2013注評(píng)考試《機(jī)電設(shè)備評(píng)估基礎(chǔ)》預(yù)習(xí)：內(nèi)燃機(jī)工作原理

第四章 其他常見(jiàn)機(jī)電設(shè)備

　　知識(shí)點(diǎn)二、內(nèi)燃機(jī)工作原理

　?。ㄒ唬┧臎_程內(nèi)燃機(jī)工作原理

　　1.進(jìn)氣沖程。工作時(shí)進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)180°，新鮮氣體吸入氣缸。

　　2.壓縮沖程。在進(jìn)氣終了，內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，氣缸形成封閉系統(tǒng)，活塞開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)180°，將氣缸內(nèi)的氣體壓縮，壓力和溫度均有很大提高。

　　3.做功沖程。由于內(nèi)燃機(jī)燃料燃燒，使缸內(nèi)氣體壓力和溫度急劇提高。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體膨脹做功，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)180°。膨脹功經(jīng)連桿由曲軸輸出，從而把燃料的熱能變?yōu)闄C(jī)械功。

　　4.排氣沖程。為了使能量轉(zhuǎn)換過(guò)程連續(xù)地進(jìn)行下去，缸內(nèi)氣體在膨脹做功以后，排氣門打開(kāi)活塞由下向上運(yùn)動(dòng)，將廢氣從排氣門排出。內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣過(guò)程，完成一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)活塞再次由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，又開(kāi)始了下一個(gè)工作循環(huán)。

　　【總結(jié)】由此可見(jiàn)，四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)行程中，只有一個(gè)行程是做功的，其余三個(gè)行程是做功的準(zhǔn)備行程。因此單缸內(nèi)燃機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)兩周只有半周是由膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則靠慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng)，所以曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的。

　　在多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，每個(gè)氣缸的工作過(guò)程是相同的，但是所有氣缸的做功行程并不同時(shí)發(fā)生，如四缸內(nèi)燃機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個(gè)氣缸在做功。這樣內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)增多，不僅功率增加，工作轉(zhuǎn)速也更加平穩(wěn)。

　?。ǘ┎裼蜋C(jī)增壓

　　增壓器按照增壓的程度不同，可分為低增壓器、中增壓器、高增壓器和超高增壓器；

　　按驅(qū)動(dòng)增壓器的動(dòng)力不同，可以分為廢氣渦輪增壓器、機(jī)械增壓器和復(fù)合增壓器。其中，應(yīng)用最多的是廢氣渦輪增壓。

　　廢氣渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)可以增大功率、降低了耗油量率，提高了經(jīng)濟(jì)性、有利于改善內(nèi)燃機(jī)的排放。

　　但是內(nèi)燃機(jī)增壓后增加了內(nèi)燃機(jī)機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷；在性能上要求內(nèi)燃機(jī)與增壓器有良好的配合；同時(shí)由于增壓器轉(zhuǎn)速很高，對(duì)其材料和制造工藝也要求較高。

　　【資料】單就效率而言，渦輪增壓系統(tǒng)能以“倍數(shù)”來(lái)提升引擎動(dòng)力輸出，在1988年F1賽車禁止使用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)之前，排量1.5升的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生1200匹的馬力。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了如今F1賽車3升自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的900匹馬力。