兰州交通大学内燃机.doc
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1、1. 内燃机:是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。组成:曲柄连杆机构,配气机构,燃料供给系,润滑系,冷却系,启动系,点火系。2. 按活塞运动方式:往复活塞式和旋转活塞式 ;根据所用燃料种类:汽油机、柴油机和气体燃料发动机;按冷却方式:水冷和风冷;按行程数:四冲程和二冲程;按进气状态:增压和非增压。3. 由五系统,两机构组成。五系统指:供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系;两机构是指:曲柄连杆机构、配气机构4. 型号:12V135ZG柴油机-12缸,V形,四冲程,缸径135mm,水冷,增压,工程机械用。16V240ZJB柴油机-16缸,V形,四冲程,缸
2、径240mm,水冷,增压,铁路机车用,变形结构B形。缸数+布置形式(无:多缸直列或单缸;V:V形;P:平卧形)+冲程数(无:四冲程;E:二冲程)+缸径(mm)+结构特征(无:水冷;F:风冷;Z:增压)+用途(T拖拉机M摩托车G工程机械Q汽车J铁路机车C船用主机Y农用运输车L林业机械)5. 压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。压缩比等于总容积(活塞在下止点时,其顶部以上的容积)与燃烧室(活塞在上止点时,其顶部以上的容积)之比。6. 进气行程:行程180度 ;压缩行程:行程180度 ;作功行程:行程180度;排气行程:行程180度。7. 工况:运行状况,主要由功率和转速。8.
3、 负荷率:某一转速下发动机有效功率与相同转速下所能发出的最大功率的比值。9. 气缸结构形式:无气缸套式、干气缸套式,湿气缸套式 。10.11. 四冲程汽油机工作原理:活塞在一个工作循环中从上止点到下止点,又从下止点到上止点往复运动两次,同时完成进气、压缩、作功和排气四个工作过程。 进气行程:进气行程时曲轴转动使活塞从上止点运动到下止点。 进气行程汽油机吸入汽油和空气的混合气,进气行程结束,气缸内混合气压力为0.080.09MPa,混合气温度370400K。 压缩行程:压缩行程时曲轴转动使活塞从下止点运动到上止点。 压缩行程结束时,气缸内混合气压力可达0.81.5MPa,温度上升到600750K
4、,但并未达到汽油空气混合气自燃的温度。因此,在活塞接近上止点之前1015CA,通过火花塞点火。 作功行程:作功行程时高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点运动到下止点。 迅速燃烧的混合气在上止点略后,压力上升到3.06.5MPa,温度上升到22002800K,因此推动活塞,通过连杆摇动曲轴对外输出转矩。活塞到达下止点时,缸内压力降到0.350.5MPa,温度下降到12001500K。 排气行程:排气行程时曲轴带动活塞从下止点运动到上止点。 活塞到达上止点时,废气压力仍有0.1050.12MPa,温度为9001100K。 排气行程结束时,气缸内仍然残留的废气为残余废气。残余废气系数:残余废气量与进气
5、过程中吸入气体量的比值。14.四冲程柴油机工作原理除进气、着火方式等以外,四冲程柴油机工作原理和汽油机基本相同。 进气行程:进气行程时曲轴转动使活塞从上止点运动到下止点。 柴油机吸入的是纯空气,进气行程结束时气缸内气体压力为0.0850.095MPa,温度为310340K。压缩行程:压缩行程时曲轴转动使活塞从下止点运动到上止点。 压缩行程结束时,气缸内气体压力达3.05.0MPa,温度上升到7501000K。 在活塞接近上止点之前1035CA,柴油以12100MPa的压力喷入气缸。 作功行程:作功行程时高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点运动到下止点。迅速燃烧的混合气在上止点略后,压力上升到6.
6、09.0MPa,温度上升到18002200K。 活塞到达下止点时,缸内压力降到0.20.5MPa,温度下降到10001200K。 排气行程:排气行程时曲轴带动活塞从下止点运动到上止点。活塞到达上止点时,未排净的废气压力仍有 0.1050.12MPa,温度有700900K。进气行程中,进气门的节流产生节流损失,使吸气压力线位 于大气压力线之下。然后吸入气体在低于大气压力的状态下开始压缩。压缩接近上止点,汽油机通 过火花塞点火,混合气燃烧。柴油机喷油雾化,混合气自燃。汽油机混合气迅速燃烧期在上止点之 后很短时间就结束,因此基本上是在定容积状态下燃烧。柴油机迅速燃烧期略长一点,因此基本上 是在先定容
7、后定压状态下燃烧。发动机气缸内的最大压力和最高温度都在上止点之后出现,而前者 比后者略微超前。随后的膨胀作功过程持续到下止点,此时气缸内的废气压力(图上的压力点d) 和温度都比外界高。因此排气压力线处于大气压力线之上。15. 有效功率:发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩。(有效功率:发动机通过飞轮对外输出的功率称为发动机的有效功率)。16. 有效效率:热量转换为有效功率的百分数,e越高越好。17. 燃油消耗率:发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量(以g为单位),称为燃油消耗率。18. 升功率:发动机在确定工况下,单位发动机排量输出的有效功率。PL大,热负荷、机械负荷高。1
8、9. 强化系数: 有效压力与活塞平均速度的乘积。20. 充气系数: 若把每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态(Ps、Ts)的体积V1。其值一般比活塞排量Vs小,两者的比值定义为充量系数c。21. 过量空气系数:发动机工作过程中,燃烧1Kg燃料的实际供给空气量与完全燃烧1kg燃料理论空气量之比。22. 充气系数(充量系数):内燃机每循环实际进入气缸的新鲜充量与进气管状态下充满气缸工作容积的理论充量之比。23. 指示功:气缸内完成一个工作循环所得到的有用功。24. 指示功率:内燃机在单位时间内所做的指示功。25. 指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。26. 配气相位:进、排
