第一篇：《內燃機》練習DOC

內燃機達標訓練

一.選擇題（共8小題）

1.在進行如圖所示的實驗或有關裝置工作時，能量轉化由機械能轉化為內能的是（）

A.B.C.D.2.下列說法中正確的是（）

A.汽油機的效率比柴油機的效率高

B.在四沖程柴油機的吸氣過程中，燃料進汽缸

C.在柴油機的壓縮過程中，機械能轉化為柴油和空氣混合物的內能

D.柴油機的燃料點火方式是壓燃式

3.（2010?宜昌）摩托車上的熱機工作時提供動力的是（）

A.吸氣沖程

B.壓縮沖程

C.做功沖程

D.排氣沖程

4.（2010?煙臺）如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環示意圖，其中屬于做功沖程的是（）

A.B.C.D.5.（2010?上海）在四沖程汽油機的一個工作循環中，機械能轉化為內能的是（）

A.吸氣沖程

B.壓縮沖程

C.做功沖程

D.排氣沖程

6.（2010?南昌）下列流程如圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況．關于對圖中①②③④的補充正確的是（）

A.①做功沖程，②內能轉化為機械能，③壓縮沖程，④機械能轉化為內能 內能轉化為機械能，③做功沖程，④機械能轉化為內能

C.①做功沖程，②機械能轉化為內能，③壓縮沖程，④內能轉化為機械能

B.①壓縮沖程，②D.①壓縮沖程，②

機械能轉化為內能，③做功沖程，④內能轉化為機械能

7.（2009?湖南）我們知道：多數汽油機是由吸氣.壓縮.做功.排氣四個沖程的不斷循環來連續工作的．關于壓縮沖程的作用，下列說法正確的是（）

A.將廢氣排出缸外

B.完成對外做功

C.吸進汽油和空氣的混合物

D.壓縮燃料和空氣的混合物

8.（2009?西城區）如圖所示，為汽油機工作時各沖程的示意圖，其中表示做功沖程的是（）

A.B.C.D.二.填空題（共6小題）9.日本豐田汽車公司，因汽車腳墊和油門踏板問題引發了召回事件，其中油門踏板是一種 _________ 類（填“杠桿”或“斜面”）簡單機械．當司機踩下油門時，這臺四沖程的汽油機每秒做功 _________ 次（RPM（Revolutions Per Minute）：每分鐘轉數）

10.隨著城市建設進程的加速，市區馬路逐年擴大，為了減輕馬路清掃工人的工作量，今年市政府投資購買了幾輛清掃車．這種清掃車用汽油機作為動力，配裝有大功率吸塵器，將垃圾吸進車上的垃圾箱．當清掃車在一條垃圾較多的水平馬路上勻速前進實施清掃作業時，這輛清掃車的動能將 _________（變小/不變/變大）．若清掃車上配備的汽油機正常工作時飛輪的轉速為1800r/min，那么這臺汽油機每秒鐘將完成 _________ 個做功沖程．

11.（2010?常州）汽油機的一個工作循環是由四個沖程組成，其中在壓縮沖程中，氣體的溫度升高，這是通過 _________ 方式增加內能的；為了不讓汽油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，氣缸外有一個水套，讓氣缸被水包圍著，這是通過 _________ 的方式減少氣缸內能的；用水來包圍氣缸是因為 _________ ．

12.如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開，此時相當于汽油機工作循環中的 _________ 沖程，其能量轉化是： _________ ．

13.在試管內裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出，如圖所示的情景是管中的水蒸氣膨脹對 _________ 做功過程，這個情景中是內能轉化為 _________ 能；相當于“四沖程”汽

油機在工作過程中的 _________ 沖程；若將飲料放進冰箱后溫度降低，是用 _________ 的方式減少飲料的內能．

14.（2011?內江）如圖所示，是四沖程汽油機工作的部分沖程示意圖，其中 _________ 圖是做功沖程，_________ 圖是依靠飛輪的慣性來完成的沖程．

三.解答題（共2小題）

15.用筆線將下圖中實驗現象所揭示的物理原理或規律與對應的應用技術連接起來．

16.（2008?蕪湖）綜合題

科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段．在研究問題和學習物理的過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學的方法學會學習．在認識物理現象和學習物理知識時，我們會面對很多信息．怎樣才能更清楚地了解其中包含的物理概念和物理原理呢？制作“流程圖”是一種很好的處理信息的辦法．流程圖能夠幫助我們理解某組物理事件是按照怎樣的順序發生的，還能將某些階段或步驟中所涉及到的物理概念或物理原理同步呈現出來．

