1、機電設(shè)備評估基礎(chǔ)機電設(shè)備評估基礎(chǔ)主講：朱蕊主講：朱蕊廣西科技大學鹿山學院廣西科技大學鹿山學院第四章其他常見機電設(shè)備第四章其他常見機電設(shè)備第一節(jié)內(nèi)燃機第一節(jié)內(nèi)燃機 一、概述一、概述熱機是將燃料中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功的熱熱機是將燃料中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功的熱力發(fā)動機。力發(fā)動機。 內(nèi)燃機內(nèi)燃機燃料直接在發(fā)動機內(nèi)部燃料直接在發(fā)動機內(nèi)部燃燒燃燒活塞式內(nèi)燃機（往復活活塞式內(nèi)燃機（往復活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式）塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式）燃氣輪機燃氣輪機外燃機外燃機 燃料在發(fā)動機外部燃燒的熱機燃料在發(fā)動機外部燃燒的熱機【提示】內(nèi)燃機與外燃機相比，具有【提示】內(nèi)燃機與外燃機相比，具有 熱效率高、體積熱效率高、體積小、起動迅速

2、小、起動迅速等優(yōu)點，因而廣泛地應用于飛機、艦船、等優(yōu)點，因而廣泛地應用于飛機、艦船、汽車、內(nèi)燃機車、摩托車、拖拉機等各種車輛上。汽車、內(nèi)燃機車、摩托車、拖拉機等各種車輛上。 （一）內(nèi)燃機分類（一）內(nèi)燃機分類 使用燃使用燃料料工作循工作循環(huán)沖程環(huán)沖程數(shù)數(shù)氣缸數(shù)和排氣缸數(shù)和排列方式列方式進氣方式進氣方式冷卻方式冷卻方式 著火方式著火方式柴油、柴油、汽油、汽油、煤氣、煤氣、天然氣天然氣等等四、二四、二沖程沖程單缸、多缸；單缸、多缸；多缸分為直多缸分為直立式、臥式、立式、臥式、V型、型、X型等型等 非增壓非增壓（自然吸（自然吸氣）、增氣）、增壓壓水冷、風水冷、風冷冷點燃式點燃式（汽油機）（汽油機）壓燃

3、式壓燃式（柴油機）（柴油機） （二）內(nèi)燃機基本名詞術(shù)語（二）內(nèi)燃機基本名詞術(shù)語1.工作循環(huán)：進氣、壓縮、燃燒膨脹、工作循環(huán)：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。這一系列連續(xù)的過程稱為內(nèi)燃機的排氣。這一系列連續(xù)的過程稱為內(nèi)燃機的工作循環(huán)。工作循環(huán)。2.上、下止點：活塞在氣缸內(nèi)作往復運上、下止點：活塞在氣缸內(nèi)作往復運動時的兩個極端位置。活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中動時的兩個極端位置。活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的位置稱為上止點，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的位置稱為上止點，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱為下止點。心最近的位置稱為下止點。 3.活塞行程：上下止點之間的距離。活塞行程：上下止點之間的距離。S2rr曲軸半徑曲軸半徑4.氣缸工作

4、容積（氣缸排量）：活塞從上止點氣缸工作容積（氣缸排量）：活塞從上止點運動到下止點所走過的氣缸容積。運動到下止點所走過的氣缸容積。 燃燒室容積：活塞位于上止點時，活塞頂部燃燒室容積：活塞位于上止點時，活塞頂部與氣缸蓋之間的容積。用與氣缸蓋之間的容積。用V c表示。表示。氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點時，活塞頂部氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點時，活塞頂部與氣缸蓋之間的容積。用與氣缸蓋之間的容積。用V a表示。表示。顯然，氣缸總?cè)莘e氣缸工作容積燃燒室顯然，氣缸總?cè)莘e氣缸工作容積燃燒室容積。容積。 5.壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，表示壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，表示氣體在氣缸內(nèi)被壓縮的程度。氣

5、體在氣缸內(nèi)被壓縮的程度。 6.工況：一般用功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示，也可用負工況：一般用功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示，也可用負荷與轉(zhuǎn)速表示。荷與轉(zhuǎn)速表示。【例題【例題單選題】內(nèi)燃機壓縮比等于（）。單選題】內(nèi)燃機壓縮比等于（）。A.燃燒室容積與氣缸的工作容積之比值加燃燒室容積與氣缸的工作容積之比值加1B.氣缸的工作容積與燃燒室容積之比值加氣缸的工作容積與燃燒室容積之比值加1C.燃燒室容積與氣缸總?cè)莘e的比值燃燒室容積與氣缸總?cè)莘e的比值D.氣缸總工作容積與燃燒室總?cè)莘e的比值氣缸總工作容積與燃燒室總?cè)莘e的比值 （三）型號（三）型號1.型號表示方法如圖所示。型號表示方法如圖所示。 2.型號含義型號含義內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱均按

6、所采用的燃料命名，例內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名，例如：柴油機、汽油機、煤氣機、沼氣機、雙（多如：柴油機、汽油機、煤氣機、沼氣機、雙（多種）燃料發(fā)動機。種）燃料發(fā)動機。內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)字、漢語拼音字母和內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)字、漢語拼音字母和根據(jù)氣缸布置所規(guī)定的象形字符號組成。根據(jù)氣缸布置所規(guī)定的象形字符號組成。（1）首部：產(chǎn)品特征代號，由制造廠自選）首部：產(chǎn)品特征代號，由制造廠自選相應字母表示，包括系列代號、換代符號和地方、相應字母表示，包括系列代號、換代符號和地方、企業(yè)代號。每種符號一般用一個或兩個字母表示。企業(yè)代號。每種符號一般用一個或兩個字母表示。（2）中部：由缸數(shù)符號、氣缸布

7、置形式符）中部：由缸數(shù)符號、氣缸布置形式符號、沖程符號和缸徑符號組成。氣缸數(shù)和缸徑用號、沖程符號和缸徑符號組成。氣缸數(shù)和缸徑用數(shù)字表示，氣缸布置形式符號，數(shù)字表示，氣缸布置形式符號，V為為V型布置，型布置，P為平臥型布置，多缸直列及單缸一般不標符號。為平臥型布置，多缸直列及單缸一般不標符號。四沖程不標注。四沖程不標注。（3）后部：結(jié)構(gòu)特征符號及用途特征符號）后部：結(jié)構(gòu)特征符號及用途特征符號分別按表分別按表41和表和表42的規(guī)定執(zhí)行。的規(guī)定執(zhí)行。（4）尾部：區(qū)分符號。）尾部：區(qū)分符號。 表表41結(jié)構(gòu)特征符號結(jié)構(gòu)特征符號 符符 號號結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征 符號符號結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征無符號無符號FNS水冷水

