内燃机型式 按等容加热循环的内燃机（汽 油机） 气体燃料式 汽化器式 按混合加热循环的内燃机（柴 油机） 低速的（大型船用） 中速的（中型机车，船柴） 高速的（小型车用等） 压缩比 有效效率
5-8 6.5-9
0.23-0.28 0.21-0.28
13-18 13-18 13-21
0.38-0.43 0.36-0.39 0.34-0.37
• 柴油机压缩比ε = 12~22，汽油机 ε =5~9 • 柴油机的压缩比大，是因为柴油机工作时 喷入气缸的柴油是在压缩后的高温空气中 自燃的，压缩比大，压缩后的空气温度才 高，才能使柴油自燃。所以，柴油机的压 缩比都比汽油机的大(汽油机气缸内压缩的 是汽油与空气的可燃混合气体，过大的压 缩比可能导致早燃)。
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• 在理论循环中，用循环热效率η t作为循环
的经济性指标， • 循环平均压力pt作为循环的动力性指标。
1.定容加热循环
• 假想燃烧过程容积不变，汽油机的实际循环可简
化为定容加热循环。
• 定容加热理想循环的压缩比越高热效率就
越高 • 但压缩比不能随意提高，压缩比是受到混 合气体自燃温度限制的，过高压缩比会引 起混合气体早爆。 • 每种燃料（气体，汽油，柴油）都不能超 过一定的压缩比。
上止点移动到下止点所扫过的容积。多缸 内燃机是所有气缸工作容积之和。 • 余隙容积Vc :当活塞在上止点时，活塞顶上 方的容积，又称燃烧室容积。 • 气缸总容积Va :当活塞在下止点时，在活塞 顶上方的容积。 • Va = Vh + Vc
• 3.压缩比ε ：压缩前与压缩后体积之比。 • ε = Va / Vc = 1 + (Vh / Vc)
• 思考题 • 1.内燃机理论循环有没有热源和冷源？实际
循环中热源和冷源各是什么？ • 2.柴油机与汽油机的压缩比范围为多少？为 什么汽油机的压缩比低？
• 二、内燃机的理论循环 • 内燃机热力循环过程是由一系列物理和化学变化的复杂过
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程所组成的，例如在燃烧过程 的前后，气体的数量和性质都发生了变化，循环的每一过 程中，都存在复杂的热传递等， 其影响因素也很复杂。为了便于了解影响内燃机工作循环 的经济性和动力性的因素， 有必要先将工作循环的情况加以适当的简化，然后再进行 研究，这种简化后的循环称为理论循环。 假设条件 (1)循环是在具有一定数量的同一工质中进行，不考虑进 气和排气过程，无气体流动 阻力损失的影响，也不考虑气缸漏气的影响
• 2.定压加热循环 • 假想在压力一定的条件下对工质加热的循环。
3.混合加热循环
• 将燃烧过程假想为部分定容加热，部分定压加热
的混合加热循环。（可将实际柴油机循环简化）
• 结论： 定容加热循环（汽油机理想循环）、定压加热循
环、混合加热循环（柴油机理想循环），以柴油机的热效 率最高，因为柴油机的压缩比远比汽油机的压缩比高。
第二节
内燃机的工作循环
一、基本概念
一、基本概念 • 1．上、下止点及冲程 • 活塞在气缸中是作上下往复运动的，通过 • 连杆带动曲轴旋转，对外作功。 • 上止点：活塞顶处在气缸中的最高位置叫上止点。 • 下止点：活塞顶处在气缸中的量低位置叫下止点。 • 冲程：活塞在上、下止点之间所走过的距离称之热量和废气带出的热量由
理想的定容加热过程，定压加热过程或混合加热 过程（定容和定压加热过程）的热量代替，因而 可以不考虑燃烧完全的程度以及热分解的问题 (3)压缩和膨胀过程是在绝热情况下进行，工质 与外界没有热交换，因此没有传热损失 (4)工质的比热视为定值，忽略变比热的影响。
• Z12V190B型柴油机活塞冲程为210mm。 • 活塞每走一个冲程，曲轴旋转半圈(180度)。
4冲程内燃机1个工作循环曲轴转720度 • 曲轴转动半径r来表示，活塞冲程以S表 • 示。对于气缸中心线垂直通过曲轴轴心的 内燃机， • 则S=2r • 2．余隙容积和工作容积
• 气缸工作容积Vh ：在一个汽缸内，活塞从