基本介紹
- 中文名：奧拓循環發動機
- 外文名：Otto-cycle engine
- 工作原理：內能轉化為機械能
- 類型：動力機械
- 基本參數：排量、缸數
- 發明時間：1876年
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發展歷史
18世紀中葉，瓦特發明了蒸氣機，此後人們開始構想把蒸汽機裝到車子上載人。法國的居紐（N.J.Cugnot）是第一個將蒸汽機裝到車子上的人。1770年，居紐製作了一輛三輪蒸汽機車。這輛車全長7.23米，時速為3.5公里,是世界上第一輛蒸汽機車。1771年古諾改進了蒸汽汽車，時速可達9.5千米，牽引4-5噸的貨物。
1858年，定居在法國巴黎的里諾發明了煤氣發動機，並於1860年申請了專利。發動機用煤氣和空氣的混合氣體取代往復式蒸汽機的蒸汽，使用電池和感應線圈產生電火花，用電火花將混合氣點燃爆發。這種發動機有氣缸、活塞、連桿、飛輪等。煤氣機是內燃機的初級產品，因為煤氣發動機的壓縮比為零。
1876年，德國人奧托（Nicolaus August Otto）受里諾研製煤氣發動機的啟發，對煤氣發動機進行了大量的研究，製作了一台臥式氣壓煤氣發動機，後經過改進，於1878年在法國舉辦的國際展覽會上展出了他製作的樣品。由於該發動機工作效率高，引起了參觀者極大的興趣。
系統機構
（1） 曲柄連桿機構
曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，並從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。
（2） 配氣機構
配氣機構
配氣機構的功用是根據發動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，並使廢氣從氣缸內排出，實現換氣過程。
配氣機構大多採用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。
（3）燃料供給系統
汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求，配製出一定數量和濃度的混合氣，供入氣缸，並將燃燒後的廢氣從氣缸內排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內形成混合氣並燃燒，最後將燃燒後的廢氣排出。
燃料供給系統
（4） 潤滑系統
潤滑系統的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。並對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。
（5） 冷卻系統
冷卻系統
（6） 點火系統
在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。
（7） 起動系統
要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發動機的起動系。汽油機由以上兩大機構和五大系統組成，即由曲柄連桿機構，配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；柴油機由以上兩大機構和四大系統組成，即由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。
奧托
德國發明家。早年經商，1861年在報紙上看到法國雷諾(E. Lenoir，1822—1900)發明煤氣發動機的報導後，套用法國工程師德羅沙斯(A. B. de Rochas，1815—1893) 提出的內燃和四衝程理論，研製成壓縮式發動機，於1862—1864年間取得了幾個國家的專利。1864年與德國工程師蘭根(E. Langen，1833—1895)共同創立蘭根·奧托公司，生產這種發動機，後幾經改進於1867年在巴黎的國際博覽會上獲金牌。1872年創立“德意志煤氣發動機公司”。1877年經改進的煤氣發動機獲專利，成為煤氣發動機中最為實用的一種。他的煤氣發動機的研製，為後來德國發明家戴姆勒(G.Daimler，1834—1900) 發明汽油發動機奠定了基礎。