（1）下面流程圖是用來說明汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況，請將其補充完整．

（2）請仿照上題制作一個流程圖，說明利用干冰進行人工降雨時涉及到的主要物態變化以及伴隨的吸放熱情況．

答案與評分標準

一.選擇題（共8小題）

1.（2008?衡陽）在進行如圖所示的實驗或有關裝置工作時，能量轉化由機械能轉化為內能的是（）

A.B.C.D.考點：做功改變物體內能；內燃機的四個沖程。

分析：解決此題要知道功改變物體內能的過程是械能轉化為內能的過程．

解答：解：A.下壓活塞時，活塞對封閉氣體做功，機械能轉化為內能，符合題意；

B.由圖可知，這是內燃機的做功沖程，在該沖程中，燃氣的內能轉化為活塞的機械能，不符合題意； C.電暖器工作時，電能轉化為內能，不符合題意；

D.水蒸氣對活塞做功，水蒸氣的內能轉化為活塞的機械能，不符合題意； 故選A．

點評：此類題目是考查對做功過程中能量轉化的原理即機械能轉化為內能． 2.下列說法中正確的是（）

A.汽油機的效率比柴油機的效率高

B.在四沖程柴油機的吸氣過程中，燃料進汽缸

C.在柴油機的壓縮過程中，機械能轉化為柴油和空氣混合物的內能

D.柴油機的燃料點火方式是壓燃式

考點：熱機；內燃機的四個沖程。

分析：汽油機和柴油機都屬于內燃機，包括四個沖程，即吸氣.壓縮.做功.排氣沖程，吸氣沖程汽油機吸入的是汽油和燃料的混合物，柴油機吸入的只有柴油．壓縮沖程柴油機壓縮程度更大，壓縮沖程末溫度更高，所以柴油機屬于壓燃式，它的機械效率更高． 解答：解：柴油機的效率比汽油機高，所以A錯誤； 在吸氣沖程，柴油機吸入的是空氣，所以B錯誤．

在柴油機的壓縮沖程，機械能轉化為空氣的內能，所以C錯誤． 柴油機的點火方式是壓燃式．所以D正確． 故選D．

點評：此題主要考查了汽油機和柴油機在四個沖程中的區別． 3.（2010?宜昌）摩托車上的熱機工作時提供動力的是（）

A.吸氣沖程

B.壓縮沖程

C.做功沖程

D.排氣沖程 考點：內燃機的四個沖程。

分析：在四沖程內燃機的做功沖程中，燃料燃燒產生大量的高溫高壓的燃氣推動活塞做功，將內能轉化為機械能．

解答：解：做功沖程中將燃料燃燒產生的內能轉化為機械能，為熱機工作提供動力； 故選C．

點評：解決此類問題一定要區分壓縮沖程和做功沖程中的能量轉化．

4.（2010?煙臺）如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環示意圖，其中屬于做功沖程的是（）

A.B.C.D.考點：內燃機的四個沖程。

分析：根據曲軸的轉動方向判斷活塞的運行方向，再根據氣門的關閉情況就可以確定是哪一個沖程． 解答：解：A.進氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；不符合題意； B.兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，不符合題意； C.兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，符合題意； D.排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；不符合題意； 故選C．

點評：此題考查了內燃機的四個沖程的判斷．

5.（2010?上海）在四沖程汽油機的一個工作循環中，機械能轉化為內能的是（）

A.吸氣沖程

B.壓縮沖程

C.做功沖程

D.排氣沖程 考點：內燃機的四個沖程。

分析：要解決此題需要掌握內燃機的四個沖程：吸氣.壓縮.做功.排氣沖程．同時要了解各個沖程的能量轉化情況．

解答：解：壓縮沖程活塞向上運動，壓縮燃料混合物對其做功，所以將機械能轉化為內能； 故選B．

點評：此題要考查了內燃機的四沖程，同時考查了壓縮沖程的能量轉化情況，一定要與做功沖程的能量轉化情況區分開．

6.（2010?南昌）下列流程如圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況．關于對圖中①②③④的補充正確的是（）

A.①做功沖程，②內能轉化為機械能，③壓縮沖程，④機械能轉化為內能

B.①壓縮沖程，②內能轉化為機械能，③做功沖程，④機械能轉化為內能

C.①做功沖程，②機械能轉化為內能，③壓縮沖程，④內能轉化為機械能

D.①壓縮沖程，②機械能轉化為內能，③做功沖程，④內能轉化為機械能 考點：內燃機的四個沖程。

分析：熱機的四個沖程：吸氣沖程.壓縮沖程.做功沖程.排氣沖程．壓縮沖程中機械能轉化為內能；做功沖程中內能轉化為機械能．

解答：解：熱機的四個沖程，吸氣沖程.壓縮沖程.做功沖程.排氣沖程．壓縮沖程中，活塞上升壓縮氣缸內的氣體，使氣體內能增大，燃料燃燒產生高溫高壓的燃氣；做功沖程中，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，內能轉化為機械能． 故選D．

點評：掌握熱機的四個沖程；掌握壓縮沖程和做功沖程的能量轉化．

7.（2009?湖南）我們知道：多數汽油機是由吸氣.壓縮.做功.排氣四個沖程的不斷循環來連續工作的．關于壓縮沖程的作用，下列說法正確的是（）

A.將廢氣排出缸外

B.完成對外做功

C.吸進汽油和空氣的混合物

D.壓縮燃料和空氣的混合物 考點：內燃機的四個沖程。

分析：本題應抓住汽油機的一個工作循環由四個沖程組成：吸氣沖程.壓縮沖程.做功沖程.排氣沖程；壓縮沖程：進氣門.排氣門都關閉，活塞向上運動．

解答：解：壓縮沖程：進氣門.排氣門都關閉，活塞向上運動．壓縮汽油和空氣的混合氣體，使其內能增加，溫度升高． 故選D．

點評：本題考查了汽油機壓縮沖程的作用．

8.（2009?西城區）如圖所示，為汽油機工作時各沖程的示意圖，其中表示做功沖程的是（）

A.B.C.D.考點：內燃機的四個沖程。

分析：做功沖程中，兩個氣閥應是關閉的，且活塞向下運動． 解答：解：A.一個氣閥打開，活塞向下運動，是吸氣沖程； B.兩個氣閥關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程； C.一個氣閥打開，活塞向上運動，是排氣沖程； D.兩個氣閥關閉，活塞向下運動，是做功沖程． 故選D．

