第一章发动机工作原理和总体构造Word文件下载.docx
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1.2发动机总体构造
1.3发动机主要性能指标和特性
实验发动机总体构造与拆装
小结
6
本章总学时
13
发动机是将热能转化为机械能的机器。
现代汽车采用四行程、多缸、水冷、顶置气门发动机为主。
图1-1
图1-2
1.1.1发动机基本术语
1.上止点
上止点.swf
2.下止点
下止点.swf
3.活塞行程S
活塞行程.swf
4.曲柄半径R
曲柄半径.swf
5.气缸工作容积Vh
气缸工作容积.swf
6.发动机工作容积VL
发动机工作容积.swf
7.燃烧室容积Vc
燃烧室容积.swf
8.气缸总容积Va
气缸总容积.swf
9.压缩比ε
压缩比.swf
计算:
已知某发动机为4缸,缸径是88mm,活塞行程是84mm,压缩比是9.5,试计算发动机的工作总容积,气缸工作容积,燃烧室容积。
解:
Vh=(πD2/4×
106)×
S
=(π×
812/4×
84
=0.43(L)
VL=Vh×
i=0.43×
4=1.72L
ε=Va/Vc=(Vc+Vh)/Vc=1+Vh/Vc
∴Vc=Vh/(ε-1)=0.43/(9.5-1)=0.05L
1.1.2四行程汽油机工作原理
四行程发动机曲轴转两圈,活塞在气缸内依次往复运动经历进气、压缩、作功和排气四个行程,完成一个工作循环。
四行程汽油机工作原理.swf
1.进气行程
四行程汽油机进气行程.swf
曲轴带动活塞从上止点向下止点移动,进气门开启,排气门关闭,空气和汽油的混合气被吸入气缸。
2.压缩行程
四行程汽油机压缩行程.swf
进气行程结束,进排气门关闭,活塞从下止点向上移动,进气门,排气门都关闭,空气和汽油的混合气在气缸内被压缩。
3.作功行程
四行程汽油机作功行程.swf
当压缩行程接近上止点时,进排气门都关闭,火花塞发出电火花点燃可燃混合气。
气体温度和压力迅速升高,推动活塞向下止点运动,通过连杆和曲轴对外输出功。
4.排气行程
四行程汽油机排气行程.swf
曲轴带动活塞从下止点向上止点运动,进气门关闭,排气门开启,在活塞和废气自身的压力作用下,废气从排气门排出气缸。
1.1.3四行程柴油发动机工作原理
柴油机和汽油机工作差异主要表现在混合气形成和点火方式上。
四行程柴油发动机工作原理.swf
1.进气行程
四行程柴油机进气行程.swf
汽油机在进气行程中吸入的是可燃混合气,而柴油机吸入的是空气。
2.压缩行程
四行程柴油机压缩行程.swf
汽油机压缩行程中压缩的是可燃混合气,柴油机压缩的是纯空气
3.作功行程
四行程柴油机作功行程.swf
压缩行程末,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸高温,高压的气体中,迅速形成混合气,混合气自行燃烧,保持边喷射边燃烧,并推动活塞下行。
4.排气行程
四行程柴油机排气行程.swf
曲轴带动活塞从下止点向上止点运动,废气经排气门排出气缸。
1.2发动机总体构造
汽油机由两大机构五大系统组成,柴油机无点火系,是两大机构四大系统。
1.2.1发动机组成
1.曲柄连杆机构
曲柄连杆机构.swf
1)组成:
机体组、活塞连杆、曲轴飞轮组
2)作用:
a.活塞往复运动转变为曲轴旋转运动。
b.把气压力转变为曲轴输出的功。
2.配气机构
配气机构.swf
气门组和气门传动组。
根据发动机工作顺序和气缸工作循环,依次控制发动机进、排气门开启和关闭。
3.燃料供给系
燃料供给系.swf
汽油机由化油器或喷油器,燃油箱,燃油泵,燃油滤清器,燃油压力调节器等组成。
柴油机由燃油箱,燃油滤清器,输油泵,喷油泵,喷油器等组成。
汽油机的作用为向气缸提供浓度合适混合气。
柴油机的作用为向柴油发动机气缸定时定量提供雾化柴油。
4.冷却系
冷却系.swf
散热器,风扇,水泵和节温器等。
维持发动机正常工作温度。
5.润滑系
润滑系.swf
油底壳,机油泵,机油滤清器,安全阀,旁通阀等。
润滑,冷却。
清洗和密封等。
6.起动系
起动系.swf
起动机,起动继电器及附属装置。
使发动机从静止状态转变为运转状态。
1.2.2国产内燃机型号编制规则
1.内燃机型号组成:
2.发动机型号编制例子:
CA6102:
CA表示一汽生产、六缸、单列、四冲程、缸径102mm,通用型。
12V135Z:
表示12缸,V形排列,缸径135mm,水冷,增压。
1.3.1主要性能指标
发动机有效转矩Me
1.动力性指标
发动机有效功率Pe
两者关系:
Pe=Me×
ω
=Me×
(2πn/60)×
10-3
n/9550
2.经济性指标:
发动机燃油消耗率ge
ge=(GT/Pe)×
103
1.3.2发动机特性
1.定义:
发动机性能指标随调整情况和运转工况而变化关系,其变化规律曲线称为发动机特性曲线。
2.速度特性
1)定义:
当调整特性为最佳状态时,节气门开度(或喷油泵油量调节机构)位置固定不变,发动机有效功率Pe,有效转矩Me,燃油消耗率ge随发动机转速变化的关系线。
当节气门开度最大(或喷油泵油量调节机构达到标定功率的循环供油量位置)时,所得速度特性为发动机外特性。
2)发动机外特性分析:
EQ6100-1型发动机外特征曲线.swf
3.负荷特性
发动机转速不变,发动机每小时燃油消耗量GT、燃油消耗率ge随负荷变化关系。
2)6100Q汽油机负荷特性曲线分析:
6100Q汽油机负荷特性曲线.swf
实验发动机总体构造与拆装
点击观看视频:
发动机总体结构认识和拆装.wmv
小结
1.发动机的作用是将化学能通过燃烧转化为热能,再通过受热气体膨胀将热能转化为机械能。
2.往复活塞式内燃机按完成一个工作循环活塞往复次数不同,分为四行程发动机和二行程发动机。
3.气缸的工作容积是指上、下止点间的气缸容积。
4.发动机的工作容积是所有气缸工作容积的总和。
5.四行程发动机活塞每运动四个行程,完成一个工作循环。
四个行程分别是进气、压缩、作功、排气。
6.发动机由两大机构、五大系统组成,分别是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、起动系和点火系(柴油发动机无)。
7.内燃机型号由首部、中部、后部和尾部四部分组成,主要性能特征反映在中部。
8.汽车发动机性能指标主要有动力性指标、经济性指标和排放性指标等。
9.发动机有效动力性指标主要有:
有效功率Pe和有效转矩Me。
10.发动机有效经济性指标主要是燃油消耗率ge。
11.发动机转速不变,发动机每小时燃油消耗量GT、燃油消耗率ge随负荷变化的关系,称为发动机的负荷特性。
12.当调整特性为最佳状态时,节气门开度(或喷油泵油量调节机构)位置固定不变时,发动机有效功率Pe、有效转矩Me、燃油消耗率ge随发动机转速变化的关系称为发动机外特性。
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- 第一章 发动机工作原理和总体构造 发动机 工作 原理 总体 构造