内燃机构造与原理
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1.1.3 内燃机的分类

车用内燃机,根据其将热能转变为机械能的主要构件的形式,可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活塞式内燃机和旋转活塞式内燃机两种。往复活塞式内燃机在汽车上应用最为广泛,是本书研究的重点。

车用内燃机(主要指车用往复活塞式内燃机)分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型。

1.按照所用燃料分类

内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料发动机、多种燃料发动机等,如图1-11所示。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机,使用柴油为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点:汽油机转速高、质量轻、噪声小、起动易、制造成本低;柴油机压缩比大、热效率高、经济性能和排放性能都比汽油机好。

图1-11 按燃料分类

2.按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机,如图1-12所示。把曲轴转两圈(720°),活塞在汽缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在汽缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。目前,汽车发动机广泛使用四冲程内燃机。

图1-12 按行程分类

3.按照冷却方式分类

内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机,如图1-13所示。水冷发动机是利用在汽缸体和汽缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的,而风冷发动机是利用流动于汽缸体与汽缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀、工作可靠、冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。

图1-13 按冷却方式分类

4.按照汽缸数目分类

内燃机按照汽缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机,如图1-14所示。仅有一个汽缸的发动机称为单缸发动机,有两个以上汽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。

图1-14 按缸数分类

5.按照汽缸排列方式分类

内燃机按照汽缸排列方式不同可以分为单列式和双列式,如图1-15所示。单列式发动机的各个汽缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把汽缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把汽缸排成两列,两列之间的夹角小于180°(一般为90°)称为Ⅴ形发动机,若两列之间的夹角恰好为180°,则称为对置式发动机。

图1-15 按汽缸排列方式分类

6.按照进气系统是否采用增压方式分类

内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压)式发动机,如图1-16所示。汽油机常一般采用自然吸气式,柴油机为了提高功率常采用增压式的。

图1-16 按进气系统是否增压分类

7.按活塞运动方式分类

发动机按照活塞运动方式不同分为往复活塞式和转子式发动机如图1-17 所示,转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。

图1-17 往复活塞式和转子式发动机