内燃机原理教案Word下载.docx

内燃机原理教案Word下载.docx

《内燃机原理教案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内燃机原理教案Word下载.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

多媒体

授课方法

讲授

教学目的

1.介绍《内燃机原理》这门课程的研究对象

2.介绍内燃机的发展历史

3.介绍这门课作为自考课程，学习的重要性

教学重点

和难点

1.《内燃机原理》课程的研究内容

2.引起学生对自考课程的重视

提要

教学内容、方法和过程

课程内容

阐述和分析了内燃机的工作过程和工作原理；

指出了提高内燃机性能的方向和途径；

提供了内燃机技术计算的方法和工具；

是汽车类专业，特别是动力机械及工程专业的重要专业课，也是我们班级的自考课程。

一、内燃机的过去、现在与未来

1、内燃机的孕育

2、内燃机及汽车的诞生

3、车用内燃机的发展：

1）20世纪60年代内燃机技术上的重要标志

2）20世纪70年代内燃机技术上的重要标志

3）20世纪80年代、90年代初内燃机技术上的重要标志

4、车用内燃机的未来

1）高经济性

2）低公害

5、中国汽车、内燃机发展史

二、内燃机的优缺点

优点：

1、热效率高

2、功率覆盖面大、转速范围宽

3、结构紧凑，比重量较小，便于移动

4、起动迅速，操作简便，并能在起动后很快达到全负荷运行

5、加速性能良好，转矩输出较大

6、对后勤保障要求不高

7、制造工艺要求并不十分高难

8、使用的材料比较一般

9、能适应不同配套机具的需要，且不受使用环境和场所的严格限制

10、具有较长的使用寿命，操作、维修技术比较简单，价格相对比较低廉

11、在柴油机上略加改造，还可以使用多种燃料和劣质燃料

缺点：

1、对燃料要求比较高

2、由于不能消除往复运动质量，因而振动较大，且转速难以进一步提高

3、低速时转矩小，内燃机动力机械一般都需要配备变速装置

4、内燃机在国民经济的各个领域中，产量和保有量极大，对环境的污染严重

三、内燃机在国民经济中的应用

四、内燃机面临能源与环境的严峻挑战

1、能源短缺，有开发新能源的迫切要求

2、环境污染严重地制约了经济的发展，是一个亟待解决的问题

五、课堂总结

1.介绍内燃机的基础知识

1.内燃机的基本结构和术语；

2.内燃机的工作原理

一、内燃机的分类

热机——将燃料燃烧释放出来的热能转变为机械能的一种能量转换装置。

外燃机——燃料燃烧释放出来的热能通过其他介质转变为机械能的能量转化装置。

内燃机——燃料在机器气缸内部进行燃烧，工质被加热并膨胀作功，直接将所含的热能转变为机械能的能量转换装置。

1）按所用燃料分类

汽油机、柴油机、天然气发动机、液化石油气发动机、酒精发动机、双燃料发动机、灵活燃料发动机

2）按着火方式分类

压燃式、点燃式

3）按冲程数分类

四冲程内燃机、二冲程内燃机

二、内燃机产品名称和型号编制规则

三、内燃机的基本结构及术语

四、内燃机的工作原理

四冲程内燃机的工作原理：

1）进气行程

2）压缩行程

3）膨胀行程（作功行程）

4）排气行程

二冲程内燃机的工作原理：

•单缸二冲程柴油机的工作原理

•单缸二冲程汽油机的工作原理

五、练习

柴油机6135的活塞行程S=140mm，气缸直径D=135mm，求该柴油机的曲柄半径

R、气缸工作容积Vs和排量VL。

六、课堂总结

4.介绍《内燃机原理》这门课程的研究对象

5.介绍内燃机的发展历史

6.介绍这门课作为自考课程，学习的重要性

3.《内燃机原理》课程的研究内容

4.引起学生对自考课程的重视

第二章内燃机工作循环

