四、汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別（掌握）
柴油機(jī)：燃料在壓縮終點(diǎn)前噴入氣缸，在氣缸內(nèi)部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。
汽油機(jī)：燃料和空氣在氣缸外部先混合好再進(jìn)入氣缸，稱為外部形成混合氣。
柴油機(jī)：空氣在氣缸內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓，使燃料自行燃燒，稱為壓燃式。
汽油機(jī)：利用火花塞產(chǎn)生的電火花將燃料點(diǎn)燃，稱為點(diǎn)燃式。
此外，在壓縮比、扭矩、熱效率、轉(zhuǎn)速和功率范圍等方面，也有差別。
表6—3汽油機(jī)與柴油機(jī)主要不同點(diǎn)的比較
項(xiàng)目
柴油機(jī)
汽油機(jī)
進(jìn)氣
純空氣
汽油與空氣的混合氣
點(diǎn)火方法
利用壓縮空氣的高溫自燃點(diǎn)火（壓燃）
現(xiàn)代汽油機(jī)廣泛采用電控點(diǎn)火定時(shí)技術(shù)（點(diǎn)燃）
燃料的霧化與混合氣的形成方法
柴油在燃燒室內(nèi)由噴油器霧化，與被壓縮的高溫空氣混合；采用電控噴射，可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量
采用電控噴射技術(shù)，定時(shí)、定量地把汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸中，可獲得濃度的混合氣
壓縮比
較高
較低
扭矩
低速時(shí)扭矩較大
高速時(shí)扭矩較大
機(jī)體結(jié)構(gòu)
因燃燒壓力高，機(jī)件強(qiáng)度大，構(gòu)造堅(jiān)固，較笨重
因燃燒壓力低，機(jī)件強(qiáng)度低，構(gòu)造輕巧
熱效率
較高
較低
適于功率范圍
適用于大、中和小功率
適用于中、小及微型功率
轉(zhuǎn)速
較低
較高
【例題·單選題】（2009）下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的說法中，錯(cuò)誤的是（ ）。
A.汽油比柴油容易燃燒，因此汽油機(jī)可以利用壓縮空氣所產(chǎn)生的高溫自燃點(diǎn)火
B.目前電控噴射技術(shù)在柴油機(jī)和汽油機(jī)中都被廣泛采用
C.汽油機(jī)高速時(shí)扭矩較大
D.柴油機(jī)的燃燒壓力比汽油機(jī)的高
『正確答案』A
『答案解析』汽油機(jī)有點(diǎn)火系統(tǒng)，當(dāng)油氣混合氣體被壓縮時(shí)，依靠點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)燃；柴油機(jī)采用壓縮空氣所產(chǎn)生的高溫自燃點(diǎn)火。
五、內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)（掌握）
動(dòng)力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。
（一）輸出扭矩：曲軸上輸出的扭矩。
（二）有效功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間對(duì)外所做的功。
有效功率是內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)之一。
內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定是制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途、壽命、可靠性及使用條件等要求，人為地規(guī)定該產(chǎn)品在大氣條件下所輸出的有效功率及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，被稱為標(biāo)定功率及標(biāo)定轉(zhuǎn)速。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)功率分為以下四級(jí)：
15分鐘功率
允許連續(xù)運(yùn)行15分鐘的有效功率，適用于較大功率儲(chǔ)備或需要瞬時(shí)發(fā)出功率的汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)燃機(jī)。
1小時(shí)功率
允許連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)的有效功率，適用于需要一定功率儲(chǔ)備，以克服突增載荷的工程機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車、大型載貨汽車、船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。
12小時(shí)功率
允許連續(xù)運(yùn)行12小時(shí)的有效功率，適用于在12小時(shí)內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、內(nèi)燃機(jī)車、移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組等用途的內(nèi)燃機(jī)。
持續(xù)功率
該功率為內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的有效功率，適用于需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定動(dòng)力、排灌、船舶、電站等的內(nèi)燃機(jī)。
【提示】除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇性工作的特點(diǎn)，故被稱為間歇功率。
（三）有效燃料消耗率（比油耗）：1小時(shí)內(nèi)，發(fā)出1千瓦的功率所消耗的燃料（克）。
（四）有效熱效率
轉(zhuǎn)換成有效功的熱量與所消耗燃料熱量的比值。
一般來說：
高速柴油機(jī)的熱效率在0.36～0.40
中速柴油機(jī)的熱效率在0.38～0.45
低速柴油機(jī)的熱效率在0.40～0.48
汽油機(jī)的熱效率在0.25～0.36
增壓內(nèi)燃機(jī)偏于高值。
【結(jié)論】柴油機(jī)中，高速的低于低速的；汽油機(jī)低于柴油機(jī)；非增壓低于增壓的。
