凡是把燃料燃燒時(shí)所放出的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器都稱(chēng)為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)熱機(jī))。內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種。它是將燃料直接噴射到汽缸內(nèi)燃燒，依靠燃料燃燒時(shí)的燃?xì)獾呐蛎泚?lái)推動(dòng)活塞對(duì)外作功。例如，帶動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)，是利用柴油在汽缸內(nèi)燃燒室燃燒后，產(chǎn)生高溫、高壓的燃?xì)狻．?dāng)燃?xì)馀蛎洉r(shí)推動(dòng)活塞使曲軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。由此可知，柴油機(jī)是產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)器，故稱(chēng)它為發(fā)動(dòng)機(jī)。

一、內(nèi)燃機(jī)的常用名詞

1.工作循環(huán)

內(nèi)燃機(jī)中熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，是通過(guò)活塞在汽缸內(nèi)工作，連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣四個(gè)過(guò)程來(lái)完成的。機(jī)器每進(jìn)行這樣一個(gè)過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán)。

2.上止點(diǎn)和下止點(diǎn)

當(dāng)活塞在汽缸中移動(dòng)時(shí)，活塞頂處在汽缸中的最高位置稱(chēng)為上止點(diǎn)(或稱(chēng)上死點(diǎn))；活塞頂在汽缸中的最低位置，稱(chēng)為下止點(diǎn)(或稱(chēng)下死點(diǎn))。

3.活塞沖程

上、下止點(diǎn)之間的最小直線距離稱(chēng)為活塞沖程(或稱(chēng)行程)，通常用S表示。曲軸與連桿大端的連接中心到曲軸的旋轉(zhuǎn)中心之間的最小直線距離稱(chēng)為曲柄的旋轉(zhuǎn)半徑。對(duì)于汽缸中心線通過(guò)曲軸旋轉(zhuǎn)軸心的內(nèi)燃機(jī)，活塞沖程S=2R.

4.工作容積

活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的汽缸容積，稱(chēng)為汽缸工作容積(或稱(chēng)活塞排量)，用V_h表示。多缸內(nèi)燃機(jī)各汽缸工作容積的總和稱(chēng)為內(nèi)燃機(jī)工作容積(或稱(chēng)內(nèi)燃機(jī)排量)，用V_L表示。

V_L=πD²Si=V_hi（L）/4×10³

式中D—汽缸直徑(cm)

S—活塞沖程(cm)

i—汽缸數(shù)

V_h——個(gè)汽缸的工作容積。

5.壓縮比

新鮮氣體吸人汽缸后充滿了整個(gè)汽缸，即占有汽缸總?cè)莘eV_a，而汽缸總?cè)莘e則包括燃燒室容積V_C和汽缸的工作容積V_h，汽缸總?cè)莘eV_a=V_a+V_h。汽缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱(chēng)為壓縮比，用�表示，即

壓縮比的大小，說(shuō)明汽缸內(nèi)的空氣(或混合氣)經(jīng)壓縮后體積縮小的倍數(shù)，也表明氣體被壓縮的程度。通常柴油機(jī)�=16～22，汽油機(jī)�=5～9.

壓縮比越大，表明活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體被壓縮得越厲害，其氣體的溫度和壓力就越高，內(nèi)燃機(jī)的效率也越高。

      二、四沖程柴油機(jī)的工作原理

在熱力過(guò)程中，只有在“工質(zhì)”膨脹過(guò)程才具有做功能力，而我們要求發(fā)動(dòng)機(jī)能連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功，就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此，必須設(shè)法使工質(zhì)重新恢復(fù)到初始狀態(tài)，然后，再進(jìn)行膨脹。因此，柴油機(jī)必須經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個(gè)熱力過(guò)程之后，才能恢復(fù)到起始狀態(tài)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功，故上述四個(gè)熱力過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán)。

若柴油機(jī)活塞走完四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)，稱(chēng)該機(jī)為四沖程柴油機(jī)。如果活塞走完二個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油機(jī)稱(chēng)為二沖程柴油機(jī)。目前，柴油發(fā)電機(jī)組配置的柴油機(jī)都是四沖程機(jī)。