內燃機 組員: 4A014030黃崇瑋 4A014029林晏妤 指導老師:曾信智.

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1 內燃機 組員: 4A014030黃崇瑋 4A014029林晏妤 指導老師:曾信智

2 目錄: 1.內燃機的發明 2.內燃機的運用 3.內燃機的定義 4.內燃機之構造 5.內燃機動作原理

3 內燃機的發明 早期的發明: 1670年，荷蘭的物理學家惠更斯用火藥在汽缸內燃燒， 熱能膨脹推動活塞運動，形成了現代「內燃機」的工作原 理。
1801年，法國化學家菲利埔·勒本（Philippe le Bon）發明 了煤氣氫氣內燃機，他採用煤乾餾得到的煤氣和氫氣，與 空氣混合後點燃產生膨脹力推動活塞。 1862年，法國工程師萊諾（Étienne Lenoir）發明以天然氣 為原料的二衝程臥式內燃機。 1862，法國工程師Beau de Rochas發明熱力循環。

4 內燃機的發明 近代發明: 1860年，比利時工程師艾蒂安·勒努瓦以蒸汽機為藍本，製成了 首台燃氣發動機（以天然氣為燃料），同時也是世界上第一台 實用的內燃機，獲得了專利並批量生產。儘管這台內燃機的效 率僅有2%－3%，但其宣告了蒸汽時代即將結束。 在1885年，戈特利布·戴姆勒製成了第一台汽油機，並於次年造 出第一輛用汽油機驅動的汽車。 魯道夫·狄塞爾在1893年也製成了一台四衝程發動機，即世界首 台柴油機。空氣在壓縮行程中被活塞劇烈壓縮而產生高溫，之 後燃料被噴入氣缸，隨即發生自燃。通過大幅高壓縮比的方法， 使得效率接近了27%。不過早期的燃料都是依靠空氣被噴射入 氣缸的，直至1922年博世開發出了機械噴射裝置。

5 內燃機的運用 轉子發動機是一種特殊的活塞 式發動機，與往複式發動機的 最大區別在於，使用轉子活塞 驅動的偏心機構代替了曲柄連 桿機構。
這種發動機在汽車、摩托車、 飛機上有少量使用。 汽車上最常見 的汽油機與柴 油機都屬於往 複活塞式內燃 機。

6 內燃機的運用 燃氣渦輪發動 機是一種連續 燃燒的內燃機， 這種發動機在 船舶上有廣泛 使用
火箭發動機基本都屬於噴氣發動 機，不過少數使用電能、核能、 太陽能等的火箭發動機不屬於熱 機範疇，自然也就不是內燃機

7 內燃機的定義 作為熱機的一種，內燃機的能量來源是燃料燃燒 產生的熱，即物質蘊含的化學能先要轉化為熱能， 再成為機械能。液體通過相態的變化（汽化）就 能增加壓力，而氣體受熱膨脹也能增大壓力，因 此液體和氣體都理論上都可以作為工作介質使用。 內燃機的工作介質多為燃料與空氣混合燃燒產生 的氣體，在受熱膨脹後，壓力增大，高溫高速的 氣體再通過一定的機械裝置對外做工。對於內燃 機而言，工作介質必須更換（開式循環），即排 放燃燒過的氣體，進入新鮮氣體。

8 內燃機之構造 動力傳遞部份: 活塞 :為汽缸的活動封蓋，上端密閉下端開口，頭部稱為 活塞頭，
活塞  :為汽缸的活動封蓋，上端密閉下端開口，頭部稱為 活塞頭， 下部稱為活塞裙， 靠近頭部有方溝三至五條，以安放活塞 環。

9 內燃機之構造 活塞環:主要功能為保持汽缸壓力，同時減少汽缸壁與活 塞之接觸面積，減少摩擦。 另外之重要功能為幫助汽缸 內壁之潤滑並防止潤滑由過分消耗，及把活塞的熱量傳給 汽缸壁。

10 內燃機之構造 活塞銷 :活塞銷的功能為連接活塞與連桿，由表面硬化 處理過之合金鋼製成，中空而有精確之表面加工。
連桿:連結曲軸柄和活塞之機件。使活塞之往復直線運 動、經連桿及曲軸柄變成曲軸之迴轉運動。 飛輪 :飛輪通常由鑄鐵製成，主要功能 為以其具有之慣性，維持引擎穩動之轉動。

11 內燃機之構造 固定部份: 汽缸 (Cylinder or Cylinder block)
汽缸或汽缸體為引擎之主要基本構件，其主要功能為汽缸 蓋與活塞共同組成一密閉空間，引入燃料，予以混和、壓縮、 燃燒、膨脹、產生動力。 汽缸蓋 (Cylinder head)幾乎所有的引擎均具有可拆卸之 汽缸蓋。汽缸蓋由數枝螺桿固鎖在汽缸體上， 中間襯 以石綿銅片密合墊以防止洩漏，汽缸蓋內部有冷卻水通 道與汽缸體之水通道相連。 曲軸箱 (Crankcase)用來支撐包容曲軸、凸輪軸並盛裝潤 滑油。 進排氣孔 (Inlet, Exhaust port)進、排氣之出入口。

12 內燃機之構造 閥機構: 四行程引擎每汽缸通常具有兩支氣閥，一為進氣閥，一 為排氣閥。
進氣閥 (Inlet valve)空氣或空氣與燃料混和氣由此進入 汽缸。 排氣閥排出燃燒完畢後產生之廢氣的閥門。 閥彈簧 (Valve spring)用以壓緊進氣閥或排氣閥，使其 緊密封閉進排氣孔。 閥機構有五種主要排列方式 頂頭閥式: I - 型 H - 型

13 內燃機之構造 側閥式 : L - 型 T - 型 F - 型

14 內燃機之構造 頂頭閥式: 側閥式:

15 內燃機之構造 各部機件： 挺桿 (Tappet) : 閥 (Valve):

16 內燃機之機構 凸輪 (Cam) :凸輪的功能為舉起挺桿，當凸輪迴轉使得A點 接觸挺桿時，閥間隙為零。自此之後，挺桿被上推，達C 點時為最高，此時之高度稱為凸輪之揚程 (Lift)。俟凸輪繼 續迴旋至B點與挺桿接觸之時，挺桿已下降，閥間隙恢復 成零。 凸輪軸 (Cam Shaft)凸輪軸是裝置凸輪之軸， 通常與凸輪製成一體。

17 內燃機動作原理 STEP1.進氣行程 STEP2.壓縮行程 STEP3.動力行程 STEP4.排氣行程