞环和缸筒壁接触，这就大大地减少了活塞运动的阻力。一般的活塞上有不止一道的活塞环，其中有气环和油环两类。

由于缸筒表面经常和高温高压的燃烧气相接触，又有活塞在其上作高速往复运动，因此制造筒的材质必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。为了满足这些要求，一般采用加入少量镍、钼、铬、磷等合金元素的优质合金铸铁，并经珩磨加工，获得粗糙度、形状和尺寸精度很高的工作表面。

然而，如果气缸体全部都采用上述优质材料来制造，未免过于浪费了。因为除了这些工作表面外，气缸体的其余部分并没有这样高的要求。所以发动机上都广泛采用活络可拆装的工作表面，即缸套。它本身可用优质材料制造，气缸体则可用普通铸铁或轻合金铸造。缸套以和冷却水接触与否而分干套和湿套两类。后者的优点是铸造方便，拆装容易，冷却效果好。缺点是刚性差，易漏水。

在气缸体上部有一个将缸筒盖住的气缸盖。它的主要功用是封闭气缸体上部，并和活塞顶部及缸筒一起构成燃烧室。一般用灰铸铁或合金铸铁以及铝合金制成，内含水套。通过螺栓与气缸体拧在一起。为了密封，在它们之间通常还加一层气缸垫。在气缸盖上每个气缸都有自己的进气门、排气门、火花塞座孔或喷油器座孔以及气门导管孔等。缸盖数量大各种发动机上也不尽相同，有整个一块的，也有分成几个缸一块的。前者优点是能缩短发动机整体长度。缺点是刚性差、受热受力容易变形，影响密封，损坏后须整体更换。由缸盖部分构成的燃烧室，它的形状对发动机工作的影响很大。因而对它的基本要求有：结构紧凑，冷却表面小，让混合气在燃烧前产生涡流。其目的是为了减少热量损失，缩短火焰扩散的行程，提高燃烧速度，保证及时和充分地燃烧，以获得最大的动力和减少排出废气内含的有害物质。一般用水冷却的发动机，在气缸体下部有一个铸成一体的曲轴箱。它的内部是曲轴运动的空间。曲轴就吊挂在曲轴箱的下边。在曲轴箱的下部还有一个类似盘子的部件，叫作油底壳。主要用来贮存机油和封闭曲轴箱的。机油泵就设在油底壳内。油底壳还设有挡板，以防止机油晃动过甚。在底部装有磁性放油塞，以吸收机油中的金属屑。在油底壳的一侧，还有一把机油尺，用来检验油底壳的机油量。

曲轴活塞连杆组

发动机内最主要的运动部件就是曲轴、活塞和连杆。它由曲轴、活塞、活塞环、活塞销、连杆及飞轮等部件组成。

(1)曲轴
它是一根拐了几道弯的轴。曲拐数取决于发动机有几个气缸以及它的排列方式，一根连杆连一个曲拐的，其曲拐数等于气缸数；两根连杆连一个曲拐的，其曲拐数为