點評：解答此類題注意總結規律，在內燃機的四個沖程中，進氣閥和排氣閥均關閉的只有壓縮沖程和做功沖程，而在壓縮沖程中活塞向上運動，做功沖程中活塞向下運動；一個氣閥打開，另一個氣閥關閉的是吸氣沖程和排氣沖程，而在吸氣沖程中活塞向下運動，排氣沖程中活塞向上運動． 二.填空題（共6小題）

9.日本豐田汽車公司，因汽車腳墊和油門踏板問題引發了召回事件，其中油門踏板是一種 杠桿 類（填“杠桿”或“斜面”）簡單機械．當司機踩下油門時，這臺四沖程的汽油機每秒做功 10 次（RPM（Revolutions Per Minute）：每分鐘轉數）

考點：杠桿及其五要素；內燃機的四個沖程。

分析：根據杠桿的概念和內燃機的四個沖程進行分析，即四個沖程做一次功． 解答：解：因為油門踏板可以繞固定點轉動，所以是一種杠桿；

從圖中可以看出這臺汽油機每分鐘轉6×100次=600次，因為汽油機四個沖程轉一次，所以每秒轉=10次． 故答案為：杠桿，10 點評：會識別杠桿，并且能找出杠桿的五要素，知道內燃機四個沖程做一次功．

10.隨著城市建設進程的加速，市區馬路逐年擴大，為了減輕馬路清掃工人的工作量，今年市政府投資購買了幾輛清掃車．這種清掃車用汽油機作為動力，配裝有大功率吸塵器，將垃圾吸進車上的垃圾箱．當清掃車在一條垃圾較多的水平馬路上勻速前進實施清掃作業時，這輛清掃車的動能將 變大（變小/不變/變大）．若清掃車上配備的汽油機正常工作時飛輪的轉速為1800r/min，那么這臺汽油機每秒鐘將完成 15 個做功沖程．

考點：動能的影響因素；內燃機的四個沖程。

分析：動能是物體由于運動而具有的能量，故動能的大小與物體的質量和運動速度有關，質量越大，速度越快，動能就越大．

汽油機曲軸轉動一圈時，汽油機是完成2個沖程，而汽油機是四個沖程一個循環，故曲軸轉動2圈完成一個循環． 解答：解：（1）清掃車在馬路上勻速前進實施清掃作業，即清掃車的速度不變，但隨著車內垃圾的增多，清掃車的質量變大，故動能是增大的．

（2）汽油車飛輪轉速為1800r/min，故每秒飛輪（曲軸）轉動30圈，即完成15個循環，每個循環中只有一個做功沖程，所以每秒鐘是完成15個做功沖程． 故本題答案：變大；15．

點評：本題考察了影響動能大小的因素和內燃機四沖程與飛輪轉速間的關系．

11.（2010?常州）汽油機的一個工作循環是由四個沖程組成，其中在壓縮沖程中，氣體的溫度升高，這是通過 做功 方式增加內能的；為了不讓汽油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，氣缸外有一個水套，讓氣缸被水包圍著，這是通過 熱傳遞 的方式減少氣缸內能的；用水來包圍氣缸是因為 水的比熱容大 ．

考點：做功改變物體內能；熱傳遞改變物體內能；水的比熱容的特點及應用；內燃機的四個沖程。專題：應用題；簡答題。

分析：解決此題要知道做功可以改變物體的內能，當外界對物體做功時，物體的內能增大，溫度升高； 發生熱傳遞的條件是物體之間有溫度差，熱量會從高溫物體傳向低溫物體．

解答：解：在汽油機的壓縮沖程中，壓縮氣體時對氣體做功，氣體的內能增大，氣體的溫度升高；

此時如果外面被水包圍，這樣汽缸和水之間就有溫度差，熱量會從高溫的汽缸傳向低溫的水，汽缸內能就會減小；

因為水的比熱容相對較大，所以在質量相同的情況下可以吸收更多的熱量； 故答案為：做功，熱傳遞，水的比熱容大． 點評：本題主要考查學生對改變物體內能方法的了解和掌握，結合水的比熱容特點聯系生產生活進行應用．

12.如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開，此時相當于汽油機工作循環中的 做功 沖程，其能量轉化是： 內能轉化為機械能 ．

考點：做功改變物體內能；內燃機的四個沖程；能量的轉化。

分析：要解答本題需掌握：做功改變物體的內能，以及內燃機做功沖程的特點．

解答：解：如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開，是內能轉化為機械能，相當于汽油機的做功沖程． 故本題答案為：做功，內能轉化為機械能．

點評：本題主要考查學生對：改變內能的方法，以及內燃機做功沖程的特點的理解和掌握．

13.在試管內裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出，如圖所示的情景是管中的水蒸氣膨脹對 軟木塞 做功過程，這個情景中是內能轉化為 機械 能；相當于“四沖程”汽油機在工作過程中的 做功 沖程；若將飲料放進冰箱后溫度降低，是用 熱傳遞 的方式減少飲料的內能．