8、冷風冷風冷凝汽冷卻凝汽冷卻十字頭式十字頭式ZZLDZ增壓增壓增壓中冷增壓中冷可倒轉(zhuǎn)可倒轉(zhuǎn) 表表42用途特征符號用途特征符號 符號符號用途用途符號符號用途用途無符號無符號TMGQJ通用型及固定通用型及固定動力動力拖拉機拖拉機摩托車摩托車工程機械工程機械汽車汽車鐵路機車鐵路機車 DCCZYL發(fā)電機組發(fā)電機組船用主機右機船用主機右機基本型基本型船用主機左機船用主機左機基本型基本型農(nóng)用運輸車農(nóng)用運輸車林業(yè)機械林業(yè)機械 【注意【注意1】首部和尾部符號根據(jù)具體情況允】首部和尾部符號根據(jù)具體情況允許不表示。由國外引進的內(nèi)燃機產(chǎn)品，若許不表示。由國外引進的內(nèi)燃機產(chǎn)品，若保持原結(jié)構(gòu)性能不變，允許保留原產(chǎn)品型保持

9、原結(jié)構(gòu)性能不變，允許保留原產(chǎn)品型號。號。【注意【注意2】最重要的是缸數(shù)、氣缸直徑，是】最重要的是缸數(shù)、氣缸直徑，是必不可少的；必不可少的；【注意【注意3】排列方式中，多缸直列及單缸一】排列方式中，多缸直列及單缸一般不標符號；四沖程不標，二沖程用般不標符號；四沖程不標，二沖程用E表示；表示；結(jié)構(gòu)特征省略表示水冷；用途特征省略表結(jié)構(gòu)特征省略表示水冷；用途特征省略表示通用型及固定動力。示通用型及固定動力。 舉例：舉例： 柴油機柴油機165F單缸、四沖程、缸徑單缸、四沖程、缸徑65mm；風冷、；風冷、通用型；通用型；R175A單缸、四沖程、缸徑單缸、四沖程、缸徑75mm；水冷、；水冷、通用型；通用型；

10、R為為175產(chǎn)品換代符號、產(chǎn)品換代符號、A為系列產(chǎn)品改進的區(qū)分符號。為系列產(chǎn)品改進的區(qū)分符號。12V135ZG12缸、缸、V型、四沖程、缸徑型、四沖程、缸徑135mm；水冷，增壓、工程機械用。水冷，增壓、工程機械用。汽油機汽油機1E65F單缸、二沖程、缸徑單缸、二沖程、缸徑65mm；風冷、；風冷、通用型。通用型。492QA四缸、直列、四沖程、缸徑四缸、直列、四沖程、缸徑92mm；水冷、汽車用；水冷、汽車用；A為區(qū)分符號。為區(qū)分符號。 【2011考題考題單選題】某單選題】某492QA內(nèi)燃機的曲內(nèi)燃機的曲柄半徑為柄半徑為90mm，燃燒室容積為，燃燒室容積為0.4升，該升，該發(fā)動機的排氣量為（）升。

11、發(fā)動機的排氣量為（）升。A.1.2B.1.6C.4.8D.6.4 二、內(nèi)燃機工作原理二、內(nèi)燃機工作原理（一）四沖程內(nèi)燃機工作原理（一）四沖程內(nèi)燃機工作原理 1.進氣沖程。工作時進氣門打開，排氣門關(guān)閉，進氣沖程。工作時進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞由上止點運動到下止點，曲軸旋轉(zhuǎn)活塞由上止點運動到下止點，曲軸旋轉(zhuǎn)180，新鮮氣體吸入氣缸。新鮮氣體吸入氣缸。2.壓縮沖程。在進氣終了，內(nèi)燃機的進、排氣壓縮沖程。在進氣終了，內(nèi)燃機的進、排氣門均關(guān)閉，氣缸形成封閉系統(tǒng)，活塞開始向上運門均關(guān)閉，氣缸形成封閉系統(tǒng)，活塞開始向上運動，活塞由下止點運動到上止點，曲軸旋轉(zhuǎn)動，活塞由下止點運動到上止點，曲軸旋轉(zhuǎn)180，

12、將氣缸內(nèi)的氣體壓縮，壓力和溫度均有，將氣缸內(nèi)的氣體壓縮，壓力和溫度均有很大提高。很大提高。3.做功沖程。由于內(nèi)燃機燃料燃燒，使缸內(nèi)氣做功沖程。由于內(nèi)燃機燃料燃燒，使缸內(nèi)氣體壓力和溫度急劇提高。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體膨體壓力和溫度急劇提高。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體膨脹做功，推動活塞由上止點運動到下止點，曲軸脹做功，推動活塞由上止點運動到下止點，曲軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180。膨脹功經(jīng)連桿由曲軸輸出，從而把。膨脹功經(jīng)連桿由曲軸輸出，從而把燃料的熱能變?yōu)闄C械功。燃料的熱能變?yōu)闄C械功。 4.排氣沖程。為了使能量轉(zhuǎn)換過程連續(xù)地進行下排氣沖程。為了使能量轉(zhuǎn)換過程連續(xù)地進行下去，缸內(nèi)氣體在膨脹做功以后，排氣門打開活塞去，缸內(nèi)氣體

13、在膨脹做功以后，排氣門打開活塞由下向上運動，將廢氣從排氣門排出。內(nèi)燃機經(jīng)由下向上運動，將廢氣從排氣門排出。內(nèi)燃機經(jīng)過進氣、壓縮、膨脹和排氣過程，完成一個工作過進氣、壓縮、膨脹和排氣過程，完成一個工作循環(huán)。當活塞再次由上向下運動時，又開始了下循環(huán)。當活塞再次由上向下運動時，又開始了下一個工作循環(huán)。一個工作循環(huán)。 【總結(jié)】由此可見，四沖程內(nèi)燃機在一個工作循【總結(jié)】由此可見，四沖程內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)的四個行程中，只有一個行程是做功的，其余環(huán)的四個行程中，只有一個行程是做功的，其余三個行程是做功的準備行程。因此單缸內(nèi)燃機曲三個行程是做功的準備行程。因此單缸內(nèi)燃機曲軸每轉(zhuǎn)兩周只有半周是由膨脹氣體的作用

14、使曲軸軸每轉(zhuǎn)兩周只有半周是由膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則靠慣性維持轉(zhuǎn)動，所以曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則靠慣性維持轉(zhuǎn)動，所以曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的。轉(zhuǎn)速是不均勻的。在多缸四沖程內(nèi)燃機中，每個氣缸的工作過在多缸四沖程內(nèi)燃機中，每個氣缸的工作過程是相同的，但是所有氣缸的做功行程并不同時程是相同的，但是所有氣缸的做功行程并不同時發(fā)生，如四缸內(nèi)燃機，曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個氣發(fā)生，如四缸內(nèi)燃機，曲軸每轉(zhuǎn)半周便有一個氣缸在做功。這樣內(nèi)燃機氣缸數(shù)增多，不僅功率增缸在做功。這樣內(nèi)燃機氣缸數(shù)增多，不僅功率增加，工作轉(zhuǎn)速也更加平穩(wěn)。加，工作轉(zhuǎn)速也更加平穩(wěn)。 【例題【例題單選題】下列關(guān)于四沖程柴油機的單選題】下列關(guān)于

