引言_2010_发动机原理
2023年8月19日发(作者：2022元宵节猜灯谜大全及答案)
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发动机原理北京科技大学车辆工程系范让林Email: FANRL@: 139 1052 6968Office: 土木环境楼-1210内燃机发展历史人类使用车辆已有畜力驱动；4000年历史，长期以人力或1765命；年，詹姆斯.瓦特发明蒸汽机，开始工业革1769蒸汽机动车；年，法炮兵工程师尼古拉斯.古诺制成三轮1814机动车年，英司蒂芬生制成在道路上行驶的；蒸汽2010FRL, University of Science and Technology3内燃机发展历史世界上第一辆汽车1886年获得专利证书卡尔-本茨2010FRL, University of Science and Technology5内燃机的发展与地位内燃机发展历史内燃机产业的经济地位内燃机发展方向课程介绍2010FRL, University of Science and Technology2内燃机发展历史1860年，Lenoir(列诺尔)发明了大气压力式煤气内燃机，热效率为3%1866效率提高到年，Otto(11%
奥托，)和1869Lange (年合作建立朗琴)将大气压力式煤气内燃机的Deutz热1876达到年，为“奥托14%
Otto提出了四冲程循环，内燃机重量减少70% ，热效率”行程发动机，四冲程工作循环因此也称“奥托循环”，相应发动机称1881机因此也称年，英国人“克拉克Clerk (”行程发动机克拉克)发明了二冲程内燃机，二冲程发动1883机年，英国人司派尔在奥托发动机基础上研制了第一台汽油发动1886同年年101月，获得德意志专利权（专利号：月29日，德国工程师卡尔-本茨为其三轮机动车申请了专利。37435a）；1897年，Diesel(荻塞尔)发明了柴油机，并由此得名1957年，Wankel(汪克尔)发明了转子发动机2010FRL, University of Science and Technology4油料及配套技术的发展1902年，Renault(雷诺)提出了增压技术1910’s石油炼制方法，Burton(伯顿)发明了压力裂解轻馏分的1912年，发明了汽车电机1915年，Buchi(步琦)制造了排气涡轮增压器1920’s，Bosch(博世)发明了螺线槽式柱塞泵1920’s取方法，Houdry(胡追)发明了催化裂解的汽油提1923年，四乙铅开始作为汽油添加剂2010FRL, University of Science and Technology61内燃机产业的经济地位与汽车工业结合与船舶工业结合内燃机的应用特点2010FRL, University of Science and Technology7内燃机－汽车的主要动力装置CAI: 可控自燃ControlledAutoIgnition2010FRL, University of Science and Technology9内燃机的应用特点柴油机是目前热效率最高、应用面最广的热机，中速机油耗率低于二冲程船用柴油机的热效率可高达200 g/kW·h，超长行程油耗158 g/kW·h)50％以上(比现代高性能车用柴油机的循环热效率达上，车用汽油机的有效热效率也可达3545％左右％以与其他热机相比，内燃机是热效率最高的动力机械2010FRL, University of Science and Technology11与汽车工业结合汽车保有量以2.5%年增长率增长，2000年超过6亿辆以美国为例：汽车工业用了全美75%橡胶、35%铁、13%钢、27%铝，是计算机的最大用户，也是石油的最大用户美国汽车研究经费每年173亿美元，占全国所有商用科研经费的12%全球50家最大企业中，13家是汽车企业，还有石油企业未计算在内美国17个人中有一个涉及汽车行业；在发展中国家，1个汽车装配线上的岗位可带动上下游19个工作岗位；2010FRL, University of Science and Technology8与船舶工业结合柴油机可作为船用驱动动力柴油机可作为船用电站动力2000 T以上的船用动力98%是柴油机2010FRL, University of Science and Technology10内燃机的应用特点功率覆盖面大，功率档次比较齐全，转速范围宽；转速从油机，到车汽油机9000 r/min70 r/min的的波尔舍SulzerRTA68V8－3000低速船用柴高速赛内燃机是目前最佳的移动动力源内燃机是主要的污染源2010FRL, University of Science and Technology122内燃机－功率和转速覆盖范围宽广2010FRL, University of Science and Technology13大气环境污染源环境污染是现代工业社会发展的消极因素。80年代以来，环境污染愈来愈严重，已引起人们的关注和不安。环境科学家预计，到21世纪中叶，大气层的CO60％，即比工业革命前增加一倍，此外排气2可能比现在要增加中还含有有毒气体CO、HC和NOx及微粒，污染大气，直接危害人体。环境问题是当代社会面临的四大问题（粮食、人口、环境、能源）之一。大气污染是环境污染最重要的一个方面，也是控制与治理较为困难的一面。在城市大气污染中，内燃机的有害排放量约占60％。内燃机排放是城市大气环境的主要污染源。