考點：做功改變物體內能；熱傳遞改變物體內能；內燃機的四個沖程。專題：應用題。

分析：物體對外做功，內能減小，內能轉化為機械能，汽油機的做功沖程就屬于這種情況． 物體還可以通過熱傳遞使物體的溫度降低，內能減小．

解答：解：試管中的水蒸氣膨脹對軟木塞做功，將軟木塞推出，將內能轉化為軟木塞的機械能． 水蒸氣對外做功相當于汽油機的做功沖程．

將飲料放進冰箱后發生熱傳遞使飲料的溫度降低，內能減小，是利用熱傳遞的方式減少物體內能的． 故答案為：軟木塞，機械，做功，熱傳遞．

點評：對于改變物體內能的途徑有兩個：做功和熱傳遞．做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的，但它們的本質不同，前者屬于能的轉化，是一種能量轉化為兩一種能量；后者是能量的轉移，是能量從高溫物體轉移到低溫物體． 14.（2011?內江）如圖所示，是四沖程汽油機工作的部分沖程示意圖，其中 乙 圖是做功沖程，甲 圖是依靠飛輪的慣性來完成的沖程．

考點：內燃機的四個沖程。專題：圖析法。

分析：解決此題可用口訣：“先看氣門開關情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關上壓縮關下功”；其中，氣閥門都關閉謂之關，只有一個氣閥門打開謂之開．

解答：解：由圖可知，乙圖中的氣門關閉，活塞下行，所以是做功沖程；

甲圖中的排氣門打開，活塞上行，所以是排氣沖程，在該沖程中是依靠飛輪的慣性來完成的沖程； 故答案為：乙，甲．

點評：解決此類問題關鍵是看氣閥門的開關情況和活塞運動情況，結合規律總結進行判斷內燃機的沖程． 三.解答題（共2小題）

15.用筆線將下圖中實驗現象所揭示的物理原理或規律與對應的應用技術連接起來．

考點：動滑輪及其工作特點；杠桿的應用；內燃機的四個沖程。專題：作圖題。

分析：根據杠桿原理.滑輪.改變物體內能分析．起重機利用了動滑輪可以省力.訂書機利用了杠桿原理.汽車利用了氣體對外做功，把內能轉化為機械能． 解答：解：

點評：本題考查了杠桿原理.動滑輪.內能的利用的應用． 16.（2008?蕪湖）綜合題

科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段．在研究問題和學習物理的過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學的方法學會學習．在認識物理現象和學習物理知識時，我們會面對很多信息．怎樣才能更清楚地了解其中包含的物理概念和物理原理呢？制作“流程圖”是一種很好的處理信息的辦法．流程圖能夠幫助我們理解某組物理事件是按照怎樣的順序發生的，還能將某些階段或步驟中所涉及到的物理概念或物理原理同步呈現出來．

（1）下面流程圖是用來說明汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況，請將其補充完整．

（2）請仿照上題制作一個流程圖，說明利用干冰進行人工降雨時涉及到的主要物態變化以及伴隨的吸放熱情況．

考點：內燃機的四個沖程。

專題：信息給予題；設計與制作題。

分析：解決此題要知道內燃機的四個沖程有吸氣沖程.壓縮沖程.做功沖程.排氣沖程，其中做功沖程的能量轉化為內能轉化為機械能；

知道人工降雨的過程包括三個步驟，首先是干冰升華，從固態變成氣態；干冰升華后吸收大量熱量，使得空氣中的水蒸氣凝華形成微小的冰晶；然后空氣中的水蒸氣以冰晶為凝結核，繼續冷凝成水滴． 解答：答：根據分析設計表格流程如下：

（1）在汽油機的一個工作循環中，做功沖程是內能轉化為機械能；

（2）利用干冰進行人工降雨時，首先是干冰升華，從固態變成氣態；干冰升華后吸收大量熱量，使得空氣中的水蒸氣凝華形成微小的冰晶；然后空氣中的水蒸氣以冰晶為凝結核，繼續冷凝成水滴；流程圖如圖所示：

點評：解決此類問題要根據題意，結合相關的知識進行設計流程圖．

第二篇：內燃機教案

內燃機 教學案

學習目標

1．了解汽油機的基本構造和工作原理。

重點、難點

內燃機的構造和工作原理；汽油機和柴油機的區別和聯系．

教學過程

一、新課引入：什么是熱機？

1．回答下列能量轉化：

給自行車打氣時，打氣筒的筒壁會發熱：。

二、新課知識：

內燃機：燃料在氣缸內燃燒的熱機。最常見的內燃機，以汽油或柴油為燃料，叫做汽油機和柴油機

工作循環：內燃機的工作過程以一個循環為一個單位，一個循環又分為四個沖程。

3、能的轉化

考慮：汽車在開動前，是如何使內燃機起動的？

常識：方法一，用手“搖車”；方法二，接通電源，開動“馬達”。

4、總結

內燃機在一個工作循環中，有兩個沖程有能量轉化，壓縮沖程和做功沖程，但只有做功沖程是內能

隨堂練習

一、填空題

1．內燃機工作時，燃料在氣缸內燃燒，生成 燃氣，燃氣推動活塞，能轉化

為 能.所以說，內燃機就是利用內能來 的機器。

2．改變物體的內能的方式有兩種。飲料

第三篇：內燃機論文

柴油機電控燃油噴射系統及排放

韓寧

（大連交通大學 交通運輸工程學院，遼寧 大連116028）

摘要：柴油機是一種熱機，其熱效率和燃油經濟性很高，因此被廣泛應用，尤其是大功率內燃機，被廣泛應用于船舶、機車和電站等。本論文僅討論大功率柴油機電控噴射系統和排放過程。

關鍵字：柴油機；噴射系統；排放

Diesel engine electronically controlled fuel injection system and emissions

(Dalian Jiaotong University institute of transportation engineering,Dalian Liaoning 116028）