15、四沖程柴油機的說法中，正確的是（）。說法中，正確的是（）。A.六缸柴油機曲軸每轉(zhuǎn)六分之一周便六缸柴油機曲軸每轉(zhuǎn)六分之一周便有一個氣缸做功有一個氣缸做功B.柴油機活塞從下止點壓縮燃油混合柴油機活塞從下止點壓縮燃油混合氣到達上止點附近時自行著火燃燒氣到達上止點附近時自行著火燃燒C.柴油機的氣缸數(shù)量越多轉(zhuǎn)速越高柴油機的氣缸數(shù)量越多轉(zhuǎn)速越高D.在四個沖程中，有兩個沖程進氣門在四個沖程中，有兩個沖程進氣門和排氣門同時處于關(guān)閉狀態(tài)和排氣門同時處于關(guān)閉狀態(tài) （二）柴油機增壓（二）柴油機增壓增壓器按照增壓的程度不同，可分為增壓器按照增壓的程度不同，可分為低增壓器、中增壓器、高增壓器和超高增低增壓器、中增壓器、

16、高增壓器和超高增壓器壓器；按驅(qū)動增壓器的動力不同，可以分按驅(qū)動增壓器的動力不同，可以分為為廢氣渦輪增壓器、機械增壓器和復合增壓廢氣渦輪增壓器、機械增壓器和復合增壓器器。其中，應用最多的是廢氣渦輪增壓。其中，應用最多的是廢氣渦輪增壓。廢氣渦輪增壓內(nèi)燃機可以增大功率、廢氣渦輪增壓內(nèi)燃機可以增大功率、降低了耗油量率，提高了經(jīng)濟性、有利于降低了耗油量率，提高了經(jīng)濟性、有利于改善內(nèi)燃機的排放改善內(nèi)燃機的排放。 但是內(nèi)燃機增壓后增加了內(nèi)燃機機械負荷和熱負但是內(nèi)燃機增壓后增加了內(nèi)燃機機械負荷和熱負荷；在性能上要求內(nèi)燃機與增壓器有荷；在性能上要求內(nèi)燃機與增壓器有良好的配合良好的配合；同時由于增壓器轉(zhuǎn)速很高，對

17、同時由于增壓器轉(zhuǎn)速很高，對其材料和制造工藝其材料和制造工藝也也要求較高。要求較高。【資料】單就效率而言，渦輪增壓系統(tǒng)能以【資料】單就效率而言，渦輪增壓系統(tǒng)能以“倍數(shù)倍數(shù)”來提升引擎動力輸出，在來提升引擎動力輸出，在1988年年F1賽車賽車禁止使用增壓發(fā)動機之前，排量禁止使用增壓發(fā)動機之前，排量1.5升的渦輪增壓升的渦輪增壓發(fā)動機可以產(chǎn)生發(fā)動機可以產(chǎn)生1200匹的馬力。遠遠超過了如今匹的馬力。遠遠超過了如今F1賽車賽車3升自然吸氣式發(fā)動機的升自然吸氣式發(fā)動機的900匹馬力。匹馬力。三、內(nèi)燃機總體結(jié)構(gòu)三、內(nèi)燃機總體結(jié)構(gòu)（一）曲柄連桿機構(gòu)（一）曲柄連桿機構(gòu)主要運動部件，作用是將活塞的往復運動變主要運

18、動部件，作用是將活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的燃氣壓力為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的燃氣壓力變?yōu)榕ぞ兀ㄟ^曲軸輸出。變?yōu)榕ぞ兀ㄟ^曲軸輸出。活塞組活塞組活塞、活塞環(huán)活塞、活塞環(huán)（氣環(huán)和油（氣環(huán)和油環(huán)）、活塞銷環(huán)）、活塞銷活塞頂部與氣缸蓋、氣缸活塞頂部與氣缸蓋、氣缸共同組成燃燒室。活塞的共同組成燃燒室。活塞的主要作用是承受氣缸中氣主要作用是承受氣缸中氣體的作用力，并將此力通體的作用力，并將此力通過活塞銷傳遞給連桿，以過活塞銷傳遞給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。推動曲軸旋轉(zhuǎn)。連桿組連桿組連桿、連桿蓋、連桿軸瓦、連桿螺栓將活塞承受的力傳給曲軸；并使活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。

19、曲軸飛輪組曲軸飛輪組曲軸、飛輪、附件承受連桿傳來的力，并轉(zhuǎn)換成繞曲軸軸線的轉(zhuǎn)矩，以輸出所需要的動力。 （二）固定件：由機體、氣缸蓋、氣缸墊、氣缸套和油（二）固定件：由機體、氣缸蓋、氣缸墊、氣缸套和油底殼等組成。作為內(nèi)燃機的骨架，用來安裝和支承運動部底殼等組成。作為內(nèi)燃機的骨架，用來安裝和支承運動部件和輔助系統(tǒng)。件和輔助系統(tǒng)。（三）配氣機構(gòu)：由凸輪軸、推桿、挺柱、搖臂、氣（三）配氣機構(gòu)：由凸輪軸、推桿、挺柱、搖臂、氣門等組成。門等組成。（四）燃料供給系統(tǒng)：（四）燃料供給系統(tǒng)：柴油機燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、柴油濾清柴油機燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等組成，其功

20、用是定時、定量、定壓器、噴油泵、噴油器等組成，其功用是定時、定量、定壓地向燃燒室噴入柴油，并創(chuàng)造良好的燃燒條件，滿足燃燒地向燃燒室噴入柴油，并創(chuàng)造良好的燃燒條件，滿足燃燒過程的需要。過程的需要。汽油機燃料供給系統(tǒng)主要有兩種：汽油機燃料供給系統(tǒng)主要有兩種： 化油器式燃油供給化油器式燃油供給系統(tǒng)和電控燃油噴射系統(tǒng)系統(tǒng)和電控燃油噴射系統(tǒng)。化油器式燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、濾清器、化油器式燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、濾清器、化油器等組成。功用是將汽油和空氣按比例形成的可燃混化油器等組成。功用是將汽油和空氣按比例形成的可燃混合氣連續(xù)地供給氣缸，以滿足混合氣形成、燃燒過程的需合氣連續(xù)地供給氣缸，

