大学课件：内燃机
一、引言
内燃机是一种将燃料在气缸内燃烧产生的高温高压气体直接作用于活塞，将热能转化为机械能的热力发动机。作为一种重要的动力机械，内燃机在交通运输、农业机械、工业设备等领域具有广泛的应用。本课件旨在对内燃机的基本原理、分类、工作过程、性能指标及未来发展进行详细阐述，以期为大学生提供全面、系统的内燃机知识。
二、内燃机的基本原理与分类
1.基本原理
内燃机的基本原理是将燃料和空气混合后在气缸内燃烧，产生高温高压气体推动活塞运动，进而驱动曲轴旋转，完成热能向机械能的转换。内燃机的工作循环包括进气、压缩、燃烧、排气四个过程。
2.分类
内燃机按燃料类型可分为汽油机、柴油机、天然气发动机等；按气缸排列方式可分为直列式、V型、水平对置式等；按冷却方式可分为水冷式和风冷式。
汽车发动机三、内燃机的工作过程
1.进气过程
进气过程是活塞由上往下运动，气缸内形成负压，吸入新鲜空气和燃油混合物的过程。进气门开启，排气门关闭。
2.压缩过程
压缩过程是活塞由下往上运动，将吸入的混合气压缩，使其温度和压力升高。此时，进气门和排气门均关闭。
3.燃烧过程
当混合气压缩到一定程度时，火花塞产生电火花点燃混合气，产生高温高压气体推动活塞向下运动。此时，进气门和排气门均关闭。
4.排气过程
排气过程是活塞由上往下运动，将燃烧后的废气排出气缸。此时，排气门开启，进气门关闭。
四、内燃机的性能指标
1.功率
功率是内燃机输出的能力，通常用马力（hp）或千瓦（kW）表示。功率与发动机转速和扭矩有关。
2.扭矩
扭矩是内燃机输出的力矩，通常用牛·米（N·m）表示。扭矩与发动机功率和转速有关。
3.燃油消耗率
燃油消耗率是指内燃机在单位时间内消耗的燃油量，通常用克/千瓦时（g/kW·h）表示。燃油消耗率越低，发动机的经济性越好。
4.排放性能
排放性能是指内燃机排放的废气中含有的有害物质浓度，如二氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。排放性能越好，对环境污染越小。