Abstract: the diesel engine is a heat engine, its thermal efficiency and high fuel economy, so widely used, especially high-power internal combustion engine, is widely used in ships, locomotives and power station, etc.This paper discuss the high-power diesel engine electronic control injection system and only discharge process.Key words: diesel engine;Injection system;emissions

0 引言

通常，人們把燃油噴射系統看作是柴油機的心臟。事實上，柴油機沒有任何一個部件比燃油噴射系統更重要;沒有任何一個部件對設計和加工的要求超過燃油噴射系統。燃油噴射系統的功能是在精準的時刻為柴油機提供精確定量的燃油。燃油必須以足夠高的壓力通過適當的噴油器噴射，以實現在燃燒室內的最佳霧化狀態，并且在有限的時間內與足夠的空氣混合，以實現充分燃燒，從而使發動機以盡可能少的燃油消耗和最低的排放發出預期的功率在未來幾年中，柴油機的發展趨勢主要有：更加追求提高燃油經濟性和降低排放，在不斷強化柴油機的同時追求高可靠性，越來越多地應用電子控制技術，在更廣泛的領域特別是汽車行業使用柴油機等等。為了實現這些目標，目前柴油機已應用和將要應用的先進技術主要有高壓噴射和電控噴射技術是目前國外降低柴油機排放的重要措施之一，高壓噴射和電控噴射技術的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達到最佳，從而降低排放，提高整機性能。電控燃油噴射系統的構成

電噴柴油噴射系統由燃油噴射系統、控制計算機（ECU）和傳感器三部分組成。ECU根據由轉速、節氣門踏板位置、進氣溫度、進氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度等傳感器采到的發動機運行狀態，用設定的控制邏輯進行計算，根據計算結果控制噴油系統執行電磁閥的動作，實現對燃油噴射量、噴射時刻和噴射壓力的動態調節。由于燃油的噴射量、噴射時刻和噴射壓力在柴油機整個轉速和負荷范圍都可以通過標定實驗最優化，因此電噴柴油機可以實現在滿足嚴格的排放標準條件下的最佳燃油經濟性。電控燃油噴射系統介紹

2.1.電控直列式噴油泵

電控直列式噴油泵是在直列泵基礎上發展起來的，是一種由機械噴油泵到電控噴油泵之間過渡的非主流產品。它具有與噴油和定時控制功能或只具備噴油量調控功能，有些控制系統還具有噴油壓力和噴油速率等控制功能。因為它只能滿足歐Ⅲ排放而且結構復雜、造價高，目前國外工業國家已停止生產。2.2電控分配泵

柴油機電控分配泵采用高速電磁閥控制噴油量及噴油定時，如德國博世公司的電控VE泵，噴油峰值噴油壓力接近140MPa。電控分配泵也是只能滿足歐Ⅲ排放的過渡性非主流產品。2.3電控泵噴嘴系統（EUI）

電控泵噴嘴系統是由凸輪驅動的噴油系統，是世界上最早出現的電噴產品。目前生產電控泵噴嘴系統的有德國博世（Bosch）公司、美國卡特彼勒（Caterpillar）公司、美國德爾福（Delphi）公司和美國康明斯（Cummins）公司。電控泵噴嘴系統北美重型車用柴油機中占有統治地位。電控泵噴嘴系統具有以下特點：(1)噴射壓力在所有噴油系統中最高，最高噴射壓力220MPa。(2)結構筒單，可靠性/耐久性最好，幾乎沒有高壓接頭。

(3)噴油器成本一般，但由于采用頂置凸輪軸和重負荷傳動齒輪系，發動機成本較高。

(4)噴射壓力隨發動機轉速負荷變化，不能動態控制。

(5)噴射規律，后三角型，與發動機燃燒系統配合較好，有利于降低NOX。(6)噴射規律可以通過凸輪型面的設計加以調整。

(7)噴油器體積較大，氣缸頭設計中需要與氣道，氣閥及水腔設計綜合考慮。(8)噴油時刻被凸輪型面限制，預噴能力有限，不能后噴。2.4電控單體泵系統（EUP）

電控單體泵系統主要由單體泵、油管和噴油器組成。電控單體泵是由電控泵噴嘴技術發展而來的。電控單體泵系統在歐洲中型/重型車用柴油機中占有統治地位。主要生產廠家是德國博世公司，在歐美車用柴油機市場占據100%的市場。近年來，德爾福也研制出了電控單體泵，但是市場應用剛剛起步，其用戶目前僅局限于中國的玉柴和大柴。電控單體泵系統具有以下特點：(1)噴射壓力較高180MPa。

(2)結構最簡單，可靠性/耐久性較好，有少量高壓接頭。

(3)噴油系統成本較低（包括單體泵，高壓油管和常規噴嘴），采用下置凸輪軸，對齒輪傳動系要求低于EUI，發動機總成本最低。(4)噴射壓力隨發動機轉速負荷變化，不能動態控制。(5)噴射規律，后三角型，與發動機燃燒系統配合較好。(6)由于高壓油管的存在，凸輪型面對噴射規律的影響較弱。(7)噴油時刻被凸輪型面限制，預噴能力更加有限，不能后噴。2.5液壓電控泵噴嘴系統（HEUI）

液壓電控泵噴嘴系統將電控和液壓技術相結合主要由美國卡特彼勒（Caterpillar）公司生產。HEUI系統按時間控制噴射過程，噴射壓力與發動機轉速無關，可在寬廣的工況范圍內保持所需要的噴油壓力。HEUI系統主要應用在北美中型車用柴油機中。該系統的工作具有以下特點：(1)噴射壓力較高，180MPa。