21、以滿足混合氣形成、燃燒過程的需要。汽油機電控燃料供給系統(tǒng)通過噴油器，定時、定量地要。汽油機電控燃料供給系統(tǒng)通過噴油器，定時、定量地把汽油噴入進氣道或氣缸中，使發(fā)動機在各種情況下都能把汽油噴入進氣道或氣缸中，使發(fā)動機在各種情況下都能獲得最佳濃度的混合氣。獲得最佳濃度的混合氣。電控柴油機噴射系統(tǒng)由電控柴油機噴射系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器傳感器、控制器和執(zhí)行器組成。組成。 傳感傳感器器實時檢測柴油機運行狀態(tài)、使用者的操作思想及實時檢測柴油機運行狀態(tài)、使用者的操作思想及操作量等信息，并輸送給控制器。基本傳感器有：操作量等信息，并輸送給控制器。基本傳感器有：柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、齒桿位移傳感器及噴油提前柴

22、油機轉(zhuǎn)速傳感器、齒桿位移傳感器及噴油提前角傳感器等。角傳感器等。控制控制器器其核心部分是計算機，它負責處理所有信息，執(zhí)其核心部分是計算機，它負責處理所有信息，執(zhí)行程序，并將運行結(jié)果作為控制指令輸出到執(zhí)行行程序，并將運行結(jié)果作為控制指令輸出到執(zhí)行器。它還有通信功能，與其他控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)器。它還有通信功能，與其他控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸和交換，輸送出必要的信息；同時，根據(jù)其傳輸和交換，輸送出必要的信息；同時，根據(jù)其他系統(tǒng)的實時情況，修改燃油系統(tǒng)的執(zhí)行指令，他系統(tǒng)的實時情況，修改燃油系統(tǒng)的執(zhí)行指令，適當修正噴油量、噴油提前角等。適當修正噴油量、噴油提前角等。執(zhí)行執(zhí)行器器根據(jù)控制器送來的執(zhí)行指令，驅(qū)動調(diào)

23、節(jié)噴油量及根據(jù)控制器送來的執(zhí)行指令，驅(qū)動調(diào)節(jié)噴油量及噴油定時的相應機構(gòu)，從而調(diào)節(jié)柴油機的運行狀噴油定時的相應機構(gòu)，從而調(diào)節(jié)柴油機的運行狀態(tài)。態(tài)。 （五）冷卻系統(tǒng)：由氣缸、氣缸蓋、水泵、（五）冷卻系統(tǒng)：由氣缸、氣缸蓋、水泵、散熱器等組成。散熱器等組成。（六）潤滑系統(tǒng)：由機油泵、機油濾清器、（六）潤滑系統(tǒng)：由機油泵、機油濾清器、機油散熱器、各種閥等組成。機油散熱器、各種閥等組成。（七）點火系統(tǒng)：是汽油機（七）點火系統(tǒng)：是汽油機 、煤氣機等所煤氣機等所特有的系統(tǒng)。特有的系統(tǒng)。 傳統(tǒng)汽油機采用傳統(tǒng)汽油機采用火花塞點火，點火系統(tǒng)火花塞點火，點火系統(tǒng)主要由火花塞、點火線圈、分電器和蓄電主要由火花塞、點火線

24、圈、分電器和蓄電池組成池組成，其功用是在預定的時刻及時點燃，其功用是在預定的時刻及時點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣。氣缸內(nèi)的可燃混合氣。現(xiàn)代汽油機采用現(xiàn)代汽油機采用 電控點火定時和爆燃電控點火定時和爆燃控制控制，可使汽油機在不產(chǎn)生爆燃的條件下，可使汽油機在不產(chǎn)生爆燃的條件下，在各種工況下實現(xiàn)最佳控制，最大限度地在各種工況下實現(xiàn)最佳控制，最大限度地提高汽油機的扭矩和功率。提高汽油機的扭矩和功率。（八）起動系統(tǒng)：由起動電動機、蓄電池、（八）起動系統(tǒng)：由起動電動機、蓄電池、起動按鈕和導線組成。起動按鈕和導線組成。 四、汽油機和柴油機的主要區(qū)別四、汽油機和柴油機的主要區(qū)別柴油機：燃料在壓縮終點前噴入氣缸，在氣

25、柴油機：燃料在壓縮終點前噴入氣缸，在氣缸內(nèi)部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。空氣在氣缸缸內(nèi)部混合，稱為內(nèi)部形成混合氣。空氣在氣缸內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓，使燃料自行燃燒，內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生高溫、高壓，使燃料自行燃燒，稱為稱為 壓燃式壓燃式。汽油機：燃料和空氣在氣缸外部先混合好再汽油機：燃料和空氣在氣缸外部先混合好再進入氣缸，稱為外部形成混合氣。利用火花塞產(chǎn)進入氣缸，稱為外部形成混合氣。利用火花塞產(chǎn)生的電火花將燃料點燃，稱為生的電火花將燃料點燃，稱為 點燃式點燃式。此外，在壓縮比、扭矩、熱效率、轉(zhuǎn)速和功此外，在壓縮比、扭矩、熱效率、轉(zhuǎn)速和功率范圍等方面，也有差別。率范圍等方面，也有差別。表表43汽油機與柴

26、油機主要不同點的比較汽油機與柴油機主要不同點的比較 項目項目柴油機柴油機汽油機汽油機進氣進氣純空氣純空氣汽油與空氣的混合氣汽油與空氣的混合氣點火方法點火方法利用壓縮空氣的高溫自燃利用壓縮空氣的高溫自燃點火（壓燃）點火（壓燃）現(xiàn)代汽油機廣泛采用電控現(xiàn)代汽油機廣泛采用電控點火定時技術(shù)（點燃）點火定時技術(shù)（點燃）燃料的霧燃料的霧化與混合化與混合氣的形成氣的形成方法方法柴油在燃燒室內(nèi)由噴油器柴油在燃燒室內(nèi)由噴油器霧化，與被壓縮的高溫空霧化，與被壓縮的高溫空氣混合；采用電控噴射，氣混合；采用電控噴射，可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量采用電控噴射技術(shù)，定時、采用電控噴射技術(shù)，定時、定量地把汽油

27、噴入進氣道定量地把汽油噴入進氣道或氣缸中，可獲得最佳濃或氣缸中，可獲得最佳濃度的混合氣度的混合氣壓縮比壓縮比較高較高較低較低扭矩扭矩低速時扭矩較大低速時扭矩較大高速時扭矩較大高速時扭矩較大機體結(jié)構(gòu)機體結(jié)構(gòu)因燃燒壓力高，機件強度因燃燒壓力高，機件強度大，構(gòu)造堅固，較笨重大，構(gòu)造堅固，較笨重因燃燒壓力低，機件強度因燃燒壓力低，機件強度低，構(gòu)造輕巧低，構(gòu)造輕巧熱效率熱效率較高較高較低較低適于功率適于功率范圍范圍適用于大、中和小功率適用于大、中和小功率適用于中、小及微型功率適用于中、小及微型功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速較低較低較高較高 【例題【例題多選題】下列論述正確的有（）。多選題】下列論述正確的有（）。A.內(nèi)燃機

