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爆發(fā)產(chǎn)生動力。這也是將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一種熱機。內(nèi)燃機具有體積小、質(zhì)量小、便于移動、熱效率高、起動性能好的特點。但是內(nèi)燃機一般使用石油燃料,同時排出的廢氣中含有害氣體的成分較高。

內(nèi)燃機,是一種動力機械,它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒,并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機。

廣義上的內(nèi)燃機不僅包括往復(fù)活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機和自由活塞式發(fā)動機,也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機等,但通常所說的內(nèi)燃機是指活塞式內(nèi)燃機。

活塞式內(nèi)燃機以往復(fù)活塞式最為普遍。活塞式內(nèi)燃機將燃料和空氣混合,在其汽缸內(nèi)燃燒,釋放出的熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功,再通過曲柄連桿機構(gòu)或其他機構(gòu)將機械功輸出,驅(qū)動從動機械工作。

常見的有柴油機和汽油機,通過將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,是通過做功改變內(nèi)能。

19世紀(jì)中期,科學(xué)家完善了通過燃燒煤氣,汽油和柴油等產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)化機械動力的理論。這為內(nèi)燃機的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)�；钊�式內(nèi)燃機自19世紀(jì)60年代問世以來,經(jīng)過不斷改進和發(fā)展,已是比較完善的機械。它熱效率高、功率和轉(zhuǎn)速范圍寬、配套方便、機動性好,所以獲得了廣泛的應(yīng)用。全世界各種類型的汽車、拖拉機、農(nóng)業(yè)機械、工程機械、小型移動電站和戰(zhàn)車等都以內(nèi)燃機為動力。海上商船、內(nèi)河船舶和常規(guī)艦艇,以及某些小型飛機也都由內(nèi)燃機來推進。世界上內(nèi)燃機的保有量在動力機械中居首位,它在人類活動中占有非常重要的地位�！�

之后人們又提出過各種各樣的內(nèi)燃機方案,但在十九世紀(jì)中葉以前均未付諸實用。直到1860年,法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結(jié)構(gòu),設(shè)計制造出第一臺實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內(nèi)燃機。勒努瓦首先在內(nèi)燃機中采用了彈力活塞環(huán)。這臺煤氣機的熱效率為4%左右。

英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點火之前進行壓縮,隨后又有人著文論述對可燃混合氣進行壓縮的重要作用,并且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內(nèi)燃機的效率。1862年,法國科學(xué)家羅沙對內(nèi)燃機熱力過程進行理論分析之后,提出提高內(nèi)燃機效率的要求,這就是最早的四沖程工作循環(huán)。

1876年,德國發(fā)明家奧托（Otto）運用羅沙的原理,創(chuàng)制成功第一臺往復(fù)活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內(nèi)燃機,仍以煤氣為燃料,采用火焰點火,轉(zhuǎn)速為156.7轉(zhuǎn)/分,壓縮比為2.66,熱效率達到14%,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在當(dāng)時,無論是功率還是熱效率,它都是最高的。

奧托內(nèi)燃機獲得推廣,性能也在提高。1880年單機功率達到11～15千瓦(15～20馬力),到1893年又提高到150千瓦。由于壓縮比的提高,熱效率也隨之增高,1886年熱效率為15.5%,1897年已高達20～26%。1881年,英國工程師克拉克研制成功第一臺二沖程的煤氣機,并在巴黎博覽會上展出。

隨著石油的開發(fā),比煤氣易于運輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意,首先獲得試用的是易于揮發(fā)的汽油。1883年,德國的戴姆勒（Daimler）創(chuàng)制成功第一臺立式汽油機,它的特點是輕型和高速。當(dāng)時其他內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速不超過200轉(zhuǎn)/分,它卻一躍而達到800轉(zhuǎn)/分,特別適應(yīng)交通動輸機械的要求。1885～1886年,汽油機作為汽車動力運行成功,大大推動了汽車的發(fā)展。同時,汽車的發(fā)展又促進了汽油機的改進和提高。不久汽油機又用作了小船的動力。

1892年,德國工程師狄塞爾（Diesel）受面粉廠粉塵爆炸的啟發(fā),設(shè)想將吸入氣缸的空氣高度壓縮,使其溫度超過燃料的自燃溫度,再用高壓空氣將燃料吹入氣缸,使之著火燃燒。他首創(chuàng)的壓縮點火式內(nèi)燃機(柴油機)于1897年研制成功,為內(nèi)燃機的發(fā)展開拓了新途徑。

