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内燃机原理详解(内燃机主要内容速记法)

时间:2024-09-03 08:50:30

内燃机原理主要是研究热功转换的基本原理、过程参数,从而分析内燃机特性,寻找提高内燃机性能途径和措施的一门专业课。内燃机原理课程是用图表、公式、数学模型去解决问题,因此学起来非常抽象,是一门比较难学的课程。在这里根据多年的教学经验,用简洁的方式给同学们总结出本门课程的重要内容,便于记忆。


内燃机原理课程的主要内容总结成“1 2 3 4 5”记忆法,去记住本门课程的重要内容。

“1”:就是一个“核心”,即“燃烧”。

内燃机的核心问题就是“燃烧”,在燃烧室内通过燃油与空气(氧气)的充分混合,经过一系列物理化学变化,开始燃烧,柴油机里的柴油不用点火,在一定的温度和压力下便可自行燃烧,简称“压燃式”着火方式;汽油机里的汽油在一定条件下经过点火而燃烧,简称“点燃式”着火方式。

只有通过燃烧,燃油的化学能才能转换成曲轴的机械功,对外输出功率和扭矩,对外做功,驱动工作机械。比如,车辆的驱动轴、船舶的螺旋桨或发电机的转子等等。


“2”:就是燃烧的两大要素,即:“空气(氧气)和燃油”。

关于空气(氧气):内燃机的每个循环都要尽可能的排出上一个循环产生的废气,尽可能多的充入新鲜空气(氧气)。其衡量指标就是充气效率。

关于燃油:通过内燃机供油系统在规定时间,定量地向燃烧室供油。本门课程要研究供油规律、喷油规律、燃油的燃烧规律。三个规律要有理想的起点、形状和规律,以便与进气量相匹配。


“3”:三大参数,即:压缩比、过量空气系数、燃油消耗率。

一是压缩比:它是内燃机原理诸多参数中非常重要的一个参数,它的大小、变化规律决定了内燃机性能的优劣。

二是过量空气系数:它决定了内燃机可燃混合气的油气比例,其大小、变化规律决定了燃烧的质量。

三是燃油消耗率:它的大小决定了内燃机的经济性。

“4”:四大效率,即充气效率、机械效率、指示热效率、有效热效率。

一是充气效率:它决定了每个循环汽缸的换气质量,决定了每个循环吸入汽缸新鲜空气的量,从而决定着供油的量,直接影响内燃机的各项指标。

二是机械效率:它决定了内燃机机械传动过程中的传递效率,其大小决定了燃烧的化学能转换成机械功的质量。

三是指示热效率:它决定了燃烧室里燃烧的质量。

四是有效热效率:它体现了内燃机输出端的热效率,其大小决定着经济性。

这四个参数,直接影响着内燃机的特性。



“5”:内燃机五大特性,即:负荷特性、速度特性、调速特性、烟度特性、万有特性。

一是负荷特性:它是研究内燃机经济性能的规律,其曲线叫负荷特性曲线,可由实验获得。

二是速度特性:它分为内燃机的外特性,和部分速度特性。外特性也是最高动力性能的体现。

三是调试特性(柴油机):在柴油机里必须配有保证其平稳运行的调速器,由于调速器的存在对柴油机的特性影响很大,也就是说柴油机的实际工作特性是调速特性。

四是烟度特性:烟度特性是环境保护指标,在当今时代,人们对环保意识的增强,该项指标越来越受到重视。

五是万有特效:它是一个多参数的特性,其曲线叫万有特性曲线,它可以包含上述各种特性指标与一身,用处很大。

总之,掌握了上述这“1 2 3 4 5”,也就基本掌握了内燃机原理的重要内容。

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