28、的壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室內(nèi)燃機的壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比容積之比B.柴油機采用增壓器，只能增加進氣量，改柴油機采用增壓器，只能增加進氣量，改善排放，不能提高發(fā)動機功率善排放，不能提高發(fā)動機功率C.8E430Z型柴油機是一臺八缸、二沖程、缸型柴油機是一臺八缸、二沖程、缸徑為徑為430mm，并具有增壓特性的柴油機，并具有增壓特性的柴油機D.柴油機采用電控燃油噴射技術(shù)，可優(yōu)化噴柴油機采用電控燃油噴射技術(shù)，可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量，提高柴油機的功率降低噪聲與油規(guī)律及噴油量，提高柴油機的功率降低噪聲與排放污染排放污染E.一般汽油機比柴油機的轉(zhuǎn)速高是因為汽油一般汽油機比柴油機的轉(zhuǎn)速高是因為

29、汽油機的壓縮比較大機的壓縮比較大 五、內(nèi)燃機主要性能指標五、內(nèi)燃機主要性能指標動力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟性動力性能參數(shù)是扭矩與功率；經(jīng)濟性能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。能參數(shù)是熱效率與燃料消耗率。（一）輸出扭矩：曲軸上輸出的扭矩。（一）輸出扭矩：曲軸上輸出的扭矩。（二）有效功率：單位時間對外所做（二）有效功率：單位時間對外所做的功。的功。有效功率是內(nèi)燃機的主要性能指標之有效功率是內(nèi)燃機的主要性能指標之一。一。 內(nèi)燃機功率標定是制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃機的用途、內(nèi)燃機功率標定是制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃機的用途、壽命、可靠性及使用條件等要求，人為地規(guī)定該壽命、可靠性及使用條件等要求，人為地規(guī)定該產(chǎn)品在大氣條件下

30、所輸出的有效功率及相應的轉(zhuǎn)產(chǎn)品在大氣條件下所輸出的有效功率及相應的轉(zhuǎn)速，被稱為標定功率及標定轉(zhuǎn)速。我國國家標準速，被稱為標定功率及標定轉(zhuǎn)速。我國國家標準規(guī)定，內(nèi)燃機功率分為以下四級：規(guī)定，內(nèi)燃機功率分為以下四級： 15分鐘分鐘功率功率允許連續(xù)運行允許連續(xù)運行15分鐘的最大有效功率，適用于較大功率分鐘的最大有效功率，適用于較大功率儲備或需要瞬時發(fā)出最大功率的汽車、軍用車輛、快艇儲備或需要瞬時發(fā)出最大功率的汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)燃機。等用途的內(nèi)燃機。1小時小時功率功率允許連續(xù)運行允許連續(xù)運行1小時的最大有效功率，適用于需要一定功小時的最大有效功率，適用于需要一定功率儲備，以克服突增載荷的工

31、程機械、內(nèi)燃機車、大型率儲備，以克服突增載荷的工程機械、內(nèi)燃機車、大型載貨汽車、船舶等用途的內(nèi)燃機。載貨汽車、船舶等用途的內(nèi)燃機。12小時小時功率功率允許連續(xù)運行允許連續(xù)運行12小時的最大有效功率，適用于在小時的最大有效功率，適用于在12小時小時內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)，而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機、農(nóng)業(yè)排灌、內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)，而且要充分發(fā)揮功率的拖拉機、農(nóng)業(yè)排灌、內(nèi)燃機車、移動式發(fā)電機組等用途的內(nèi)燃機。內(nèi)燃機車、移動式發(fā)電機組等用途的內(nèi)燃機。持續(xù)功持續(xù)功率率該功率為內(nèi)燃機允許長時間連續(xù)運行的最大有效功率，該功率為內(nèi)燃機允許長時間連續(xù)運行的最大有效功率，適用于需要長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的固定動力、排灌、船舶、電適用于需要長期

32、連續(xù)運轉(zhuǎn)的固定動力、排灌、船舶、電站等的內(nèi)燃機。站等的內(nèi)燃機。 【提示】除持續(xù)功率外，其他幾種功率均【提示】除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇性工作的特點，故被稱為間歇功具有間歇性工作的特點，故被稱為間歇功率。率。（三）有效燃料消耗率（比油耗）：（三）有效燃料消耗率（比油耗）：1小時小時內(nèi)，發(fā)出內(nèi)，發(fā)出1千瓦的功率所消耗的燃料（克）。千瓦的功率所消耗的燃料（克）。 （四）有效熱效率（四）有效熱效率轉(zhuǎn)換成有效功的熱量與所消耗燃料熱轉(zhuǎn)換成有效功的熱量與所消耗燃料熱量的比值。量的比值。 一般來說：一般來說：高速柴油機的熱效率在高速柴油機的熱效率在0.360.40中速柴油機的熱效率在中速柴油機的熱效

33、率在0.380.45低速柴油機的熱效率在低速柴油機的熱效率在0.400.48汽油機的熱效率在汽油機的熱效率在0.250.36增壓內(nèi)燃機偏于高值。增壓內(nèi)燃機偏于高值。【結(jié)論】柴油機中，高速的低于低速的；汽【結(jié)論】柴油機中，高速的低于低速的；汽油機低于柴油機；非增壓低于增壓的。油機低于柴油機；非增壓低于增壓的。【例題【例題單選題】內(nèi)燃機的熱效率是一項重要單選題】內(nèi)燃機的熱效率是一項重要的經(jīng)濟指標，在一般情況下（）的熱效率較高。的經(jīng)濟指標，在一般情況下（）的熱效率較高。A.高速柴油機高速柴油機B.中速柴油機中速柴油機C.低速柴油機低速柴油機D.汽油機汽油機 六、燃氣輪機六、燃氣輪機 （一）特點和用途

34、（一）特點和用途功率大，重量輕，體積小，振動噪聲功率大，重量輕，體積小，振動噪聲小，維修方便；但熱效率低。是新型艦船小，維修方便；但熱效率低。是新型艦船動力裝置，在航空上，也占據(jù)了絕對優(yōu)勢。動力裝置，在航空上，也占據(jù)了絕對優(yōu)勢。（二）基本結(jié)構(gòu)及作用原理（二）基本結(jié)構(gòu)及作用原理燃氣輪機主要由壓氣機、燃燒室和渦燃氣輪機主要由壓氣機、燃燒室和渦輪三大部分組成。輪三大部分組成。 1.壓氣機：在壓氣機中進行的是壓縮過程。壓氣機：在壓氣機中進行的是壓縮過程。作用是完成吸氣和壓縮過程。提高工質(zhì)作用是完成吸氣和壓縮過程。提高工質(zhì)（氣體）的壓力。（氣體）的壓力。壓氣機有軸流式和離心式兩種基本類壓氣機有軸流式和離