4

1.介绍内燃机理想循环

1.内燃机理想循环的模型

2.内燃机实际循环与理想循环的对比

§

2－1内燃机理想循环

一、理想循环的简化假设

（1）工质是一种理想气体，在整个循环中保持物理及化学性质不变，其状态参量的变化完全遵守气体状态方程PV=mRT。

（2）不考虑实际存在的工质更换以及漏气损失，工质数量保持不变，循环是在定量工质下进行的。

（3）把气缸内工质的压缩和膨胀看成是完全理想的绝热等熵过程，工质与外界不进行热交换，工质比热容为常数。

（4）用假想的定容放热和定容或定压加热来代替实际的换气和燃烧过程。

二、非增压内燃机理想循环

1、定容加热理想循环

2、等压加热理想循环

3、混合加热理想循环

三、涡轮增压内燃机理想循环

1、脉冲涡轮增压内燃机的理想循环

2、定压涡轮增压内燃机的理想循环

四、课堂总结

1.介绍内燃机理想循环的热效率

2.介绍内燃机实际循环

1.内燃机理想循环的热效率计算

2－2内燃机理想循环热效率

一、热效率公式

根据循环热效率的定义，导出内燃机理想循环热效率的通用表达式：

热效率、影响因素：

1、空气冷却的影响

2、废气能量利用的影响

3、混合加热理想循环

2－3内燃机实际循环

实际循环有较多的损失，热效率较低，作功也较少，具体表现在以下五个方面：

1、工质不同

2、气体流动阻力

3、传热损失

4、燃烧不及时、后燃及不完全燃烧损失

5、漏气损失

一、压缩过程

1、压缩过程的作用

2、理想循环和实际循环压缩过程比较

3、压缩比的选择

4、多变指数的确定

5、压缩终点的状态参数

二、燃烧过程

三、膨胀过程

1、多变指数的确定

2、膨胀终点的状态参数

四、换气过程

五、课后题

思考题2、3、4

第三章内燃机的工作指标与性能分析

1.介绍内燃机的工作指标

2.介绍内燃机的指示参数

1.示功图的作用

2.内燃机的工作指标和指示参数

3－1内燃机的工作指标

内燃机的主要工作指标：

（1）动力性指标－功率、转矩、转速；

（2）经济性指标－燃料与润滑油消耗率；

（3）强化指标－升功率、活塞功率和强化系数；

（4）运转性能指标－冷起动性能、噪声和排气品质；

（5）耐久可靠性指标－大修或更换零件之间的最长运行时间与无故障长期工作能力。

一、内燃机标定性能的主要指标

标定性能指标、标定工况、标定功率、标定转速、标定油耗率

二、示功图

通常利用示功器或数据采集系统来观察或记录相对于不同活塞位置或曲轴转角时气缸内工质压力的变化，所得结果即为p－φ示功图或p－v示功图。

三、指示功

指示功－内燃机完成一个工作循环所得到的有用功Wi。

四、空燃比和过量空气系数

3－2内燃机的指示参数

指示参数是以工质在气缸内对活塞做功为基础的性能指标，用来评定工作循环进行的好坏。

包括：

平均指示压力pi、指示功率Ni、指示热效率ηi、指示油耗率gi

一、平均指示压力pi

1、定义

2、分析

3、标定工况下的Pi值

4、影响Pi的主要因素

二、指示功率Ni

2、影响Ni的主要因素

3、提高Ni的有效途径

三、指示热效率ηi与指示油耗率gi

1、指示热效率ηi

2、指示油耗率gi

3、影响ηi的主要因素

1.介绍内燃机的机械损失及机械效率

2.介绍内燃机的有效参数

1.内燃机的机械损失及机械效率

2.内燃机的有效参数

3-3内燃机的机械损失及机械效率

一、机械损失功率Nm

在内燃机工作过程中，不可避免地损失一部分功或功率，这些功或功率的总和称为机械损失功或机械损失功率。

机械效率－内燃机提供的有效功率与指示功率之比，即

（一）摩擦损失功率Nmf

（二）泵气损失功率Np

（三）辅助机械损失功率Nau

（四）流体的摩擦损失功率Nk

（五）平均机械损失压力pm