柴油机技术与检修B.pdf

第一篇

内燃机概述 第一篇 内燃机概述 第一章 概 述 第一节 内燃机简史 热机是将燃料中的化学能转变为机械功的热力发动机。区别于外燃机，内燃机是燃料在

机器内部燃烧而将能量释放做功的，它的工质在燃烧前是燃油与空气的混合气，在燃烧后则

是燃烧产物。 内燃机的出现和发明可以追溯到 1860 年，莱诺依尔（J ．J ．Lenoir ，1822-1900 年）首

先发明了一种大气压力式内燃机，煤气和空气在活塞的上半个行程被吸入气缸，然后被火花

点燃；后半个行程为膨胀行程，燃烧的煤气推动活塞下行膨胀做功，活塞上行时开始排气行

程（图 1-1-1）。这种发动机在燃烧前没有压缩行程，热效率低于5 ％，最大功率为4.5kW ，

1860-1865 年共生产了约 5000 台。1867 年奥托（Nicolaus A ．Otto，1832-1891 年）和浪琴 （Eugen Langen ，1833-1895 年）发明了一种更为成功的大气压力式内燃机。它利用燃烧所

产生的缸内压力升高，在膨胀行程时加速一个自由活塞和齿条机构，它们的动量将使气缸内

产生真空，然后大气压力推动活塞内行。齿条通过滚轮离合器与输出轴相啮合，输出功率。

这种发动机热效率可达 11％，共生产了近5000 台。为了克服莱诺依尔和他本人提出的这种

大气压力式内燃机热效率低、质量大的缺点，奥托提出了一种四冲程循环的内燃机，即进气、

着火前的压缩、膨胀与排气，他的四冲程的原型机于 1876 年投入运行，这种发动机的热效

率提高到了 14％，而质量则减少了近70 ％，从而有效地投入工业应用而形成了内燃机工业。

至 1890 年，有 50 万机器销往欧洲和美国。接着在 1890 年前英国的克拉克（Dugald Clerk，