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发动机分类
热能与动力专业 2013

发动机的分类方法
? ? ? ? ? ? ? ? ? 点火方式【1】 燃料类型【1,10】 燃烧室设计【10】 冷却方式【1】 用途【9,10】 结构布置【1】 转速【10】 功率【2.3.4】(柴油机) 排量【5,6】(车用发动 机) ? 行程【1】 ? 气缸排列形式【1】 ?气门机构【8】 ?

气缸数目【9】 ? 气缸直径【7】 ? 曲轴旋转方向【11】 ? 进气方式【10】 ? 混合气准备方式【10】

按点火方式分类
? 压燃式发动机 (compression ignition engine) ? 热球点火式发动机(hot bulb engine) ? 外源点火式发动机(engine with externally supplied ignition) ? 点燃式发动机(spark ignition engine) ? 可转换发动机(conbertible engine) ? 引燃喷射式发动机(pilot injection engine)

按燃料类型分类 ? 液体燃料发动机(liquid-fuel engine)
燃用燃料在标准环境状况下为液体的发动机 包括1压燃式发动机
2 带化油器的点燃式发动机 3 燃料喷射点燃式发动机 4多种燃料发动机

例如:酒精发动机 汽油机 柴油机 液化石油气发动机

? 燃气发动机(gas engine)
的发动机 分为:
1引燃喷射式燃气发动机 2点燃式燃气发动机

一种基本燃用气体燃料工作

例如:二甲醚发动机 天然气发动机

? 双燃料发动机(dual-fuel engine)
一种既可作为引燃喷射式燃气发动机,也可作为柴油机工作的发 动机。

按燃烧室设计
? 开式燃烧室 浴盆形 楔形 半球形 碗形等 ? 分隔式燃烧室(具有辅助燃烧室,许多种设 计) 涡流室 预燃室等

按冷却方法分类
? 液冷发动机(liquid-cooled engine)
一种用液体直接冷却气缸和气缸盖的发动机。

? 风冷发动机机(air--cooled engine)
一种直接用空气冷却气缸和气缸盖的发动机。

? 绝热发动机 (adiabatic engine)
一种用隔热方法将气缸和活塞表面的热损失降至最低的发动机

按用途分类
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 农用内燃机 船用 汽车 飞机 拖拉机 工程机械 发电机组 内燃机车 军用 矿山 油田 消防

按结构布置分类的发动机
? 单作用发动机(single-acting engine)
燃烧发生在每个工作活塞同一端的发动机.

? 双作用发动机(double-acting engine)
燃烧交替发生在每个工作活塞两端的发动机。

? 对动活塞式发动机(opposed-piston engine)
每个气泣内有两个用机械连接作相对运动的工作活塞,而工 质位于两个活塞中间的发动机

? 筒形活塞式发动机(trunk-piston engine)
每个连杆直接铰接在工作活塞上,将连杆因摆动所产生的 侧向力传给气缸壁的发动机。

? 十字头式发动机(cross head engine)
将连杆因摆动所产生的侧向力通过连接机构(十字头)传给固 定在气缸外的导向装置上的发动机

? 单向发动机(unidirectional engine)
曲轴设计成总是按同一方向旋转的发动机

? 可逆 转 发 动机(direct reversing engine)操纵控制
装置可以改变旋转方向的发动机

? 涡轮 复 合 式发动机(turbocompound engine)
工质在往复式内燃机和动力涡轮内经多级膨胀而发出功率 的发动机。

按照标定转速可分为
? (1)高速内燃机: n>1000r/min; ? (2)中速内燃机: 300≤n≤1000r/min; ? (3)低速内燃机: n≤300r/min。

速度和输出等级(graduation )
发动机功率从模型发动机0.1kW到50000kW的大型商用。 发动机转速也取决于输出功率和大小。

低速机
例如船用柴油机60-200rpm

中速机
中速柴油机转速范围200-1000rpm;中速汽油机最高转速小 于4000rpm

高速机
例如摩托车(柴油机最高转速大于4000rpm;汽油机转速大 于4000rpm) 跑车和赛车发动机的转速高达22000rpm。

柴油机按功率分类标准
柴油机功率(powerofdieselengine) 定义:也就是柴油机在单位时间内所作的功。 ? 小功率 4KW到10KW ?中功率 12KW到18KW ?大功率 20KW到30KW 注:以上是对应于单缸内燃机

功率分类标准情况
1国外像康明斯、沃尔沃、卡特彼勒等知名发动机 生产厂家均已经按照用途分类,同一型式的柴油 机在不同用途中的标定功率不同; 2我们国内一直执行GB/T6072.1-2000 《往复式内 燃机性能 第1部分:标准基准状况,功率、燃油 消耗和机油消耗的标定及试验方法》; GB/T6072.7-2000《往复式内燃机 性能 第6部分; 发动机功率代号》、GB/T11700-2009《小艇 船 用推进往复式内燃机 功率的测定和标定》等标准

