内燃机基础资料.doc

多媒体课件配套教材 （上.初稿） 主编：张文平、张新玉 哈 尔 滨 工 程 大 学 2004年8月 第1章 绪论 多媒体教学属于计算机辅助教学的范畴，又叫做CAI，即Computed Assisted Instuction。它是伴随着计算机多媒体技术和网络技术的飞速发展而产生的一种新的先进的教学方式,在结合本专业课程?内燃机结构?的前提下，集中了多种媒体的功能。它集文字、图形、图像、视频、动画等多种形态信息的采集、加工、交互、储存、输出于一体。 CAI的出现使得教学操作对象变得单一、集中，尤其使教学流程可按预设程序进行，大大减轻教师的劳动强度，为教学赢得宝贵的时间。多媒体应用于教学领域，目前国内刚起步的领域，也是一个大有可为的领域，学校的教师可以通过多媒体非常形象直观的讲述清楚过去很难描述的课程内容，而且学生可以理解和掌握相应教学内容。教学领域是适合用多媒体进行辅助教学领域。多媒体的辅助和参与将使教学领域产生一场质的革命。 *图1-1课件主界面 (图片说明：图中左上角为系统菜单，菜单上的按钮自上而下分别为“退出”、“帮助”、“音乐选单”、“主页”“返回上一级”，页面中间的“第一章绪论”至“第八章调速器”均为“热区”，点击进入相应章节内容) 小说明：后面图片前面有“*”号的为可继续点击图界面，原理和上图说明一样 1.1第一章主界面 主要讲述的是关于内燃机的一些基本概念、应用范围、发展历史和发展方向等等。由本章主界面就能清晰了解如图1-2。 *图1-2第一章主界面 1.2概念 内燃机是将燃料（液体或气体）引入气缸内燃烧，再通过燃气膨胀、推动活塞、曲柄-连杆机构，从而输出机械功的热力发动机。 就目前来说，常见的动力装置有：柴油机、汽油机、燃气轮机、喷气式发动机、蒸汽机、核动力装置等。广义而言，按照燃料的燃烧形式，可分为两大类，一类是内燃机，一类是外燃机。 内燃机：燃料直接在机器内部燃烧的发动机，包括往复活塞式柴油机、汽油机、燃气轮机和喷气式发动机等。各种内燃机如：图1-1 (a)柴油机 (b)喷气式发动机 (c)燃气轮机 (d)汽油机 **图1-1 各种内燃机 （图片说明：该图为一般实物图照片 意在让学生有感官了解加深印象） 小说明：后面图片标有“**”的为一般实物图 外燃机：燃料在机器外部燃烧的发动机，包括蒸汽机、汽轮机、和核动力装置等。下面是早期内燃机车，汽轮机转子，内燃机剖面及汽轮机发电系统 如：图1-2 （a）b)汽轮机转子 (c)外燃机结构剖面图 (d)汽轮机发电系统图 **图1-2 外燃机 在常规动力装置形式的基础上，经过不断的演变和改进，产生了一些新的动力装置类型，这里主要介绍AIP系统。 AIP(Air Independent Propulsion)系统,即“ 不依赖空气推进系统”,根据其工作原理不同,又可分为:热气机(SE-AIP)、闭式循环柴油机(CCD-AIP)、燃料电池(FC-AIP) 闭式循环汽轮机(MESMA-AIP)等。AIP系统的发展是常规潜艇发展史史的一次“动力革命”经过较长时间发展,AIP系统目前已基本具备了如同核潜艇那样的长时间潜航能力,使诞生了百余年的常规潜艇又一次焕发了生机。 AIP系统,各国根据具体国情各有发展侧重,其中热气机系统和燃料电池系统已经投入使用。 热气机AIP系统又称斯特林系统,主要由斯特林发动机、发电机、液养系统、供油系统、工质系统及控制系统等组成。热气机的技术比较成熟，工作时噪音低，振动小， 溶解在海水中的废气可直接排出艇外。 1985年初，瑞典发研制的斯特林发动机达到实用阶段，两年后将其安装在一艘“水怪”级潜艇上进行了成功试验, 1995年,瑞典海军安装热气机系统的“哥特兰”级潜艇服役,开创了潜艇发展史上的新纪元（图1-4）。据报道，瑞典在研的2000型潜艇采用的“斯特林”发动机。功率为100千瓦，可支持潜艇联系潜航14个昼夜。 **图1-3 German212 **图1-4 Gotland 燃料电池系统是另一种发展较为成熟的AIP系统，由固态聚合物燃烧装置，液养系统，氢系统，热交换器，海水冷却器，淡水冷却泵，冷却水箱，催化剂罐，造水箱等装置和燃料电池组件的电器设备构成。该系统的特点是装置中无转动机械部件，因而没有噪音辐射；无机械能和电能辐射，电能转化效率高达70%；能量转换温度低，工作环境较安全。德国是最早研究燃料