狄塞爾開始力圖使內(nèi)燃機實現(xiàn)卡諾循環(huán),以求獲得最高的熱效率,但實際上做到的是近似的等壓燃燒,其熱效率達26%。壓縮點火式內(nèi)燃機的問世,引起了世界機械業(yè)的極大興趣,壓縮點火式內(nèi)燃機也以發(fā)明者而命名為狄塞爾引擎。

這種內(nèi)燃機以后大多用柴油為燃料,故又稱為柴油機。1898年,柴油機首先用于固定式發(fā)電機組,1903年用作商船動力,1904年裝于艦艇,1913年第一臺以柴油機為動力的內(nèi)燃機車制成,1920年左右開始用于汽車和農(nóng)業(yè)機械。

早在往復(fù)活塞式內(nèi)燃機誕生以前,人們就曾致力于創(chuàng)造旋轉(zhuǎn)活塞式的內(nèi)燃機,但均未獲成功。直到1954年,聯(lián)邦德國工程師汪克爾（Wankel）解決了密封問題后,才于1957年研制出旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機,被稱為汪克爾發(fā)動機。它具有近似三角形的旋轉(zhuǎn)活塞,在特定型面的氣缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動,按奧托循環(huán)工作。這種發(fā)動機功率高、體積小、振動小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便,但由于它燃料經(jīng)濟性較差、低速扭矩低、排氣性能不理想,所以還只是在個別型號的轎車上得到采用。

2013年5月,內(nèi)燃機行業(yè)銷量較4月小幅下降,總體降幅6.48%。據(jù)統(tǒng)計 ,5月全國共完成內(nèi)燃機銷量283.63萬臺,環(huán)比下降6.48%。功率完成16131.04萬千瓦,環(huán)比下降3.80%。行業(yè)市場表現(xiàn)總體穩(wěn)中有降,按照不同分類情況觀察,除混合動力發(fā)動機、發(fā)電機組用發(fā)動機、通機外,其它均有不同程度下降。

分燃料類型來看,柴油機環(huán)比下降18.06%,降幅較大；汽油機環(huán)比下降1.95%,與上月情況基本持平；混合動力環(huán)比增長10.03%,表現(xiàn)較好；天然氣環(huán)比下降12.79%,降幅也較大。其中柴油機銷量71.69萬臺,環(huán)比下降18.06%,銷售占比為25.28%。汽油機仍是主力,銷量占比達到73.39%,銷量208.15萬臺,環(huán)比下降1.95%�；旌蟿恿︿N量3.578萬臺,環(huán)比增長10.03%；天然氣銷量2128臺,環(huán)比下降12.79%。

分內(nèi)燃機配套市場情況來看,與上月相比,除發(fā)電機組用內(nèi)燃機有小幅增長外,其他均有不同程度下降,其中通機用、農(nóng)業(yè)機械用、工程機械用及園林機械用降幅較大。5月,乘用車用內(nèi)燃機銷量131.40萬臺,環(huán)比下降3.84%；商用車用內(nèi)燃機銷量34.46萬臺,環(huán)比下降5.44%；工程機械用內(nèi)燃機銷量5.91萬臺,環(huán)比下降16.64%；農(nóng)用機械用內(nèi)燃機銷量48.82萬臺,環(huán)比下降19.06%；船用內(nèi)燃機銷量0.50萬臺,環(huán)比下降5.35%；發(fā)電機組用內(nèi)燃機銷量33.35萬臺,環(huán)比增長15.88%；園林機械用內(nèi)燃機銷量17.03萬臺,環(huán)比下降10.90%；摩托車用內(nèi)燃機銷量8.56萬臺,環(huán)比下降1.40%；通機用內(nèi)燃機銷量3.58萬臺,環(huán)比下降36.69%。

分缸數(shù)來看,四缸機及單缸機仍為市場主要產(chǎn)品,總體比例由上月的93%增長至本月的94%,占比分別為56.90%及37.04%。5月單缸機銷量105.06萬臺,環(huán)比下降8.28%。兩缸機銷量1.2萬臺,環(huán)比下降34.16%。三缸機銷量1.45萬臺,環(huán)比下降20.34%。四缸機銷量161.38萬臺,環(huán)比下降4.80%。六缸機銷量14.29萬臺,環(huán)比下降6.87%。；八-十二缸銷量513臺,環(huán)比下降23.20%。其他缸銷量為1953臺,環(huán)比增長15.38%。