国家标准规定,内燃机的功率标 定按用途和使用特点分为四种
? 15min功率内燃机
? 1h功率内燃机
允许连续运转I5min的最大有效 功率。适用于汽车、舰艇、坦克等用途的内燃机功率标定。 允许连续运转1h的最大有效功率。适 用于工业用拖拉机、工程机械、内燃机车、船舶等用途的 内燃机功率标定。 适用于农用拖拉机,农业排灌,内燃机车,内河船舶等用 途的内燃机功率标定。 适用于农业排灌,远洋轮船及电站等用途的内燃机功率标 定。 注:按照中国国家标准标定的柴油机功率称为标定功率。 但是标准中并未规定标定功率与极限功率的关系,因此, 标定功率只能通过生产实践合理确定

? 12h功率内燃机允许连续运转12h的最大有效功率。

? 持续功率内燃机允许长期连续运转的最大有效功率。

高速船用柴油机标定功率分类
将高速船用柴油机标定功率分为A、B、 C、D、E等5级 上述标定功率方法,经过国外公司多年 实践,尤其是在高速船艇用柴油机上已经 成熟。该种标定方法以可以充分发挥柴油 机的工作能力,大大提高了产品市场竞争 力。

?

A级:用于持续使用的全负荷工况,此类船舶动力负荷约为80%100%,典型的年运行时间在5000~10000小时,其按推进特性运行。此 用途的柴油机标定功率一般采用ISO 3046 的标准功率。

?

B级:用于持续使用的变负荷工况,此类船舶动力负荷约为40%80%,典型的年运行时间小于5000小时,其按推进特性运行,每12h运行 期间可在标定功率下工作6~10h。此用途的柴油机标定功率一般采用ISO 3046的标准功率。

?

对速度和加速度有较高要求的周期性工作的滑行或半滑型商船和快艇,此 类用途的船舶负荷率为20%-80%,典型的年总运行时间不超过3000h。此 类柴油机一般使用标定功率限制在每12h里的6h以内,然后应降功率使用。 此类用途的柴油机标定功率一般采用ISO 3046燃油截止功率。
?

C级:用于中等负荷率的变负荷工况,属于此类用途的船舶主要是

的变负荷场合,对速度和加速度有较高要求的周期性工作的滑行或半滑型 商船和快艇,此类用途的船舶大都是在近海岸、港口以及江河湖泊中使用。 负荷率在50%内,典型的年总运行时间500-1000h,标定功率使用一般限 制在每12h里的2h以内。此类用途的柴油机标定功率一般采用ISO 3046燃 油截止功率。
? 率低于30%以内的变负荷场合,如游艇、高速巡航艇、休闲船艇等。要求 该类船用柴油机功率大、升功率高、功率储备大、结构紧凑、体积小、重 量轻,一般均为较高转速的柴油机,标定功率使用限制在每8h里的1h以 内,典型的年总运行时间不超过500h。此类用途的柴油机标定功率一般 采用ISO 3046燃油截止功率。

D级:用于间断使用的变负荷工况,此类用途船舶主要是间歇使用

E级:用于低负荷率的变负荷工况属于此类用途的船舶主要是负荷

根据发动机排量
中国的汽车标准根据发动机排量分成五类:

? 微型车
排气量1升以下的;

? 小型车
排气量1-1.6升的;

? 中级车
排气量1.6-2.5升的;

? 标准型车
排气量2.5-4.0升的;

? 豪华车
排气量4升以上的。

不同功率类型的内燃机介绍

output 86 kW (115 hp) at 5200 rpm, 165 N· (122 ft· at 2600 rpm m lbf) 85 kW (115,5 hp) at 5400 rpm, 172 N· (125 ft· at 3500 rpm in VW Passat m lbf) 80 KW (109 hp) at 5400 rpm, 160 Nm (120 ft. lbf) at 3500 rpm in Touran or Caddy 96 kW (130 hp) at 5700 rpm, 195 N· at 3300 rpm with five valves per cylinder, m continuous intake camshaft adjustment, a two-position variable intake manifold and a balancer shaft in the Audi A4

Audi 2.0 20 valves engine

Output 130 kW (177 hp) @ 6000 rpm (15.5 m/s piston speed), 230 N· between m 3000 and 5000 rpm (12.1 bars MEP) Application 2004 Audi A6

Output 246 kW (335 hp) @ 6600 rpm, 420 N· @ 3500 rpm, 6800 rpm max m 250 kW (340 hp) @ 7,000 rpm in the S4 Applications first in Audi S4 in 2002, Audi A6, Audi A8

Audi 4.2 V8 FSI

Output 320 kW (435 hp) @ 6800 rpm, 540 N· from 3000 to 4000 rpm, over m 500 N· between 2500 and 5500 rpm in the S6 and S6 Avant m 331 kW (450 hp) @ 7000 rpm, 540 N· @ 3500 rpm (90% available m from 2,300 rpm), 21.7 m/s maximum piston speed, 13,04 bars maximum MEP in the S8 Applications Audi S8, Audi S6 and S6 Avant