【例題·單選題】（2009）內(nèi)燃機(jī)的熱效率越高，表示燃料的利用越好，內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)熱效率的說法中，正確的是（?。?。
A.一般高速柴油機(jī)的熱效率高于中、低速柴油機(jī)的熱效率
B.一般中速柴油機(jī)的熱效率高于高、低速柴油機(jī)的熱效率
C.一般低速柴油機(jī)的熱效率高于高、中速柴油機(jī)的熱效率
D.一般汽油機(jī)的熱效率高于柴油機(jī)的熱效率
『正確答案』C
『答案解析』對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來說，通常情況下，高速的熱效率低于低速的，汽油機(jī)低于柴油機(jī)，非增壓的低于增壓的。
【例題·單選題】（2007）內(nèi)燃機(jī)的熱效率是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在一般情況下（?。┑臒嵝瘦^高。
A.高速柴油機(jī)
B.中速柴油機(jī)
C.低速柴油機(jī)
D.汽油機(jī)
『正確答案』C
『答案解析』對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來說，通常情況下，高速的熱效率低于低速的，汽油機(jī)低于柴油機(jī)，非增壓的低于增壓的。
六、燃?xì)廨啓C(jī)
（一）特點(diǎn)和用途
功率大，重量輕，體積小，振動(dòng)噪聲小，維修方便；但熱效率低。是新型艦船動(dòng)力裝置，在航空上，也占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
（二）基本結(jié)構(gòu)及作用原理
燃?xì)廨啓C(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪三大部分組成。
1.壓氣機(jī)：在壓氣機(jī)中進(jìn)行的是壓縮過程。作用是完成吸氣和壓縮過程。提高工質(zhì)（氣體）的壓力。
壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種基本類型。
軸流式：空氣沿著與軸線平行的方向流動(dòng)。它的特點(diǎn)是流量大、效率高。
離心式壓氣機(jī)中，空氣沿著半徑方向流動(dòng)。與軸流式相比，流量小，效率低。
【注意】單級(jí)離心式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形短、重量輕。且小尺寸的壓氣機(jī)，離心式的效率反而比軸流式高。
所以，航空和大型燃?xì)廨啓C(jī)中以軸流式壓氣機(jī)為主，而小型燃?xì)廨啓C(jī)以離心式壓氣機(jī)為主。
2.渦輪：作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪毫δ苻D(zhuǎn)換為軸上的機(jī)械功。
渦輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸輪兩類。
和離心式（徑流式）相比，軸流式在大流量的情況下，效率較高，應(yīng)用廣泛。
3.燃燒室：燃燒室中進(jìn)行的是燃燒過程，將增壓后的空氣同燃料進(jìn)行混合和燃燒，通過燃燒把燃料的化學(xué)能以熱的形式施放出來。
燃燒室由外殼、火焰管、渦流器、噴油嘴、混合器組成，有圓筒形、管形、環(huán)形三類
燃料：可用煤油、柴油、重油、原油、天然氣等。
柴油機(jī)：燃料在壓縮終點(diǎn)前噴入氣缸，在氣缸內(nèi)部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。
汽油機(jī)：燃料和空氣在氣缸外部先混合好再進(jìn)入氣缸，稱為外部形成混合氣。
柴油機(jī)：空氣在氣缸內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓，使燃料自行燃燒，稱為壓燃式。
汽油機(jī)：利用火花塞產(chǎn)生的電火花將燃料點(diǎn)燃，稱為點(diǎn)燃式。
此外，在壓縮比、扭矩、熱效率、轉(zhuǎn)速和功率范圍等方面，也有差別。
表6—3汽油機(jī)與柴油機(jī)主要不同點(diǎn)的比較
項(xiàng)目
柴油機(jī)
汽油機(jī)
進(jìn)氣
純空氣
汽油與空氣的混合氣
點(diǎn)火方法
利用壓縮空氣的高溫自燃點(diǎn)火（壓燃）
現(xiàn)代汽油機(jī)廣泛采用電控點(diǎn)火定時(shí)技術(shù)（點(diǎn)燃）
燃料的霧化與混合氣的形成方法
柴油在燃燒室內(nèi)由噴油器霧化，與被壓縮的高溫空氣混合；采用電控噴射，可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量
采用電控噴射技術(shù)，定時(shí)、定量地把汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸中，可獲得濃度的混合氣
壓縮比
較高
較低
扭矩
低速時(shí)扭矩較大
高速時(shí)扭矩較大
機(jī)體結(jié)構(gòu)
因燃燒壓力高，機(jī)件強(qiáng)度大，構(gòu)造堅(jiān)固，較笨重
因燃燒壓力低，機(jī)件強(qiáng)度低，構(gòu)造輕巧
熱效率
較高
較低
適于功率范圍
適用于大、中和小功率
適用于中、小及微型功率
轉(zhuǎn)速
較低
較高
【例題·單選題】（2009）下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的說法中，錯(cuò)誤的是（ ）。
A.汽油比柴油容易燃燒，因此汽油機(jī)可以利用壓縮空氣所產(chǎn)生的高溫自燃點(diǎn)火
B.目前電控噴射技術(shù)在柴油機(jī)和汽油機(jī)中都被廣泛采用
C.汽油機(jī)高速時(shí)扭矩較大
D.柴油機(jī)的燃燒壓力比汽油機(jī)的高
『正確答案』A
『答案解析』汽油機(jī)有點(diǎn)火系統(tǒng)，當(dāng)油氣混合氣體被壓縮時(shí)，依靠點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)燃；柴油機(jī)采用壓縮空氣所產(chǎn)生的高溫自燃點(diǎn)火。
五、內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)（掌握）
動(dòng)力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。
（一）輸出扭矩：曲軸上輸出的扭矩。
（二）有效功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間對(duì)外所做的功。