對于小柴企業(yè)來講,行業(yè)銷量 58.67萬臺,環(huán)比下降18.83%。江動、常柴、常發(fā)、全柴、新柴銷量排名靠前。5月江動銷量12.83萬臺,環(huán)比下降12.93%,其中小柴類產(chǎn)品環(huán)比下降12.23%；常柴銷量9.78萬臺,環(huán)比下降23.72%,其中小柴類產(chǎn)品下降23.98%；常發(fā)銷量6.70萬臺,環(huán)比下降近14.50%；全柴銷量3.96萬臺,環(huán)比下降13.13%；新柴銷量2.03萬臺,環(huán)比下降23.88%。五家企業(yè)小柴類產(chǎn)品銷量占行業(yè)銷量比例63.38%,小柴企業(yè)主要配套領(lǐng)域為農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域,占比為62.09%。

小汽油機企業(yè)5月行業(yè)總銷量88.76萬臺,環(huán)比下降3.67%。其中重慶潤通銷量13.82萬臺,環(huán)比增長5.30%；江動小汽油機銷量7.63萬臺,環(huán)比下降13.18%；隆鑫銷量9.18萬臺,環(huán)比下降2.28%；蘇州雙馬逆勢增長,銷量8.05萬臺,環(huán)比增長37.01%；同樣林海動力銷量7.30萬臺,環(huán)比增長6.13%。小汽油機用途比較廣泛,其中93%集中在發(fā)電機組領(lǐng)域、農(nóng)用領(lǐng)域、園林機械領(lǐng)域及摩托車用領(lǐng)域。

中缸徑企業(yè)產(chǎn)品5月銷量總計29.16萬臺,環(huán)比下降10.85%。其中濰柴銷量5.9萬臺,環(huán)比下降11.98%；玉柴股份銷量4.78萬臺,環(huán)比下降12.07%；錫柴銷量2.76萬臺,環(huán)比下降12.92%；東風(fēng)康明斯銷量1.55萬臺,環(huán)比下降7.80%；東風(fēng)朝柴銷量1.45萬臺,環(huán)比增長1.32%。前10名企業(yè)銷量總計為25.42萬臺,占細分市場總銷量的87.16%,市場集中度較高。

車用發(fā)動機本月銷量167.86萬臺,環(huán)比下降5.33%。而車用汽油發(fā)動機本月銷量134.06萬臺,環(huán)比下降3.25%；車用柴油發(fā)動機本月銷量17.93萬臺,環(huán)比下降10.14%。據(jù)統(tǒng)計,生產(chǎn)乘用車用柴油機的企業(yè)有6家,分別為長城、慶鈴五十鈴（重慶）、常柴、玉柴、上菲紅及云內(nèi)動力,共計銷售16076臺。乘用車用汽油機銷量靠前的仍為幾大車企,獨立發(fā)動機廠中銷量較多的有上海通用東岳動力總成、大眾動力總成、航天三菱汽車發(fā)動機等。商用車用柴油發(fā)動機本月銷量16.32萬臺,環(huán)比下降10.10%,其中玉柴、錫柴、云動力、江鈴、華源萊動、道依茨一汽（大連）等銷量較大。商用車用汽油發(fā)動機本月銷量10.06萬臺,環(huán)比增長2.64%,其中柳州五菱銷量5.99萬臺、重慶小康為1.19萬臺。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國內(nèi)燃機及配件制造行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報告前瞻》研究顯示,截至2012年底,我國有內(nèi)燃機及配件制造規(guī)模以上生產(chǎn)企業(yè)546家,2008-2012年中國內(nèi)燃機及配件制造行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值逐年增加,受金融危機影響,2009年增幅有所下降,為0.97%,到2011年實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值1490.40億元,同比增長31.67%,2012年工業(yè)總產(chǎn)值增加至1639.01億元。

1、曲柄連桿機構(gòu)

曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中,活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動,通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動,并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中,飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。

2、配氣機構(gòu)

配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程,定時開啟和關(guān)閉進氣門和排氣門,使可燃混合氣或空氣進入氣缸,并使廢氣從氣缸內(nèi)排出,實現(xiàn)換氣過程。

配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu),一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。

3、燃料供給系統(tǒng)

汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣,供入氣缸,并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴

油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸,在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒,最后將燃燒后的廢氣排出。

4、潤滑系統(tǒng)

潤滑系統(tǒng)的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油,以實現(xiàn)液體摩擦,減小摩擦阻力,減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。

