发动机发展历程

发动机原理与发展

小组成员

解进 李桥 刘景昱 张帅 胡英杰

Contents

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发动机的定义

发动机的起源活塞内燃机的出现 现代汽车内燃机

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混合动力发动机

发动机的定义

发动机(Engine)是一种能够把其它形 式的能转化为另一种能的机器，通常是把化 学能转化为机械能。发动机既适用于动力发 生装置，也可指包括动力装置的整个机器( 如：汽油发动机、航空发动机)。

发动机的起源--外燃机

外燃机是最早投入使用的发动机，最初作为矿 场与工厂的动力来源，后来又为发电厂提供动 力，在一段较长的时间里，外燃机也作为那些 受空间、重量限制较小的交通工具(轮船、火 车)的动力。然而由于效率低下，后来已经逐 渐不再使用。

斯特林发动机

活塞内燃机的出现

1876年，德国的尼古拉斯· 奥托以蒸汽机为基 础，根据罗夏提出的原理发明了实用的单缸四 冲程煤气发动机，主要作为工厂的动力来源。 。1879年，德国的卡尔· 本茨试验成功二冲程 汽油发动机，并利用其制造出了三轮汽车。 1885年，戴姆勒将四冲程汽油机装在了自行 车上从而发明了摩托车。

现代汽车内燃机

汽油发动机

柴油发动机

汽油发动机的构造的构造

火花塞

气缸

进气门 活塞 连杆

排气门

曲轴

汽油发动机的工作原理

吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程

吸气冲程

进气门打开， 排气门关闭。活塞由 上端向下端运动，汽 油和空气组成的燃料汽 油 和 空 气

混合物从进气门吸入气缸。

压缩冲程进气门和排气门

都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压 缩，压强增大，温度 升高。

做功冲程在压缩冲程末尾，火

花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压

的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴

转动。

排气冲程

进气门关闭，排 气门打开，活塞向上 运动，把废气排出气 缸。

燃 烧 后 的 废 气

柴油发动机构造

进气冲程 起动机通电带动 曲轴旋转，曲轴的 转动使活塞自上而 下运动，这时，排 气门关闭，进气门 打开，新鲜空气进 入气缸和燃烧室。

压缩冲程活塞从下止点向 上运动，这时，进 气门和排气门均关 闭，吸入气缸内的 空气受到活塞的压 缩，压力提高，温 度也随之升高。

做功冲程

当活塞压缩到上止 点，喷油器向燃烧室喷 入雾状柴油，油雾与压 缩空气充分混合，形成 高温高压的燃气，并开 始自行着火燃烧，混合 汽膨胀做功，推动活塞 向下运动，从而推动曲 轴转动，对外输出功。

排气冲程

活塞从下止点往上运 动，这时进气门关闭， 排气门打开，

燃烧废气 在活塞的推动下排出燃 烧室外，完成一个工作 行程，这时曲轴转动两 周。 当柴油机完成排气行

程后，在曲轴飞轮总成 的惯性作用下，又重复 上述冲程，使柴油机连 续运转对外输出功率。

柴油机和汽油机区别汽油机 柴油机 进入气缸的是纯空气 高温气体加热柴油燃烧 无点火系 有喷油器

汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气电火花点燃混合气 有点火系 无喷油器

燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃

柴油机和汽油机区别 汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高 ，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低； 柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放 性能都比汽油机好，这些都是柴油机的显著优 势。 由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成 本越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的 一代潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部 件生产工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积 庞大、质量沉重振动大，制造和维修费用高等 问题都得到了克服。

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