0 引言

内燃机是将气体或液体燃料同空气按照一定的比例混合，输入内燃机内部，燃料燃烧时爆发热量，将热能通过活塞运动转化为机械能，为设备提供机械动力。因此内燃机的零部件结构是围绕以下几点进行设计的：构建封闭环境、设计热能与机械动能转化结构、构建动力传达结构。日常生活中，常见的内燃机有柴油机和汽油机，在汽车中应用尤为广泛，下面以汽车发动机为例，分析内燃机零部件结构设计，并就其实际应用进行探讨。

1 内燃机的发展历史

内燃机的基本理念最早是由荷兰的物理学家惠更斯提出来，他最初是希望将火药爆炸时产生的能量，转化为需要的动力，并对此进行了一定的研究，但是由于当时实验环境的问题，火药爆炸所产生的能量无法很好的控制，因此没有成功。之后在18 世纪末，英国的斯特里特经过不断的实验，提出了从燃料中获取机械动力的方法，他第一次提出了将燃料和空气混合产生的热量，转化成需要的动力。由此，内燃机的基本理念诞生了。直到1833 年，由英国人赖特提出了活塞做功的机械装置，即通过将燃料置于固定的装置，使得燃烧产生固定的推动力，然后进行动力作用，这时内燃机的基本雏形形成了。

到达19 世纪中期，以英国科学家为主的不同研究人员逐渐完善了以不同燃料为基础的热能转化为机械动能的基础理论，给后期内燃机的形成、发展、完善奠定了良好的基础，并由于其效率高，机动性好，在最初形成之后，就得到了非常广泛的应用，形成了非常庞大而又重要的工业体系，并给这些工业体系提供了基本和重要的动力支持，为后期工业革命以及工业领域的爆发式增长打下了基础。这个应用主要是汽车、工程机械、船舶、小型飞机以及一些基础的工业设备，特别是在汽车上，内燃机获得了最大程度的应用。

成熟的内燃机在1876 年由德国的科学家奥托设计并实现，他创造设计了世界上第1 台往复活塞式内燃机，其设计结构基本和设计理念成为了后来内燃机改造完善的基础，并由于其性能和效率的优越性，迅速的得到了推广和普及，大大的推动了汽车行业的发展。而随着石油的开发，汽油的产生，进一步的推动了内燃机的完善和发展。

到如今内燃机已经成了世界发展前行过程中必不可少的一种动力机械。其基本原理虽仍然是将燃料的热能转化为机械动能，但是由于当前材料科学、结构科学以及结构设计等技术的不断突破和前行，内燃机也得到了最大程度的完善改造，发挥其最大的动力特性，为人们的需要提供最大的动力支持。

2 内燃机零部件结构

内燃机的零部件结构根据不同的内燃机类别，有着不同的构成和分类，本文主要对应用在汽车上的发动机进行结构介绍。

2.1 曲柄连杆机构

发动机的工作机制和工作循环以及主要运动零件是曲柄连杆机构，这个连线构造是发动机的核心，是进行发动机能量转化的关键。曲柄连杆机构是由机体组、曲轴飞轮组以及活塞连杆等不同的组件构成，在发动机运转过程中，首先燃料在燃烧室燃烧，使得活塞承受燃料所产生的巨大压力，而这些压力根据结构化设计做直线受力，使得连杆获得直线推动力，然后通过曲轴飞轮的作用，将这些直线的动力转化为旋转动力，并使得曲轴飞轮进行旋转运动，然后以曲轴飞轮为纽带，将其获得的动力输送给下一个组件。曲柄连杆机构是进行动力转化的核心所在，是使得燃料燃烧所产生的动力转化成旋转动力共识汽车前行的基础，结构合理，构建质量良好的曲柄连杆机构，能够有效的提升和保障发动机的燃料燃烧产生能量的利用效率，是判断一个发动机类型基本质量的关键。

2.2 配气机构

发动机的配气机构顾名思义就是配送空气的机构。发动机使用的燃料主要是柴油和汽油，当然目前也有许多的燃气发动机，但这些燃料燃烧时都需要配置比例一定的空气，这样才能够保证燃料能够燃烧并产生能量，而且一定的空气比例，能够保证燃料燃烧的更加充分。配气机构是控制进气门和排气门开启关闭的结构，通过控制进气门，使得一定量的空气进入到气缸中，并使燃料在一定量的空气下燃烧过后产生的废气，通过排气门，从气缸中排出，从而实现发动机的换气过程。目前发动机的配气机构主要由气门组、气门传动和驱动组组成，是保证发动机燃料正常在气缸中燃烧的基本结构。

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