探究单缸内燃机结构的步骤二

你熟悉内燃机吗？内燃机有哪些分类？

一、内燃机的作用

内燃机是能够把热能转换成机械能的一种常用设备，主要应用在机器中，日常生活中见到的飞机、汽车、拖拉机等都应用了内燃机设备。内燃机的种类多样，根据使用的燃料不同，内燃机可分为汽油内燃机和柴油内燃机两种，图1－1－7所示为汽油内燃机。根据气缸的数目不同，内燃机又可分为单缸内燃机和多缸内燃机。本任务主要以单缸内燃机为例进行分析。

图1－1－7　单缸四冲程内燃机

1—大齿轮；2—曲轴；3—连杆；4—顶杆；5—活塞；6—进气阀；7—排气阀；8—气缸体；9—凸轮；10—小齿轮

自主学习

同学们通过线上查阅中国内燃机之父——史绍熙的人生历程。

内燃机中的往复运动和旋转运动是依靠哪些机构实现的？

二、单缸内燃机的机构和零件（见图1－1－7）

单缸四冲程内燃机中包含曲柄滑块机构、凸轮机构和齿轮传动机构。

（一）曲柄滑块机构

曲柄滑块机构为机器中的执行部分，它把活塞的往复直线运动变成曲轴的整周转动而对外做功，也可将曲轴的整周转动变成活塞的往复直线运动，如图1－1－8所示。

（二）凸轮机构

内燃机中的凸轮机构为机器的执行部分，其功用是控制气门的开启与关闭，如图1－1－9所示。它的运动形式是由旋转运动变成直线移动。

图1－1－8　内燃机中的曲柄滑块机构

图1－1－9　内燃机中的凸轮机构

机器中常用的机构还有平面连杆机构、螺旋机构和间歇运动机构等。另外，还有组合机构。

（三）齿轮传动机构

内燃机中的齿轮传动机构为机器的传动部分，它主要由主动齿轮、从动齿轮和机架等组成，如图1－1－10所示。齿轮传动属于啮合传动，它的作用是传递回转运动。(www.xing528.com)

机器中常用的机械传动还有带传动、链传动、蜗杆传动和轮系传动等。另外，还有组合传动机构。一部机器，特别是自动化机器，要实现较为复杂的运动过程，往往需要将多种传动机构组合起来。

（四）单缸内燃机中的构件与零件

1.构件

能做相对运动的物体称为构件，构件是具有特定运动的运动单元。在内燃机中，活塞与气缸、活塞与连杆以及连杆与曲轴都能够做相对运动，因此它们都称为构件。构件可以是单一的整体，如图1－1－11所示的曲轴。

图1－1－10　内燃机中的齿轮传动

图1－1－11　曲轴

构件也可以是若干个零件的刚性组合体，如图1－1－12所示的连杆就是由连杆体1、连杆盖2和螺栓3等几个零件组成的，这些零件形成一个整体而进行运动，所以我们把构件称为运动单元。

图1－1－12　连杆及其分解图

1—连杆；2—连杆盖；3—螺栓

2.零件

组成机器的不可拆的基本单元称为机械零件（简称零件）。零件是机械加工的最小单元体，通常把它称为制造单元。零件分为两类：一类为通用零件，它在各种机器中都能看到，如图1－1－13所示的齿轮、螺钉、轴、弹簧等；另一类为专用零件，它只出现于某些机器中，如图1－1－14所示内燃机的活塞、涡轮叶片等。

图1－1－13　通用零件

图1－1－14　专用零件

3.部件

部件是为完成同一工作，由若干个零件组成的协同工作组合体。构件与部件的区别就在于各组成零件之间是否有相对运动。图1－1－15所示为轴承部件。

图1－1－15　轴承部件

做一做

结合图1－1－7，简述单缸内燃机的工作过程，分析单缸内燃机主要有哪些组成部分及各组成部分之间有什么样的装配关系。