35、心式兩種基本類型。型。軸流式：空氣沿著與軸線平行的方向流動。它軸流式：空氣沿著與軸線平行的方向流動。它的特點是流量大、效率高。的特點是流量大、效率高。 離心式壓氣機中，空氣沿著半徑方向流動。離心式壓氣機中，空氣沿著半徑方向流動。與軸流式相比，流量小，效率低。與軸流式相比，流量小，效率低。【注意】單級離心式壓氣機結(jié)構(gòu)簡單、【注意】單級離心式壓氣機結(jié)構(gòu)簡單、外形短、重量輕。且小尺寸的壓氣機，離外形短、重量輕。且小尺寸的壓氣機，離心式的效率反而比軸流式高。心式的效率反而比軸流式高。所以，航空和大型燃氣輪機中以軸流所以，航空和大型燃氣輪機中以軸流式壓氣機為主，而小型燃氣輪機以離心式式壓氣機為主，而小型

36、燃氣輪機以離心式壓氣機為主。壓氣機為主。 2.渦輪：作用是將燃渦輪：作用是將燃氣的熱能和壓力能氣的熱能和壓力能轉(zhuǎn)換為軸上的機械轉(zhuǎn)換為軸上的機械功。功。渦輪分為軸流渦輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸式蝸輪和徑流式蝸輪兩類。輪兩類。和離心式（徑和離心式（徑流式）相比，軸流流式）相比，軸流式在大流量的情況式在大流量的情況下，效率較高，應下，效率較高，應用廣泛。用廣泛。 3.燃燒室：燃燒室中進行的是燃燒過程，將增壓燃燒室：燃燒室中進行的是燃燒過程，將增壓后的空氣同燃料進行混合和燃燒，通過燃燒把燃后的空氣同燃料進行混合和燃燒，通過燃燒把燃料的化學能以熱的形式施放出來。料的化學能以熱的形式施放出來。燃燒室由外殼

37、、火焰管、渦流器、噴油嘴、燃燒室由外殼、火焰管、渦流器、噴油嘴、混合器組成，有圓筒形、管形、環(huán)形三類混合器組成，有圓筒形、管形、環(huán)形三類燃料：可用煤油、柴油、重油、原油、天然氣等。燃料：可用煤油、柴油、重油、原油、天然氣等。 第二節(jié)金屬熔煉設(shè)備第二節(jié)金屬熔煉設(shè)備熔煉目的：獲得預定成分和一定溫度的金屬液，熔煉目的：獲得預定成分和一定溫度的金屬液，并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物，提高熔并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物，提高熔煉設(shè)備的熔化率，降低燃料消耗，以達到最佳煉設(shè)備的熔化率，降低燃料消耗，以達到最佳的技術(shù)經(jīng)濟指標。的技術(shù)經(jīng)濟指標。 【例題【例題多選題】金屬熔煉的目的有（）。多選題】金屬熔煉的

38、目的有（）。A.獲得一定形狀的零件獲得一定形狀的零件B.獲得預定成分和一定溫度的金屬液獲得預定成分和一定溫度的金屬液體體C.減少金屬液中的氣體減少金屬液中的氣體D.減少金屬液中的夾雜物減少金屬液中的夾雜物E.改變金屬硬度，以便進行切削加工改變金屬硬度，以便進行切削加工 一、鑄鐵熔煉設(shè)備一、鑄鐵熔煉設(shè)備主要有主要有沖天爐、反射爐、工頻感應爐沖天爐、反射爐、工頻感應爐等。其等。其中，沖天爐簡單、操作方便、熔化率高、成本低，中，沖天爐簡單、操作方便、熔化率高、成本低，應用廣泛。應用廣泛。（一）沖天爐的結(jié)構(gòu)（一）沖天爐的結(jié)構(gòu)沖天爐由爐身、煙囪、爐缸和前爐組成。沖天爐由爐身、煙囪、爐缸和前爐組成。加料口

39、以下，主風口以上部分，稱為爐身；加料口以下，主風口以上部分，稱為爐身；高于加料口的部分，稱為煙囪；主風口以下至爐高于加料口的部分，稱為煙囪；主風口以下至爐底部分為爐缸；前爐是儲存鐵水和排渣用。底部分為爐缸；前爐是儲存鐵水和排渣用。 沖天爐生產(chǎn)率是用每小時能熔化多少噸鐵水表示，沖天爐生產(chǎn)率是用每小時能熔化多少噸鐵水表示，通常為通常為0.530噸噸/小時（小時（t/h），最常用的為），最常用的為1.510噸噸/小時（小時（t/h），爐子內(nèi)徑越大，其生產(chǎn)率越），爐子內(nèi)徑越大，其生產(chǎn)率越高。高。（二）沖天爐的熔化過程（二）沖天爐的熔化過程金屬爐料：新生鐵、回爐鐵、廢鋼、鐵合金。金屬爐料：新生鐵、回爐鐵

40、、廢鋼、鐵合金。爐料熔化后，含碳量增高，硅、錳因燒損而爐料熔化后，含碳量增高，硅、錳因燒損而減少，磷基本不變，硫含量增大。減少，磷基本不變，硫含量增大。所以，脫硫是熔化過程中的重要問題。所以，脫硫是熔化過程中的重要問題。（三）生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標（三）生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標1.一般可達一般可達1400，較好的可達，較好的可達14501500，在燃料消耗相同的條件下，溫度越高，在燃料消耗相同的條件下，溫度越高，經(jīng)濟效果越好。經(jīng)濟效果越好。2.熔化率（生產(chǎn)率）：每小時熔化的鐵水熔化率（生產(chǎn)率）：每小時熔化的鐵水t/h（噸（噸/小時），反映熔化能力，公稱熔化率系列為小時），反映熔化能力，公稱熔化率系列為2、3

41、、5、8、10。 3.燃料消耗率：用鐵焦比燃料消耗率：用鐵焦比或焦炭消耗率或焦炭消耗率表示。表示。 國內(nèi)，沖天爐的鐵焦比國內(nèi)，沖天爐的鐵焦比一般為一般為810，即，焦炭，即，焦炭消耗率消耗率為為10%12.5%。 4.熔化強度：每平方米爐膛面積每小時熔化金屬熔化強度：每平方米爐膛面積每小時熔化金屬爐料的重量。爐料的重量。q=Q/AQ熔化率，熔化率，A沖天爐內(nèi)熔化帶斷面面積。一般沖天爐內(nèi)熔化帶斷面面積。一般在在q69t/m2h，也有超過，也有超過9t/m2h的。的。 【例題【例題單選題】使用沖天爐生產(chǎn)鐵水，單選題】使用沖天爐生產(chǎn)鐵水，（）是熔化過程中的重要問題之一。（）是熔化過程中的重要問題之一