(2)理論上在所有發動機轉速及負荷可隨意調節噴射壓力。(3)噴射時刻靈活。

(4)噴射規律類似高壓共軌，但初始噴射率比高壓共軌略低。(5)多次噴射能力有限，預噴由硬件設計實現，后噴困難。

(6)噴油器結構較復雜，液壓油(5～25MPa)及柴油(低壓及高壓)兩套油 路。

(7)氣缸蓋設計復雜，必須保證液壓油及低壓柴油兩套油路的密封。(8)由于采用發動機潤滑油作為液壓油，對潤滑油的要求高于常規柴 油機，更換周期也更加嚴格。(9)發動機的維護保養要求較高。

(10)低溫下發動機潤滑油粘度大，造成冷起動困難。(11)噴油系統功率消耗較大，機油壓力靠泄放調控。我國機車柴油機采用電控燃油噴射的概況

我國機車柴油機無論是戚墅堰機車車輛廠生產的16V280/300(6400公制馬力,4707kW)還是大連機車車輛廠生產的12V280/320(6000公制馬力,4413kW)柴油機,其電子控制燃油噴射系統均成套購自Bosch公司。資陽內燃機車廠生產的16V280ZJG(5750公制馬力,4229kW)型柴油機的電控燃油噴射系統是由Woodward公司提供電噴控制器、功率調節器和EDS電噴頭,資陽廠生產柱塞泵、噴油器等相關產品。雖然以上各種機車柴油機在裝用了電控燃油噴射系統后性能和經濟性都有所提高(圖1、2),但也僅僅局限在1~2臺機車柴油機上實現。大批量、低價位、高可靠性的電子噴射技術產品要組織裝車,尚有待進一步的進行研制和考核。機車柴油機裝用電控燃油噴射系統的社會和經濟效益

通過采用高壓電控燃油噴射系統,可以提高機車柴油機的經濟性,尤其是可以降低機車柴油機部分工況下的油耗,降低最低穩定空轉轉速。降低空轉轉速意味著柴油機內部機械阻力降低,柴油機空轉油耗降低,同時也可以使我國機車柴油機在標定工況的燃油消耗率降低到200g/kW·h以下,提高柴油機的經濟性。柴油機最低穩定空轉轉速降低10%,空轉油耗率可以降低10%,可使我國鐵路機車行業每年節約燃料費2·5~3億元,同時,機車柴油機的運用壽命和可靠性將大大增加。因此,我們要大力發展高壓電控燃油噴射系統技術與產品,使機車柴油機技術攀升一新的高度。如果國產機車柴油機(240、280系列)采用高壓電控燃油噴射系統,以智能化的微電子控制(執行)裝置取代目前使用的結構復雜的機械結構,并設有機車柴油機狀態檢測和故障報警功能(在線),可以使國產機車柴油機在性能和可靠性檔次產生一個質的飛躍,跟上世界先進水平。同樣,采用高壓電控燃油噴射系統,既具有保護環境的長遠社會效益,又具有滿足環保排放法規、促進產品出口的現實意義。各種類型發動機的CO2排放比較

雖然現有的排放規定主要是強調降低NOx和顆粒物質(PM)的排放量,但是CO2的排放無論是從環保角度,還是從用戶的運營費用方面考慮也是至關重要的。圖1對各種內燃機的CO2排放水平進行了比較〔1〕。SI(火花點火)汽油發動機被選作比較的基準,所以它的CO2總排放水平是以100%的參考值給出的。在圖中,CO2的排放被分成兩部分。其中第一部分代表發動機單獨運轉所產生的CO2,該CO2是發動機效率和燃油化學成分的函數。

第二部分是在燃料生產和運輸過程中所排放的所有CO2。圖中右手側欄中還給出了每種發動機的最大熱效率以供參考。渦輪增壓、中冷式DI(直噴式)柴油機具有最低的CO2排放水平。這是由于此種發動機熱效率好和燃料在生產過程中生成CO2量少的緣故。因此,在參比的幾種發動機中,NA(自然吸氣)和T(渦輪增壓、中冷)柴油機的CO2排放特性最好。廢氣排放法規的比較

柴油機可以在滿足所有廢氣排放規定的同時保持其明顯的燃油經濟性優勢。在日本、美國和歐洲,廢氣排放規定也一年比一年嚴格。圖2示出了每個國家廢氣排放規定水平的比較。在歐洲,Euro-Ⅱ和Euro-Ⅲ法規定與美國1994年和199年的法規類似。然而,日本在1998~1999年對NOx的規定卻是最嚴格的。因此有必要優化發動機以滿足每個國家的規定。在美國,考慮到要在過渡工況進行測試,從2004年開始實施的排放法規成為全球最為嚴格的NOx法規。從2004年開始實施的顆粒物質(PM)排放法規將與1998年的保持一樣。而且,在歐洲,制定有望在2005年左右開始生效的Euro-Ⅳ法規的基礎工作正在進行。在日本,對1998-1999年以后開始實施的法規也已開始納入計劃之中并開始進行調研。此 外,在歐洲、美國和日本之間,協調全球的廢氣排放規定的討論和調研也在進行之中。所以,在21世紀,柴油機廢氣排放法規將很可能在全球范圍內得到統一。參考文獻

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[3]、大連內燃機車研究所.內燃機車技術的昨天、今天和明天.中國鐵道出版社 [4]、董堯清.柴油機共軌式電控噴射系統的進展.國外內燃機 [5]、劉巽俊.內燃機的排放與控制[M].北京:機械工業出版社 [6]、陳冠國機械設備維修【M】，機械工業出版社 [7]、市場百科，柴油機發展[OL]