5、冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去,保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。

6、點火系統(tǒng)

在汽油機中,氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的,為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞,火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系,點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。

7、起動系統(tǒng)

要使發(fā)動機由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài),必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸,使活塞作往復(fù)運動,氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功,推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn),工作循環(huán)才能自動進行。因此,曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程,稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置,稱為發(fā)動機的起動

系。汽油機由以上兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成,即由曲柄連桿機構(gòu),配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；柴油機由以上兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成,即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成,柴油機是壓燃的,不需要點火系。

往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的組成部分主要有曲柄連桿機構(gòu)、機體和氣缸蓋、配氣機構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動裝置等。

氣缸是一個圓筒形金屬機件。密封的氣缸是實現(xiàn)工作循環(huán)、產(chǎn)生動力的源地。各個裝有氣缸套的氣缸安裝在機體里,它的頂端用氣缸蓋封閉著�；钊�可在氣缸套內(nèi)往復(fù)運動,并從氣缸下部封閉氣缸,從而形成容積作規(guī)律變化的密封空間。燃料在此空間內(nèi)燃燒,產(chǎn)生的燃氣動力推動活塞運動。活塞的往復(fù)運動經(jīng)過連桿推動曲軸作旋轉(zhuǎn)運動,曲軸再從飛輪端將動力輸出。由活塞組、連桿組、曲軸和飛輪組成的曲柄連桿機構(gòu)是內(nèi)燃機傳遞動力的主要部分。

活塞組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷等組成�；钊�呈圓柱形,上面裝有活塞環(huán),借以在活塞往復(fù)運動時密閉氣缸。上面的幾道活塞環(huán)稱為氣環(huán),用來封閉氣缸,防止氣缸內(nèi)的氣體漏泄,下面的環(huán)稱為油環(huán),用來將氣缸壁上的多余的潤滑油刮下,防止?jié)櫥�油竄入氣缸�；钊�銷呈圓筒形,它穿入活塞上的銷孔和連桿小頭中,將活塞和連桿聯(lián)接起來。連桿大頭端分成兩半,由連桿螺釘聯(lián)接起來,它與曲軸的曲柄銷相連。連桿工作時,連桿小頭端隨活塞作往復(fù)運動,連桿大頭端隨曲柄銷繞曲軸軸線作旋轉(zhuǎn)運動,連桿大小頭間的桿身作復(fù)雜的搖擺運動。

曲軸的作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動,并將膨脹行程所作的功,通過安裝在曲軸后端上的飛輪傳遞出去。飛輪能儲存能量,使活塞的其他行程能正常工作,并使曲軸旋轉(zhuǎn)均勻。為了平衡慣性力和減輕內(nèi)燃機的振動,在曲軸的曲柄上還適當(dāng)裝置平衡質(zhì)量。

2、根據(jù)缸內(nèi)著火方式分： 電燃式、點燃式、壓燃式

3、根據(jù)沖程數(shù)分：二沖程、四沖程

4、根據(jù)活塞運動方式分 ： 往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式

5、根據(jù)氣缸冷卻方式分 ： 水冷式、風(fēng)冷式

6、根據(jù)氣缸數(shù)目分 ：單缸機、多缸機

7、根據(jù)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速分：低速(<300r/min)、中速(300 ~ 1000 r/min)、高速(>1000 r/min)；

8、根據(jù)進氣充量壓力分：自然吸氣式、增壓式

9、根據(jù)氣缸排列分：立式、臥式直列、V型、對置X型、星型

內(nèi)燃機的分類方法很多,按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機分成不同的類型,下面讓我們來看看內(nèi)燃機

主要是怎樣分類的。

據(jù)著火方式

內(nèi)燃機根據(jù)缸內(nèi)著火方式的不同可以分為點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機。

點燃式發(fā)動機具有三大結(jié)構(gòu)和五大系統(tǒng)。三大結(jié)構(gòu)分別為曲柄連桿、配氣機構(gòu)和機體, 五大系統(tǒng)分別為供油、冷卻、潤滑、起動和點火。

壓燃式發(fā)動機具有三大結(jié)構(gòu)和四大系統(tǒng)。 三大機構(gòu)分別為曲柄連桿、配氣機構(gòu)和機體,四大系統(tǒng)分別為供油、冷卻、潤滑、起動。

內(nèi)燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內(nèi)燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉(zhuǎn)速高,質(zhì)量小,噪音小,起動容易,制造成本低；柴油機壓縮比大,熱效率高,經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。