9、气门开启和关闭的时刻,及其开启的延续时间以曲轴转角来表示。27.28. 汽车发动机机体一般采用三种结构形式,即平底式、龙门式,隧道式。29. 机体组组成:活塞组,连杆组,曲柄飞轮组的零件组成。30. 机体组的功用:将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,以驱动汽车车轮转动。31. 平底式机体:平底式机体的结构特点是曲轴中心线与曲轴箱底面平齐。平底式机体结构简单紧凑,高度较小,但刚度相对较差,能满足小轿车和轻型汽车对发动机刚度的要求。 龙门式机体:龙门式机体结构特点是曲轴箱底面低于曲轴中心线(约低0.61.0倍气缸直径)。龙门式机体的刚度较大。 隧道式
10、机体:主轴承孔不分割的机体,称为隧道式机体。隧道式机体是最典型的箱体结构,因此具有最大的刚度,其质量也最 大。 机体采用较多的是直列(L型)、V型和对置排列方式。32. 曲柄连杆机构功用:将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,以驱动汽车车轮转动。33. 曲柄连杆机构组成:活塞组,连杆组,曲柄飞轮组。34. 活塞组:由活塞顶部,活塞头部(环槽部),裙部三部分组成。活塞组在气缸内承受和传递燃烧气 活塞、活塞环(气环和油环)、活塞销及活塞销卡环等零件。 活塞组:活塞,活塞环(气环,油环),活塞销,活塞销卡环。35. 活塞环作用:密封,传热。由灰铸铁,合金
11、铸铁制成。36. 活塞销作用:连接活塞和连杆,将活塞承受的力传给连杆。要求足够的强度好、刚度,耐磨。一般用低碳钢,20Mn、15Cr等。 37. 连杆组:连杆体,连杆盖,连杆螺栓,连杆轴承。有足够强度、刚度,质量小。 38. 曲轴飞轮组功能:把活塞连杆往来的气体力转变为转矩,用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气构以及其他辅助装置。 足够的强度,刚度,疲劳极限。质量小,润滑充分。:45,35Mn,淬火,氮化处理。39. 曲轴组可分成前端、曲柄,后端三部,每个曲柄由主轴颈、曲柄销,曲柄臂三部分构成。40. 曲轴有整体式,组合式组合,半组合式。41. 配气机构功用:按照发动机的工作顺序和工作循环的要
12、求,定时开启和关闭各缸的进排气门,废气排出。42. 配气机构组成:气门组,气门传动组。 43. 配气机构:由气门座,气门组件,气门导管,摇臂,摇臂轴支座,挺杆,挺柱,挺柱导管,凸轮轴分,凸轮轴正时齿轮。 44. 气门由头部,杆身两部分构成。气门头部:圆锥盘形,顶部有平顶,凹顶,凸顶三种形状。45. 过量空气系数:燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃料所需要的理论空气质量的比值。46. 表面点火:在汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室炙热表面(如过热的火花塞绝缘体和电极、排气门、炙热的积碳等)点燃混合气而引起的不正常燃烧现象。47. 过量空气系数a=1的可燃混合气即为理论混合气
13、;a1的则为稀混合气。当a=1.051.15为经济混合气;a=0.850.95为功率混合气;a=0.40.5太浓;a=1.31.4太稀。48. 空燃比:空气质量与燃油质量的比值。 =14.8,理论混合气;14.8,稀混合气。49. 燃空比:燃烧时燃料流量与空气流量的比值。50. 化油器特性及发动机各种工况对混合气成分的要求:稳定工况对混合气成分的要求: 发动机的稳定工况指发动机已经完全预热,转入正常运转,且在一定时间没有转速或负荷的突然变化。小负荷:节气门25%左右,a=0.70.9 3中等负荷:节气门开度为25%85%,a=1.051.15 全负荷:节气门全开。a=0.850.95。 稳定工
14、况又可按负荷大小划分为怠速,小负荷,中等负荷,大负荷,全负荷三个范围。 怠速:指发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转,此时混合气燃烧后所做的功,只是用以克服发动机内部的阻力,使发动机保持最低转速稳定运转。12. 上止点:活塞顶部离曲轴中心最远处,即活塞最高位。13. 下止点:活塞顶部离曲轴中心最近处,即活塞最低位。 14. 曲柄半径:曲柄与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。15. 活塞行程:上、下止点之间的距离。 16. 气缸容量:活塞从上止点到下止点所经过的容积,又称气缸工作容积或气缸排量。17. 燃烧室容积:活塞位于上止点时,活塞顶部与缸盖间的容积,又称燃烧室容积。 18. 气缸
15、工作容积:活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积。19. 气缸的最大容积:活塞在下止点时,气缸的容积,即气缸工作容积与压缩容积的之和。20. 燃油消耗率:内燃机在单位时间内发出单位功率所消耗的燃料量。一. 什么叫内燃机,如何分类?内燃机是将燃料引入汽缸内,利用燃料和空气在汽缸里燃烧,产生高温高压气体急剧膨胀对外做功,推动活塞运动的机器叫内燃机。1.内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机,柴油机,气体燃料发动机;2.按照点火方式的不同分:点燃式、压燃式。3.内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机 ;4.内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发
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