第四篇：內燃機教學設計

內燃機教學設計

教學目標 知識目標

（1）知道熱機中能量的轉化

（2）知道四沖程內燃機的構造和工作原理

（3）了解汽油機和柴油機的主要區別能力目標 過程與方法

通過分析汽油機和柴油機的構造個工作過程的異同，學習分析和比較的研究方法。情感目標

了解這些內燃機在生產和生活中的應用，感受到技術進步在工業文明發展中的重要作用． 教材分析

教材利用圖例說明了汽油機的結構，并用四個參考圖詳細分析了汽油機的四個沖程，指出汽油機實際工作時，是靠外力使曲軸和飛輪先轉動起來，帶動活塞運動后汽油機才自己工作．

柴油機教學比較簡單，知識說明了其工作過程，并分析了和汽油機的區別，指出了柴油機的應用．教材最后還提出了問題，思考汽油機和柴油機在工作過程中的相同點和不同點． 教法設計

本節利用掛圖分析，要注重培養學生的觀察能力和分析總結能力，培養學生的比較能力，所以在教法上有演示、引導學生觀察、分析討論、比較、聯系實際這些環節．

“汽油機”利用掛圖和實驗儀器演示汽油機的四個沖程，使學生在理解工作過程的內在邏輯聯系．體會到汽油機的發明是人們智慧的結晶，在技術應用領域人們可以充分發揮自己的聰明才智．

“柴油機”要注意比較教學，學生自主分析汽油機和柴油機的相同點和不同點，提高學生的甄別、判斷、比較能力，教師還可以提供一些關于內燃機的資料，學生閱讀，增強信息處理能力． 【課題】內燃機

【重難點】內燃機的構造和工作原理；汽油機和柴油機的區別和聯系． 【教學過程設計】 一．汽油機

方法

1、教師簡介汽油機，指出汽油在汽油機汽缸中燃燒，高溫高壓的燃氣推動活塞做功，能量轉化是內能轉化為機械能．運用掛圖表現汽油機的四個沖程，分析每個過程和四個沖程之間的邏輯聯系，學生在觀察和分析的過程中可以思考下面的問題：

a．汽油機的結構主要有哪些；每部分的用途是什么．

b．運動四個沖程，說明汽油機的曲軸能帶動活塞連續轉動．

c．四個沖程的特點是什么．

學生理解了四個沖程后，教師可以講解汽油機的應用，可以提供關于汽油機的資料，學生閱讀，提高利用信息學習的能力．

方法

2、對于基礎和設備條件較好的班級，教師可以利用多媒體資料輔助學習，例如可以用電話展示，學生利用課件的交互功能，自主的學習汽油機的結構、作用、各個沖程的工作情況等．對于汽油機的應用，仍可以向學生提供資料，學生利用信息學習，提高采集信息和處理信息的能力． 二．柴油機

方法

1、利用媒體資料輔助學生學習，可以有：柴油機的剖面圖、柴油機四個沖程的掛圖、柴油機的應用舉例．可以組織學生小組討論，對比柴油機和汽油機的沖程，找出汽油機和柴油機的相同點和不同點．柴油機的應用可以教師提供資料，學生閱讀，自己從信息中學習．

方法

2、對于基礎較好的班級，可以組織學生實驗探究，參考課題可以是：發動機的原理和作用，學生組織成小組，自行制訂計劃和實施方案，主要了解蒸氣機、內燃機、氣輪機、噴氣發動機的簡單原理和這些發動機對生產力的發展所作的貢獻． 總結：

第三節 內燃機 一．汽油機

1．汽油機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程．

2．汽油機的應用 二．柴油機

1．柴油機和汽油機的區別

2．柴油機的應用

第五篇：內燃機拆裝實習

填空（20分）p13

2100柴油機及主要附件規格 型號 型式 氣缸數 缸徑（毫米）沖程（毫米）總排量（升）12小時功率（馬力）12小時功率轉速（轉/分）活塞平均速度（米/秒）

12小時功率時的平均有效壓力（公斤/厘米2）最大扭矩（公斤·米）最大扭矩轉速（轉/分）

12小時功率時燃油消耗率（克/馬力小時）12小時功率時機油消耗率（克/馬力小時）壓縮比 噴油順序

曲軸轉向（從飛輪端看）起動方式 機油泵

轉速、流量（升/分)限壓閥壓力（公斤/厘米2）水泵

轉速、流量（升/分)揚程（米）噴油泵

柱塞直徑（毫米）凸輪升程（毫米）調速器 噴油器

噴油壓力(公斤/厘米2）附錄二

缸蓋螺母扭緊力矩 主軸承螺栓扭緊力矩 連桿螺栓扭緊力矩 飛輪螺栓扭緊力矩 出油閥緊帽扭緊力矩 噴油器緊帽扭緊力矩

第一次7~8kg·m→第二次10~11kg·m 15~17kg·m 10~11kg·m 14~16kg·m 8kg·m 6kg·m

2100

立式水冷四沖程直接噴射燃燒室 2 100 120 1.88 22 1500 6 7 11.86 1200 <=185 <=3 16:1 1--2 左

手搖或電起動 外齒輪式

23升/1640（轉/分）6 離心式

42升/2000（轉/分）4

直列柱塞式1號泵 φ8 7

機械離心全程式 四孔噴嘴φ0.30×4 175+/-5 P18曲軸主軸頸與軸承孔裝配間隙：0.1~0.168mm；曲軸拐軸頸與軸承孔裝配間隙：0.09~0.158mm；進氣閥下沉量：1.2~1.7mm；排氣閥下沉量：1.2~1.7mm；