按照行程

內(nèi)燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機和二行程內(nèi)燃機。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°),活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程,完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°),活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程,完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四行程內(nèi)燃機。

按照冷卻方式

內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。

按照氣缸數(shù)目

內(nèi)燃機按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機�，F(xiàn)代車用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。

按照排列方式

內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式)。單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列,一般是垂直布置的,但為了降低高度,有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列,兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動機,若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動機。

采用增壓方式

內(nèi)燃機按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動機和強制進氣(增壓式)發(fā)動機。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。

為了向氣缸內(nèi)供入燃料,內(nèi)燃機均設(shè)有供油系統(tǒng)。汽油機通過安裝在進氣管入口端的化油器將空氣與汽油按一定比例(空燃比)混合,然后經(jīng)進氣管供入氣缸,由汽油機點火系統(tǒng)控制的電火花定時點燃。柴油機的燃油則通過柴油機噴油系統(tǒng)噴入燃燒室,在高溫高壓下自行著火燃燒。

內(nèi)燃機氣缸內(nèi)的燃料燃燒使活塞、氣缸套、氣缸蓋和氣門等零件受熱,溫度升高。為了保證內(nèi)燃機正常運轉(zhuǎn),上述零件必須在許可的溫度下工作,不致因過熱而損壞,所以必須備有冷卻系統(tǒng)。

內(nèi)燃機不能從停車狀態(tài)自行轉(zhuǎn)入運轉(zhuǎn)狀態(tài),必須由外力轉(zhuǎn)動曲軸,使之起動。這種產(chǎn)生外力的裝置稱為起動裝置。常用的有電起動、壓縮空氣起動、汽油機起動和人力起動等方式。

內(nèi)燃機的工作循環(huán)由進氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣等過程組成。這些過程中只有膨脹過程是對外作功的過程,其他過程都是為更好地實現(xiàn)作功過程而需要的過程。按實現(xiàn)一個工作循環(huán)的行程數(shù),工作循環(huán)可分為四沖程和二沖程兩類。

四沖程是指在進氣、壓縮、做功（膨脹）和排氣四個行程內(nèi)完成一個工作循環(huán),此間曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈。進氣行程時,此時進氣門開啟,排氣門關(guān)閉。流過空氣濾清器的空氣,或經(jīng)化油器與汽油混合形成的可燃混合氣,經(jīng)進氣管道、進氣門進入氣缸；壓縮行程時,氣缸內(nèi)氣體受到壓縮,壓力增高,溫度上升；膨脹行程是在壓縮上止點前噴油或點火,使混合氣燃燒,產(chǎn)生高溫、高壓,推動活塞下行并作功；排氣行程時,活塞推擠氣缸內(nèi)廢氣經(jīng)排氣門排出。此后再由進氣行程開始,進行下一個工作循環(huán)。

二沖程是指在兩個行程內(nèi)完成一個工作循環(huán),此期間曲軸旋轉(zhuǎn)一圈。首先,當(dāng)活塞在下止點時,進、排氣口都開啟,新鮮充量由進氣口充入氣缸,并掃除氣缸內(nèi)的廢氣,使之從排氣口排出；隨后活塞上行,將進、排氣口均關(guān)閉,氣缸內(nèi)充量開始受到壓縮,直至活塞接近上止點時點火或噴油,使氣缸內(nèi)可燃混合氣燃燒；然后氣缸內(nèi)燃氣膨脹,推動活塞下行做功；當(dāng)活塞下行使排氣口開啟時,廢氣即由此排出,活塞繼續(xù)下行至下止點,即完成一個工作循環(huán)。

內(nèi)燃機的排氣過程和進氣過程統(tǒng)稱為換氣過程。換氣的主要作用是盡可能把上一循環(huán)的廢氣排除干凈,使本循環(huán)供入盡可能多的新鮮充量,以使盡可能多的燃料在氣缸內(nèi)完全燃燒,從而發(fā)出更大的功率。換氣過程的好壞直接影響內(nèi)燃機的性能。為此除了降低進、排氣系統(tǒng)的流動阻力外,主要是使進、排氣門在最適當(dāng)?shù)臅r刻開啟和關(guān)閉。