42、。A.脫磷脫磷B.脫硫脫硫C.脫碳脫碳D.脫錳脫錳 【鏈接】爐料熔化后，含碳量增高，硅、錳因【鏈接】爐料熔化后，含碳量增高，硅、錳因燒損而減少，磷基本不變，硫含量增大。燒損而減少，磷基本不變，硫含量增大。二、鑄鋼熔煉設(shè)備二、鑄鋼熔煉設(shè)備常用的方法：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法、堿性平常用的方法：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法、堿性平爐煉鋼法和電弧爐煉鋼法。爐煉鋼法和電弧爐煉鋼法。常用的設(shè)備：一般工廠為了生產(chǎn)鑄鋼件，采常用的設(shè)備：一般工廠為了生產(chǎn)鑄鋼件，采用電弧爐（容量為用電弧爐（容量為0.520t）和感應電爐做為鑄）和感應電爐做為鑄鋼熔煉設(shè)備。（平爐容量較大，轉(zhuǎn)爐靈活性較差）鋼熔煉設(shè)備。（平爐容量較大，轉(zhuǎn)爐靈活性較

43、差） 【2011考題考題單選題】下列煉鋼方法中，單選題】下列煉鋼方法中，（）既可以用于煉鋼廠也可以用于一般（）既可以用于煉鋼廠也可以用于一般工廠。工廠。A.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼B.堿性平爐煉鋼堿性平爐煉鋼C.電弧爐煉鋼電弧爐煉鋼D.水壓機水壓機 （一）電弧爐（一）電弧爐 依靠石墨電極與爐料之間產(chǎn)生的電弧發(fā)熱進行冶依靠石墨電極與爐料之間產(chǎn)生的電弧發(fā)熱進行冶煉。爐溫可達煉。爐溫可達2000。酸性爐襯：價格便宜、壽命長、生產(chǎn)率高，酸性爐襯：價格便宜、壽命長、生產(chǎn)率高，但不能去除硫、磷。但不能去除硫、磷。堿性爐襯：可以去除硫、磷，冶煉優(yōu)質(zhì)鋼，堿性爐襯：可以去除硫、磷，冶煉優(yōu)質(zhì)鋼，但成本高。

44、但成本高。最大優(yōu)點是熱效率高達最大優(yōu)點是熱效率高達75%，缺點是鋼液吸，缺點是鋼液吸收氫氣。收氫氣。（二）感應電爐（二）感應電爐工作原理：當工頻電流通過感應線工作原理：當工頻電流通過感應線圈時，金屬爐料在交變磁場作用下，圈時，金屬爐料在交變磁場作用下，表面層產(chǎn)生感應電流（稱為渦流）而表面層產(chǎn)生感應電流（稱為渦流）而發(fā)熱，使金屬熔化并過熱達到所需溫發(fā)熱，使金屬熔化并過熱達到所需溫度。感應電爐熱效率為度。感應電爐熱效率為60%左右。左右。感應電爐的優(yōu)點在于鋼中元素燒感應電爐的優(yōu)點在于鋼中元素燒損率較低，可以制得含氣少、非金屬損率較低，可以制得含氣少、非金屬夾渣少、含碳低、合金元素損失少的夾渣少、含

45、碳低、合金元素損失少的各種優(yōu)質(zhì)鋼；其熔煉速度快，能源損各種優(yōu)質(zhì)鋼；其熔煉速度快，能源損耗少，易于實現(xiàn)真空熔煉，適用于中、耗少，易于實現(xiàn)真空熔煉，適用于中、小型鑄鋼件熔煉。小型鑄鋼件熔煉。缺點是爐渣的溫度較低，故其冶缺點是爐渣的溫度較低，故其冶金化學反應能力較差，使得煉鋼中的金化學反應能力較差，使得煉鋼中的一些冶金反應進行得不充分，另外其一些冶金反應進行得不充分，另外其電氣設(shè)備價格較貴，對爐襯材料要求電氣設(shè)備價格較貴，對爐襯材料要求較高。較高。 【例題【例題單選題】某車間擬更新鑄鋼熔煉設(shè)單選題】某車間擬更新鑄鋼熔煉設(shè)備，要求制得的鋼液含氣少、非金屬夾渣備，要求制得的鋼液含氣少、非金屬夾渣少、含碳

46、低、合金元素損失少，并且要易少、含碳低、合金元素損失少，并且要易于實現(xiàn)真空熔煉。下列設(shè)備中，符合上述于實現(xiàn)真空熔煉。下列設(shè)備中，符合上述要求的熔煉爐是（）。要求的熔煉爐是（）。A.酸性電弧爐酸性電弧爐B.堿性電弧爐堿性電弧爐C.感應電爐感應電爐D.坩堝爐坩堝爐 （三）有色金屬熔煉（三）有色金屬熔煉1.有色金屬：除鐵與鐵合金以外的其它金屬。常用有色金屬：除鐵與鐵合金以外的其它金屬。常用于鑄造的金屬有銅、鋁、鎂、錫、鉛、鋅等。于鑄造的金屬有銅、鋁、鎂、錫、鉛、鋅等。2.熔煉要求：金屬爐料快速熔化，以免合金元素的熔煉要求：金屬爐料快速熔化，以免合金元素的燒損，同時要求燃料及電能消耗盡可能少，爐齡要長

47、，燒損，同時要求燃料及電能消耗盡可能少，爐齡要長，操作力求簡便。操作力求簡便。3.常用設(shè)備：坩堝爐、反射爐、電阻爐。常用設(shè)備：坩堝爐、反射爐、電阻爐。坩鍋爐是最簡單的坩鍋爐是最簡單的一種熔煉爐，坩鍋爐一種熔煉爐，坩鍋爐特點：獲得金屬液質(zhì)特點：獲得金屬液質(zhì)量較高，但是生產(chǎn)率量較高，但是生產(chǎn)率和熱效率較低。和熱效率較低。 【例題【例題多選題】熔煉鑄鐵常用（）。多選題】熔煉鑄鐵常用（）。A.工頻感應爐工頻感應爐B.電弧爐電弧爐C.沖天爐沖天爐D.平爐平爐E.坩堝爐坩堝爐第三節(jié)金屬壓力加工設(shè)備第三節(jié)金屬壓力加工設(shè)備金屬壓力加工分為鍛造和沖壓兩種。金屬壓力加工分為鍛造和沖壓兩種。鍛造鍛造利用鍛壓機械對金

48、屬坯料施加壓力，利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，以便獲得具有一使其產(chǎn)生塑性變形，以便獲得具有一定機械性能、形狀和尺寸的鍛件的加定機械性能、形狀和尺寸的鍛件的加工方法工方法鑄錠和鑄錠和棒料棒料沖壓沖壓靠壓力機和模具對板材、帶材、管材靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形和型材施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的加工方法工件的加工方法熱軋和熱軋和冷軋的冷軋的鋼板和鋼板和鋼帶鋼帶 沖壓件與鍛件相比，具有薄、輕、均、強的特點。沖壓件與鍛件相比，具有薄、輕、均、強的特點。鍛造和沖壓都屬于塑性加工性質(zhì)，