冷態下進氣閥間隙：0.3mm；排氣閥間隙：0.35mm；缸套凸緣超出機體平面的高度：0.12~0.17mm；氣門搖臂比i=1.2~1.8；柴油機噴油壓力：175+/-5；進氣提前角：18+/-5； 供油提前角：22+/-5；第一缸和第二缸工作時，曲軸轉180°，凸輪軸轉90°。名詞解釋（15分）

1、上止點（TDC）：活塞離曲軸旋轉中心最遠的位置。

2、下止點（BDC）：活塞離曲軸旋轉中心最近的位置。

3、活塞沖程：上下止點之間的距離，用符號S表示，單位為mm。

4、曲軸半徑：曲軸旋轉中心到曲軸銷中心的距離，用符合R表示，單位為mm，則S=2R。

5、氣缸工作容積：活塞由上止點運動到下止點，活塞頂部所掃過的容積，用符號Vh表示，單位為升（L），則Vh=π/4d2S。

6、燃燒室容積（余隙容積）：活塞位于上止點時，活塞頂部上方的容積，用符號Vc表示。

7、氣缸最大容積：活塞位于下止點時，活塞頂部上方的容積，用符號Va表示，則Va=Vh+Vc。

8、內燃機排量：氣缸工作容積Vh與內燃機氣缸數i的乘積，用符號Vst表示，則Vst=iVh。

9、壓縮比：氣缸最大容積Va與燃燒室容積Vc之比，用符號εc表示，則εc=Va/Vc=1+Vh/Vc 型號編制舉例：170F柴油機——表示單缸、四沖程、缸徑70mm、風冷柴油機。6135C-1柴油機——表示6缸、四沖程、缸徑135mm、水冷、船用、第一種變型產品。6120Q柴油機——表示6缸、四沖程、缸徑120mm、水冷、汽車用柴油機。1E65F汽油機——表示單缸、二沖程、缸徑65mm、風冷通用型汽油機。

12V135Z柴油機——表示十二缸、V型、四沖程、缸徑135mm、增壓、通用型柴油機。8E430Z柴油機——表示八缸、二沖程、缸徑430mm、水冷、增壓柴油機。

8E160C-G柴油機——表示八缸、二沖程、缸徑160mm、水冷，船用柴油機（G：表示基本型產品）簡答（5分）

1柴油機通常有那幾個機構和系統組成的？答：柴油機有兩大機構：曲柄連桿機構，配氣機構；五大系統：冷卻系統，潤滑系統，燃料供給系統，配氣系統，起動系統 2柴油機燃油系統的組成？

答：柴油箱 柴油輸油泵 低壓油管 柴油濾清器 噴油泵 高壓油管 噴油器和回油管 3說出柴油機中的三對精密偶件

答：（1）噴油嘴副：針閥和針閥體；（2）出油閥副：出油閥和出油閥座；（3）柱塞副 ：柱塞和柱塞套

4活塞環有哪幾種？分別起什么作用？活塞環切口的布置方式，為什么要這樣布置？

答（1）活塞環分兩種：氣環和油環（2）氣環的作用是1保證活塞和汽缸壁之間的密封，防止汽缸中的高溫高壓的燃氣大量漏入曲軸箱，2將活塞頂部的大部分熱量傳導到到汽缸壁，再由冷卻水或空氣帶走，避免活塞過熱。（3）油環的作用是用來掛除汽缸壁上多余的機油，并在汽缸壁上涂上一層均勻的機油膜。（這樣既能防止機油竄入汽缸中燃燒，又可以減少活塞，活塞環，與汽缸的磨損和摩擦阻力，此外油環也起到封氣的輔助作用法）

布置方式：相鄰兩個氣環切口間要相互錯開120度，構成迷宮式的封氣裝置。原因：為了保證活塞和缸壁密封，減少高溫高壓燃氣的泄露

5在正時齒輪表面標記磨損的情況下該如何調節柴油機的配氣及供油正時（自己總結）

答：1）轉動飛輪找到活塞運動的上止點，并在飛輪和機體上坐下標記（方法：用一根長鐵絲，從噴油嘴處插入氣缸內，轉動飛輪，找到鐵絲所能上升的最高位置，此位置便是活塞的上止點）。2）根據柴油機所要求的供油和配氣提前角，用公式S=θ/360 π×D 計算弧長，并在飛輪上逆時針分別量取供油和配氣的距離，分別做上標記。3）打開泵體上的放氣螺栓，抽動手泵直至第一缸出油閥噴出沒有氣泡的燃油為止，擦處部分燃油，搖動曲軸，觀察油面的情況，當油面剛要上升時停止轉動，此時在噴油正時齒輪和機體上做下標記。4）保持噴油齒輪不動，取出惰輪，將飛輪上的噴油提前角的標記與機體上止點對正，放入惰輪，順時針旋轉360度，保持曲軸和噴油齒輪不動，再取出惰輪。5）旋轉凸輪軸，找到第一缸進氣剛開始的位置，并在配氣齒輪和機體上坐下對應標記。此時再旋轉飛輪，將飛輪上配氣標記線與機體上止點標記對正，然后再放入惰輪。6）按照柴油機進排氣門氣門間隙的要求，調整氣門間隙。