實際上,進氣門是在上止點前即開啟,以保證活塞下行時進氣門有較大的開度,這樣可在進氣過程開始時減小流動阻力,減少吸氣所消耗的功,同時也可充入較多的新鮮充量。當(dāng)活塞在進氣行程中運行到下止點時,由于氣流慣性,新鮮充量仍可繼續(xù)充入氣缸,故使進氣門在下止點后延遲關(guān)閉。

排氣門也在下止點前提前開啟,即在膨脹行程后部分即開始排氣,這是為了利用氣缸內(nèi)較高的燃氣壓力,使廢氣自動流出氣缸,從而使活塞從下止點向上止點運動時氣缸內(nèi)氣體壓力低些,以減少活塞將廢氣排擠出氣缸所消耗的功。排氣門在上止點后關(guān)閉的目的是利用排氣流動的慣性,使氣缸內(nèi)的殘余廢氣排除得更為干凈。

2、經(jīng)濟性能指標(biāo)：單位功率單位時間內(nèi)的燃油消耗量。

3、可靠性與耐久性指標(biāo)：大修或更換零件之間的最長運行時間與無故障長期工作能力。

4、環(huán)保性能指標(biāo)（NOx、HC、CO、微粒、噪聲）：單位功率單位時間內(nèi)有害物排放量。

內(nèi)燃機未來的發(fā)展將著重于改進燃燒過程,提高機械效率,減少散熱損失,降低燃料消耗率；開發(fā)和利用非石油制品燃料、擴大燃料資源；減少排氣中有害成分,降低噪聲和振動,減輕對環(huán)境的污染；采用高增壓技術(shù),進一步強化內(nèi)燃機,提高單機功率；研制復(fù)合式發(fā)動機、絕熱式渦輪復(fù)合式發(fā)動機等；采用微處理機控制內(nèi)燃機,使之在最佳工況下運轉(zhuǎn)；加強結(jié)構(gòu)強度的研究,以提高工作可靠性和壽命,不斷創(chuàng)制新型內(nèi)燃機變氣門,變升程,變相位,甚至停掉幾個缸的技術(shù),都沒能做到在行進中連續(xù)變缸徑,但有等效的。

這種發(fā)動機有一個桶形缸體,桶底后,桶底中間有圓孔。還有一個缸體,好像一根筷子穿過一張厚的圓餅并粘合,筷子就是軸,這個軸也穿過桶形缸體底部的孔,餅形體也納入桶中,封閉成一個空心圓柱體的缸腔。這個缸腔的容積是可以變化的,比如只要固定桶,用機械裝置或者液壓裝置抽動軸就可以實現(xiàn)。

桶底從圓孔的邊到桶的內(nèi)壁割條縫,插入一個矩形板；餅面從圓邊到軸割條縫,也插入一塊矩形板,兩塊矩形板可以把缸腔一分為二,成為兩個密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一個密封缸腔從桶壁的矩形板本側(cè)開口,充入高壓氣體,或充入油氣混合物并點燃；第二密封腔從桶壁上與前一開口相隔一個矩形板的位置開口放氣。固定桶,矩形板就牽引餅和筷子轉(zhuǎn)動,反過來也行。

第一個密封腔從最小、充氣到轉(zhuǎn)過一定相位（轉(zhuǎn)角）就停止供氣,可以用閥門或者控制油氣供應(yīng)量來實現(xiàn)。由于高壓氣體膨脹,裝置會繼續(xù)轉(zhuǎn)動,第一密封缸腔內(nèi)的氣壓會降低,直到稍微低于環(huán)境氣壓,這樣會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動阻力。于是第二個矩形板需要在頭部靠近邊緣開一個孔,安裝單向閥,向內(nèi)補氣。如果當(dāng)初的氣壓適當(dāng),在第二塊矩形板轉(zhuǎn)到第二開口的時候,第一密封缸腔的氣壓正好等于或接近于環(huán)境氣壓,這是最經(jīng)濟的。第三種情況是還有少量余壓。

當(dāng)兩個矩形板快要相遇的時候,需要避讓。于是從桶的裙部內(nèi)圓刻成曲線滑槽,裝上滑動塊,滑動塊與第二塊矩形板連接；從軸穿出桶底的一側(cè)套裝一個空心圓柱體,外圓面刻曲線滑槽,裝上滑動塊,與第一塊矩形板連接�；�槽由圓和擺線構(gòu)成,控制矩形板前沖、頂住和抽回。桶底和餅都夠厚,所以不會抽脫。第二塊矩形板在轉(zhuǎn)動方向上,和餅一塊轉(zhuǎn)動；在軸向上,則由桶上的滑槽控制,所以變換容積的時候仍能抵住桶的底部。同樣道理,第一塊矩形板總是能抵住餅的內(nèi)表面。