2010FRL, University of Science and Technology15课程定位2010FRL, University of Science and Technology17内燃机－用途最广泛的热力机械2010FRL, University of Science and Technology14内燃机发展方向一．多气门可变进气系统八．代用燃料二．进气道的设计与优化九．排气后处理技术三．电子控制燃油喷射技术一○．柴油机的直喷化四．电控点火定时和爆燃控制一一．燃烧室五．增压技术一二．陶瓷材料六．汽油机稀燃—速燃技术一三．混合电动汽车七．汽油机缸内喷射分层燃烧技术一四．……2010FRL, University of Science and Technology16课程内容本课程分为两个主要部分：发动机构造发动机原理2010FRL, University of Science and Technology183课程内容：发动机原理对汽车发动机（内燃机）的共性问题，如动力如何获取和输出，能量如何消耗和利用；两种典型内燃机（汽油机和柴油机）的燃料供给、混合气形成、着火和燃烧；车用内燃机运行特性与性能调控等基本理论进行教学。1.工作过程的规律与原理2.与工作过程有关的性能分析3.影响性能各因素及参数的优选、匹配原理与方法2010FRL, University of Science and Technology192.性能分析力性、经济性、排放性、冷起动、噪声、振动涉及与发动机工作过程相关的性能，如动等，以及与整车的匹配性能，等①性能评价指标（Pe、pme、be、CO、HC、NOx、dp/dϕ等）②性能影响因素③性能变化规律④性能改善的方法和方向2010FRL, University of Science and Technology21体系与篇章：发动机原理第一篇动力输出与能量利用第二篇燃烧与排放第三篇运行特性与性能调控第四篇实验与实习实验一内燃机拆装实习实验二汽油机速度特性与负荷特性实验三柴油机速度特性和负荷特性2010FRL, University of Science and Technology231.工作过程：燃料化学能→热能→机械能①换气实质：气缸与进排气系统的流动（流体力学、气体(泵气) 过程－新鲜工质（充量）置换燃烧废气动力学）②动力过程实质：燃烧与热力循环的热功转换－压缩、燃烧、膨胀、作功（燃烧学、热力学、传热学）③机械功传输过程统，由曲轴输出有用功－活塞作的机械功经发动机传动系实质：机械系统的能量传递（机械学、摩擦学）2010FRL, University of Science and Technology203.优选与匹配①影响某一性能有多种因素和参数（如燃料、喷雾、燃烧、燃烧室、压缩比等→P某一因素及参数又影响多种性能e）②（如ε→Pe, be, NOx, NVH…)⇒各因素、各参数之间有折衷、优选、匹配问题2010FRL, University of Science and Technology221.篇章之间的相互关系第一篇是主线和核心（基础篇）第二篇是主线的延伸、派生问题（基础篇）第三篇是在前两篇内容的基础上，探讨发动机实际运转特性（应用篇）第四篇是实践篇，让理论接受实践的检验2.副线汽油机与柴油机的对比2010FRL, University of Science and Technology244要求与目的1.要求对发动机的工作过程有参数的运行范围，深入了解，熟知发动机相关方法熟练掌握基本的发动机性能分析2.目的为今后从事发动机和汽车的研究、开发、生产和管理提供必备的专业理论知识和技术基础了解解决专业实际问题的思路和方法为学习其他专业课打下基础2010FRL, University of Science and Technology25教材及参考书1）教材（1）刘峥学出版社, 王建昕, 2001. 汽车发动机原理教程. 北京: 清华大（2）陈培陵出版社,
, 2003,
李则纯第. 汽车发动机原理2版（第一章工程热力学基础）. 北京: 人民交通2）参考书（3）董敬械工业出版社, 庄志, 常思勤, 2004,
. 汽车拖拉机发动机第3版. 北京: 机（4）周龙保业出版社, 刘巽俊, 2005,
, 高宗英第2版. 内燃机学. 北京: 机械工（5）华自强社, 2000,
, 张忠进第3版（第一. 工程热力学~ 八章）. 北京: 高等教育出版2010FRL, University of Science and Technology27学习要求2.具体要求课极回答，讨论主动发言；学习态度端正。堂：不迟到、不旷课；课堂表现好，提问积10分作交作业，认真作答，不马虎，不抄袭。业：每章讲完布置作业一次，按时（下周三）10分项目训练：5分试验：5分考试：考课堂讲授内容，笔试、闭卷。70分最终成绩＝课堂成绩（10分）＋作业成绩（10分）＋项目训练（05分）＋试验（05分）＋考试成绩（70分）2010FRL, University of Science and Technology29课时安排总课时：45学时（1）授课：40学时（2）实验课2次：5学时（3）期末考试：笔试随堂考或期末集中考试（待定）2010-12-29（周三）14:50~16:50，地点待定2010FRL, University of Science and Technology26学习方法1.