Audi 6.0 W12

Output 309 kW (420 hp) and 550 N· then 331 kW (450 hp) @ 6,200 rpm, 580Nm @ m, 4,000 rpm,560 N· from 2,300 to 5,300 rpm m Applications 2004 Audi A8, 2004 VW Phaeton, 2004 VW Touareg sport

Bugatti W16 1001 hp 8.0L

大众公司16缸的怪兽Bugatti
Output 736kW (1001PS) at 6,000 rpm, 1250 N· between 2,200 and 5,500 rpm m Applications Bugatti Veyron

按行程分类
? 四冲程发动机(four-stroke engine)
一种按四冲程循环工作的发动机。

? 二冲程发动机(two-stroke engine)
一种按二冲程循环工作的发动机。

按气缸排列
? 直列式发动机(in-line engine)只有一列气缸的发动机 ? 立式 发 动 机verticalen gin有 一 列 或多列气缸,每列气缸位于
曲轴上方垂直平面内的发动机。

? 卧式发动机(horizontal engine)有一列或多列气缸,每列气缸
位于一水平面内的发动机

? 斜置式发动机(inclined engine)有一列气缸,位于通过曲轴、
在垂直与水平平面之间一倾斜平面内的发动机。

? 倒置式发动机(inverted engine)有一列或多列气缸,每列气
缸位于曲轴下方一垂直平面内的发动机
轴的发动机。

? 双列式发动机(twin-bank engine)有两列平行气缸和两根曲 ? V形发动机(V-engine)
两列互为夹角的气位共用一根曲轴的发动机水平对置发动机

?水平对置发动机( horizontally opposed engine)
有两列气缸,位于曲轴相对两侧的同一个平面内的发动机

? 扇形发动机(broad-arrow engine)
有两列以上互为夹角的气缸,共用一根曲轴,而最外两列 气缸间的夹角小于 180度的发动机

?X形发动机 (X-engine)
由布置在两个互为夹角平面内的四列气缸共用一根曲轴所 组成,每一平面内的两列气缸位于曲轴相对两侧的发动机。

? H 形发动机(H-engine)由在 两平 行平面内的

四列气血和两根曲轴所组成,每一平面内的两列气缸位于 曲轴相对两侧的发动机。

? 径向发动机(radial engine)每排中有两个以上气缸均
匀分布在曲轴周围的发动机

? 多边形发动机(polygon engine)由互为夹角的二列

或更多列气缸所组成,使各列气缸形成一个多边形棱柱体 的侧面,而曲轴位于棱柱体每一转角上的对动活塞发动机。 在活塞上部的气缸盖内,当活塞向上止点移动时,气门按 同一方向关闭的发动机 塞侧面的曲轴箱内,当活塞向下止点移动时,气门按同一 方向关闭的发动机。

? 顶置气门发动机(verhead-valve engine)气门安 装
? 侧置气门发动机(side-valve engine)气门安装在活

按照气门机构分类
? 侧置气门(SV)发动机 ? 侧置凸轮轴(OHV)发动机 ? 顶置凸轮轴(OHC)发动机 ? 可变气门(VTEC)发动机 ? Desmo气门机构发动机。 注:现代汽车内燃机无一例外的都采用顶置 气门配气机构

按气缸数目分类

单缸发动机
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机

多缸发动机
有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。 如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多 缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动 机。

按缸径分类
气缸可按缸径进行如下分类: ? Φ2.5~Φ6mm的为微型气缸; ? Φ8~Φ25mm的为小型气缸; ? Φ32~Φ320mm的为中型气缸; ? 大于Φ320mm的为大型气缸。

按曲轴旋转方向可分为
? ? ? ? 左转内燃机 右转内燃机 可逆转内燃机 不可逆转的内燃机。

按进气方式分类
非增压内燃机
进入气缸前的空气或可燃混合气未经压缩的内燃机。对于 四冲程内燃机亦称自吸式内燃机

增压内燃机
气缸前的空气或可燃混合气先经过压气机压 缩.藉以增大充量密度的内燃机

按混合器准备方式分类
? ? ? ? 化油器式 进气管或进气道喷射 缸内直接喷射 分成充量

参照标准
? ? ? ? ? 【1】GB/T 1883.1-2005/ISO 2710-1:2000 【2】GB1105.1-87 【3】GB1105-74 【4】ISO 3046-1-2002 【5】来自于网易博客 http://blog.163.com/endless_rain2009/blog/ static/11291745720094995752630/ ? 【6】来自于我的汽车之家 http://club.autohome.com.cn/bbs/thread-a100028-19565517-1.html

? 【7】百度文库《第五章 气动执行元件》 ? 【8】百度文库《发动机基本构造》 ? 【9】摘自世界大学城Worlduc.com http://www.worlduc.com/blog2012.aspx?bid =5702733 ? 【10】百度文库 《内燃机应用及分类》 http://wenku.baidu.com/view/ee024b14f1858 3d04964593e.html ?【11】百度文库 《第二章 内燃机的工作原 理》 http://wenku.baidu.com/view/39ed9ec8da38 376baf1fae94.html 注:部分资料参考网址:www.ask.com


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