這種裝置在一個著力面上沿弧形軌跡,把高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能,是一種動力機械裝置。反過來,也可以在機械的帶動下反向轉(zhuǎn)動,制取壓縮空氣,或者作為一個剎車器。做一個容量小的壓氣裝置,制取高壓油氣,配上點火裝置,再做一個容量動力機械裝置,將燃燒后大量高溫高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能,就是一臺發(fā)動機。

它做功的軌跡是一段弧,而且可以無級的改變?nèi)萘?也就意味著可以改變發(fā)動機排量。配合油門,可以改變?nèi)紵�后氣�?靈活改變轉(zhuǎn)速；改變排量,配合變速器,在一定范圍內(nèi)可以適應(yīng)各種負荷,而且采取上述“最經(jīng)濟的”方式。如果多套矩形板對置使用,可以減輕軸的彎曲；它是連續(xù)排氣的,因而噪音低；可以多套缸錯相聯(lián)軸,動力平穩(wěn)。它可以最大限度的減少余壓排放,而且在不同負載下都能采取最經(jīng)濟的工況,所以是好用節(jié)能技術(shù)。

作為一類發(fā)動機,不同于蒸汽機、活塞發(fā)動機和三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機。叫作“可變?nèi)莼「装l(fā)動機�！�

2 、選用的潤滑油粘度較高

3 、單向流量控制閥或通風(fēng)軟管損壞后隨意拆除

4 、大容量的蓄電池壽命長

5 、隨意加添電解液

6 、隨便調(diào)高發(fā)電機的端電壓

7 、空氣濾清器長期短路或隨便更換不同規(guī)格的濾芯

8 、經(jīng)常在大功率、高溫狀態(tài)下熄火

9 、高壓油泵內(nèi)的潤滑油加注或更換不合理

10 、噴油器噴油壓力調(diào)整過高

11 、隨意拆除散熱器上的空氣蒸氣閥

12 、隨意更換火花塞

內(nèi)燃機使用不當(dāng),是目前造成其早期損壞和使用可靠性降低的重要因素之一。

研究目的

1、用簡單公式闡明工作過程中各基本熱力參數(shù)間的關(guān)系,以明確提高ηit的基本途徑；

2、確定ηit的理論極限；以判斷內(nèi)燃機工作過程的完善程度以及改進潛力。

3、分析比較不同的熱力循環(huán)方式的經(jīng)濟性和動力性。

簡化假設(shè)

1、空氣作為工質(zhì),理想氣體；

2、不考慮工質(zhì)更換及泄露損失,忽略進、排氣流動損失及影響；

3、理想的絕熱等熵過程；工質(zhì)與外界不進行熱量交換；

4、理想的加熱、放熱過程。

三種理論循環(huán)

1、等容加熱循環(huán)Otto循環(huán)、；對應(yīng)于點燃式內(nèi)燃機

2、等壓加熱循環(huán)Brayton循環(huán)、；對應(yīng)于燃氣輪機

3、混合加熱循環(huán)Diesel 循環(huán)、；對應(yīng)于柴油機

現(xiàn)代船舶上的主要動力裝置�，F(xiàn)代船舶和艦艇的主機是船用柴油機。

燒汽油的內(nèi)燃機叫汽油機,燒煤氣的叫煤氣機,汽油機、煤氣機功率小,僅用在小型船舶上。

船用內(nèi)燃機可用柴油、汽油、煤油或煤氣、天然氣作燃料。船上用的內(nèi)燃機通用柴油作燃料,故稱柴油機。燒汽油的內(nèi)燃機叫汽油機,燒煤氣的叫煤氣機,汽油機、煤氣機功率小,僅用在小型船舶上。

機械損失

平均機械損失壓力pmm:發(fā)動機單位氣缸工作容積一個循環(huán)所損失的功。可以用來衡量機械損失的大小。即：

一、機械損失的組成:

1、活塞與活塞環(huán)的摩擦損失：占摩擦損失的主要部分,約為：45-65%

2、軸承與氣門機構(gòu)的摩擦損失：包括所有主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承等的摩擦損失。軸承直徑越大,轉(zhuǎn)速越高,損失越大。15-30%。

3、驅(qū)動附屬機構(gòu)的功率消耗：指為保證發(fā)動機工作所必不可少的部件總成,如冷卻水泵總成（風(fēng)冷發(fā)動機中則是冷卻風(fēng)扇）、機油泵、噴油泵、調(diào)速器等；占10-20%。