按专业课的特点和规律学习多学科的综合应用热力学、流体力学、化学反应动力学、传热传质学、燃烧学、机械学形散而意不散强动力－低能耗－低排放（3目标）能量加入的“量”和能量转化的“质”（2途径）燃料－燃烧－排放（3环节）多因素、多参数的综合分析有优化、折衷、合理匹配的辨证观念善于总结和理清思路，不要考试前突击、算总帐发展观点2010FRL, University of Science and Technology28如何学好《发动机原理》“兴趣”是最好的老师！忠告：好成绩＝思想重视＋课堂＋作业祝愿同学们取得满意成绩！2010FRL, University of Science and Technology305《热工基础及内燃机学》考试成绩分布——车05级车辆051班车辆051-2班综合车辆051班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2007年秋季学期）车辆051、052班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2007年秋季学期）2525202015数15数人人10105500<6060-6970-7980-89>90<6060-6970-7980-89>90分数段分数段车辆052班车辆052班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2007年秋季学期）车辆051、052班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2007年秋季学期）251002080051班平均数15人绩60成052班平均1040051、052两班平均52000<6060-6970-7980-89>9012345678分数段考勤作业项目试验平时总评考试总评总评标准差2010FRL, University of Science and Technology31《热工基础及内燃机学》考试成绩分布——车07级车辆071班车辆071-2班综合车辆071班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2009年秋季学期）车辆071、072班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2008年秋季学期）252018201614数15数12人人1<6060-6970-7980-89>90<6060-6970-7980-89>90分数段分数段车辆072班车辆072班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2009年秋季学期）车辆071、072班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2009年秋季学期）251002080071班平均数15人绩6010成072班平均40071、072两班平均52000<6060-6970-7980-89>901234567分数段2010FRL, University of Science and Technology33内燃机的循环过程汽油机循环四冲程汽油机二冲程汽油机柴油机循环四冲程柴油机2010FRL, University of Science and Technology35《热工基础及内燃机学》考试成绩分布——车06级车辆061班车辆061-2班综合车辆061班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2008年秋季学期）30车辆061、062班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2008年秋季学期）25202520数15数人人1510105500<6060-6970-7980-89>90<6060-6970-7980-89>90分数段分数段车辆062班25车辆062班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2008年秋季学期）车辆061、062班《热工基础及内燃机学》成绩比较（2008年秋季学期）1班平均数人绩60成062班平均1040061、062两班平均52000<6060-6970-7980-89>9012345678分数段2010FRL, University of Science and Technology32《热工基础及内燃机学》考试成绩分布——车08级车辆081班车辆081-2班综合车辆082班2010FRL, University of Science and Technology34内燃机构造概述内燃机构造概述曲柄连杆机构柴油机配气机构发动机装配及运行2010FRL, University of Science and Technology366《热工基础及内燃机学》引言讲授完毕2010FRL, University of Science and Technology37课件fanrl2008@; fanrl2008本邮箱专给同学们发送课件。为各位同学使用方便，请注意如下几点：任何人不得以任何理由改动邮箱密码及其他设置；任何人不得以任何理由删除课件邮件；在下一次上传课件时，我会删除前一次的课件，请同学及时下载；以Outlook等其他形式接收邮件时，请注意在服务器上保留邮件副本。2010FRL, University of Science and Technology387