有效功率是內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)之一。
內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定是制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途、壽命、可靠性及使用條件等要求，人為地規(guī)定該產(chǎn)品在大氣條件下所輸出的有效功率及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，被稱為標(biāo)定功率及標(biāo)定轉(zhuǎn)速。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)功率分為以下四級(jí)：
15分鐘功率
允許連續(xù)運(yùn)行15分鐘的有效功率，適用于較大功率儲(chǔ)備或需要瞬時(shí)發(fā)出功率的汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)燃機(jī)。
1小時(shí)功率
允許連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)的有效功率，適用于需要一定功率儲(chǔ)備，以克服突增載荷的工程機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車、大型載貨汽車、船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。
12小時(shí)功率
允許連續(xù)運(yùn)行12小時(shí)的有效功率，適用于在12小時(shí)內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、內(nèi)燃機(jī)車、移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組等用途的內(nèi)燃機(jī)。
持續(xù)功率
該功率為內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的有效功率，適用于需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定動(dòng)力、排灌、船舶、電站等的內(nèi)燃機(jī)。
【提示】除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇性工作的特點(diǎn)，故被稱為間歇功率。
（三）有效燃料消耗率（比油耗）：1小時(shí)內(nèi)，發(fā)出1千瓦的功率所消耗的燃料（克）。
（四）有效熱效率
轉(zhuǎn)換成有效功的熱量與所消耗燃料熱量的比值。
一般來說：
高速柴油機(jī)的熱效率在0.36～0.40
中速柴油機(jī)的熱效率在0.38～0.45
低速柴油機(jī)的熱效率在0.40～0.48
汽油機(jī)的熱效率在0.25～0.36
增壓內(nèi)燃機(jī)偏于高值。
【結(jié)論】柴油機(jī)中，高速的低于低速的；汽油機(jī)低于柴油機(jī)；非增壓低于增壓的。
【例題·單選題】（2009）內(nèi)燃機(jī)的熱效率越高，表示燃料的利用越好，內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)熱效率的說法中，正確的是（?。?。
A.一般高速柴油機(jī)的熱效率高于中、低速柴油機(jī)的熱效率
B.一般中速柴油機(jī)的熱效率高于高、低速柴油機(jī)的熱效率
C.一般低速柴油機(jī)的熱效率高于高、中速柴油機(jī)的熱效率
D.一般汽油機(jī)的熱效率高于柴油機(jī)的熱效率
『正確答案』C
『答案解析』對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來說，通常情況下，高速的熱效率低于低速的，汽油機(jī)低于柴油機(jī)，非增壓的低于增壓的。
【例題·單選題】（2007）內(nèi)燃機(jī)的熱效率是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在一般情況下（?。┑臒嵝瘦^高。
A.高速柴油機(jī)
B.中速柴油機(jī)
C.低速柴油機(jī)
D.汽油機(jī)
『正確答案』C
『答案解析』對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來說，通常情況下，高速的熱效率低于低速的，汽油機(jī)低于柴油機(jī)，非增壓的低于增壓的。
六、燃?xì)廨啓C(jī)
（一）特點(diǎn)和用途
功率大，重量輕，體積小，振動(dòng)噪聲小，維修方便；但熱效率低。是新型艦船動(dòng)力裝置，在航空上，也占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
（二）基本結(jié)構(gòu)及作用原理
燃?xì)廨啓C(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪三大部分組成。
1.壓氣機(jī)：在壓氣機(jī)中進(jìn)行的是壓縮過程。作用是完成吸氣和壓縮過程。提高工質(zhì)（氣體）的壓力。
壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種基本類型。
軸流式：空氣沿著與軸線平行的方向流動(dòng)。它的特點(diǎn)是流量大、效率高。
離心式壓氣機(jī)中，空氣沿著半徑方向流動(dòng)。與軸流式相比，流量小，效率低。
【注意】單級(jí)離心式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形短、重量輕。且小尺寸的壓氣機(jī)，離心式的效率反而比軸流式高。
所以，航空和大型燃?xì)廨啓C(jī)中以軸流式壓氣機(jī)為主，而小型燃?xì)廨啓C(jī)以離心式壓氣機(jī)為主。
2.渦輪：作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪毫δ苻D(zhuǎn)換為軸上的機(jī)械功。
渦輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸輪兩類。
和離心式（徑流式）相比，軸流式在大流量的情況下，效率較高，應(yīng)用廣泛。
3.燃燒室：燃燒室中進(jìn)行的是燃燒過程，將增壓后的空氣同燃料進(jìn)行混合和燃燒，通過燃燒把燃料的化學(xué)能以熱的形式施放出來。
燃燒室由外殼、火焰管、渦流器、噴油嘴、混合器組成，有圓筒形、管形、環(huán)形三類
燃料：可用煤油、柴油、重油、原油、天然氣等。