4、流體摩擦損失：為克服油霧、空氣阻力及曲軸箱通風(fēng)等將消耗一部分功。

5、驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失：二沖程或機械增壓發(fā)動機中,要加上對進氣進行壓縮而帶來的損失。10-20%

分配情況表

機械損失測定

1、示功圖法：運用示功圖算出Pi值,從測功器測出發(fā)動機的有效功率Pe,從而算出產(chǎn)Pm、 hm及Pmm值。

問題：誤差來源于P—V圖上活塞上止點位置正確地確定以及測量誤差。此外,各個氣缸存在的不均勻性,這也會引起一定的誤差。示功圖法當(dāng)上止點位置能得到精確校正時才能取得較滿意的結(jié)果。局限：只能測量整體機械損失。

2、倒拖法：當(dāng)發(fā)動機以給定工況穩(wěn)定運行,冷卻水、機油溫度到達正常數(shù)值時,切斷對發(fā)動機的供油,將電力測功器轉(zhuǎn)換為電動機,以給定轉(zhuǎn)速倒拖發(fā)動機,并且維持冷卻水和機油溫度不變,這樣測得的倒拖功率即為發(fā)動機在該工況下的機械損失功率。

與實際運行的差異：(1)氣體壓力在膨脹行程中大幅度下降,使活塞、連桿。曲軸的摩擦損失有所減少；(2) 由于排氣過程中溫度低、密度大,使pp比實際的還大；(3)倒拖在膨脹、壓縮行程中,存在充量向氣缸壁的傳熱損失,在測量該工況的有效功率時,這部分傳熱損失已被考慮在內(nèi)。

綜合結(jié)果是：倒拖時所消耗的功率要超過柴油機的實際機械損失,在低壓縮比發(fā)動機中,誤差大約為 5%,在高壓縮比發(fā)動機中,誤差可高達（15—20）%,因而此方法適用于低壓縮比的汽油機。

3、滅缸法：內(nèi)燃機調(diào)整到給定工況穩(wěn)定工作后,先測出其有效功率Pe,之后在噴油泵齒條位置或節(jié)氣門不變的 下,停止某一氣缸工作,并用減少制動力矩的辦法迅速將轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原來的數(shù)值,并重新測定其有效功率Pe’。如果滅缸后其他各缸的工作情況和發(fā)動機機械損失沒有變化,則被熄滅的氣缸原來所發(fā)出的指示功率為（Pi)x。依次將各缸滅火,最后可以從各缸指示功率的總和中求得整臺發(fā)動機的指示功率。

局限：只能使用于柴油多缸機。

4、油耗線法：保證發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變,逐漸改變供油,測出每小時耗油量B與負荷pme變化關(guān)系,繪成負荷特性曲線,延長直線段于橫坐標(biāo)的相交,此交點到原點的距離為平均機械損失壓力pmm。

只能適用于pmm 與ηit 不隨負荷變化,只適用于柴油機。

總之；倒拖法只能用于配有電力測功器的情況,不適用于大功率發(fā)動機,較適用于測定壓縮比不高的汽油機的機械損失。對于排氣渦輪增壓柴油機,由于倒拖法和滅缸法破壞了增壓系統(tǒng)的正常工作,只能用示功圖法、油耗線法來測定機械損失。對于排氣渦輪中增壓、高增壓的柴油機（pb>0．15MPa）,除示功圖外,尚無其他適用的方法可取代。

在我國燃油質(zhì)量問題一直是造成發(fā)電機壽命降低和故障的主要原因,所以在使用進口發(fā)電機盡量使用優(yōu)質(zhì)低含硫燃油,在無法達到要求的情況下可改造輸油管路,在油水分離器前加一級粗濾或油水分離器,以不影響發(fā)電機輸出功率為準(zhǔn)選擇濾芯等級。

在使用劣質(zhì)燃油的情況下必須定期清洗燃油箱,否則容易在油箱中因劣質(zhì)燃油含有水份和雜質(zhì)多,會在油箱壁和箱底結(jié)積,長期沒清洗的情況下造成結(jié)積泥皮脫落,工作中進入燃油管路,致使管路或燃油濾芯等堵塞,在日常維護中要做到良好的保養(yǎng)習(xí)慣,排放油箱沉積水雜質(zhì)和油水分離器中沉積水。