49、統(tǒng)稱為鍛鍛造和沖壓都屬于塑性加工性質(zhì)，統(tǒng)稱為鍛壓。壓。鍛壓設(shè)備包括各種鍛錘、各種壓力機和其他鍛壓設(shè)備包括各種鍛錘、各種壓力機和其他輔助設(shè)備。主要有成型用的鍛錘、機械壓力機、輔助設(shè)備。主要有成型用的鍛錘、機械壓力機、液壓機、螺旋壓力機和平鍛機，以及校正機、剪液壓機、螺旋壓力機和平鍛機，以及校正機、剪切機、鍛造操作機等輔助設(shè)備。切機、鍛造操作機等輔助設(shè)備。按照我國鍛壓機械分類方法，鍛壓機械的型按照我國鍛壓機械分類方法，鍛壓機械的型號表示方法如圖號表示方法如圖418所示。所示。 表表44通用鍛壓設(shè)備的類別代號通用鍛壓設(shè)備的類別代號 表47鍛壓機械通用特性代號類別類別機械壓機械壓力機力機液壓機液壓機線

50、材成線材成形自動形自動機機錘錘鍛機鍛機 剪切機剪切機彎曲校彎曲校正機正機其他其他字母代字母代號號JYZCDQwT特性名特性名稱稱數(shù)控數(shù)控 自動自動 液壓液壓 氣動氣動 高速高速 精密精密代號代號KZYQGM 【鏈接】【鏈接】Y在金屬切削機床中代表的是齒輪加工在金屬切削機床中代表的是齒輪加工機床；在電動機中代表的是鼠籠式異步電動機；機床；在電動機中代表的是鼠籠式異步電動機；在通用鍛壓設(shè)備的類別代號中代表液壓機，在鍛在通用鍛壓設(shè)備的類別代號中代表液壓機，在鍛壓機械通用特性代號中代表液壓。壓機械通用特性代號中代表液壓。例如：例如：JB21-60：J機械壓力機；機械壓力機；B第二次改型；第二次改型；2

51、1開式固定臺；開式固定臺；60主參數(shù)公稱壓力主參數(shù)公稱壓力60KNJ31-315：J機械壓力機；機械壓力機；31閉式單點壓閉式單點壓力機；力機；315主參數(shù)公稱壓力主參數(shù)公稱壓力3150KN 一、鍛壓設(shè)備一、鍛壓設(shè)備 （一）鍛錘（一）鍛錘由重錘落下或強迫高速運動產(chǎn)生的動能對坯由重錘落下或強迫高速運動產(chǎn)生的動能對坯料做功，使之塑性變形的機械。料做功，使之塑性變形的機械。1.空氣錘空氣錘 電動機通過減速器帶動曲柄連桿機構(gòu)，使壓縮活電動機通過減速器帶動曲柄連桿機構(gòu)，使壓縮活塞在壓縮缸中做上下往復運動。當壓縮活塞向上塞在壓縮缸中做上下往復運動。當壓縮活塞向上運動時，壓縮空氣經(jīng)過操縱機構(gòu)的上旋閥進入工運

52、動時，壓縮空氣經(jīng)過操縱機構(gòu)的上旋閥進入工作缸內(nèi)工作活塞上部，使錘頭向下運動，實現(xiàn)對作缸內(nèi)工作活塞上部，使錘頭向下運動，實現(xiàn)對坯料的鍛打；壓縮活塞向下運動時，壓縮空氣通坯料的鍛打；壓縮活塞向下運動時，壓縮空氣通過下旋閥進入工作活塞下部使錘頭提起。這樣，過下旋閥進入工作活塞下部使錘頭提起。這樣，通過控制機構(gòu)（手柄或踏桿）對上、下旋閥位置通過控制機構(gòu)（手柄或踏桿）對上、下旋閥位置的控制，能使錘頭完成上懸、連續(xù)打擊、單下打的控制，能使錘頭完成上懸、連續(xù)打擊、單下打擊和下壓等動作。擊和下壓等動作。空氣錘的規(guī)格以空氣錘落下部分的質(zhì)量來表空氣錘的規(guī)格以空氣錘落下部分的質(zhì)量來表示。鍛錘產(chǎn)生的打擊力，一般是落下

53、部分質(zhì)量的示。鍛錘產(chǎn)生的打擊力，一般是落下部分質(zhì)量的1000倍左右。倍左右。2.蒸汽蒸汽空氣錘空氣錘 使用使用600900kPa的蒸汽或壓縮空氣作為動力。用來生產(chǎn)的蒸汽或壓縮空氣作為動力。用來生產(chǎn)大中型鍛件。大中型鍛件。蒸汽蒸汽空氣錘可分為自由鍛錘和模鍛錘。空氣錘可分為自由鍛錘和模鍛錘。（1）蒸氣）蒸氣空氣自由鍛錘砧座與機身分開；蒸氣空氣自由鍛錘砧座與機身分開；蒸氣空氣模鍛錘的機身直接與砧座連接在一起，錘頭運動精確，空氣模鍛錘的機身直接與砧座連接在一起，錘頭運動精確，保證上下模對準，確保導向良好。保證上下模對準，確保導向良好。（2）蒸氣）蒸氣空氣錘的規(guī)格以空氣錘的規(guī)格以落下部分質(zhì)量落下部分質(zhì)量

54、表示；表示；蒸汽蒸汽空氣自由鍛錘的砧座質(zhì)量為落下部分的空氣自由鍛錘的砧座質(zhì)量為落下部分的1015倍；倍；蒸氣蒸氣空氣模鍛錘的砧座質(zhì)量為落下部分的空氣模鍛錘的砧座質(zhì)量為落下部分的2025倍。倍。（3）選擇：小于）選擇：小于1000kg的可以使用空氣錘；的可以使用空氣錘；10005000kg使用蒸氣使用蒸氣空氣自由鍛錘；大于空氣自由鍛錘；大于5000kg的可以使的可以使用水壓機；蒸汽用水壓機；蒸汽空氣自由鍛錘最大鍛件質(zhì)量為空氣自由鍛錘最大鍛件質(zhì)量為5T。蒸氣蒸氣空氣模鍛錘的規(guī)格為空氣模鍛錘的規(guī)格為100016000kg；可以模；可以模鍛約鍛約250kg的工件。的工件。 （4）特點：蒸汽）特點：蒸汽

55、空氣錘必須借助于蒸空氣錘必須借助于蒸汽或壓縮空氣驅(qū)動，動力供給系統(tǒng)復雜；汽或壓縮空氣驅(qū)動，動力供給系統(tǒng)復雜；噪音大，振動大；驅(qū)動效率低；操作強度噪音大，振動大；驅(qū)動效率低；操作強度大，勞動條件差。大，勞動條件差。（二）機械壓力機（二）機械壓力機機械傳動機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)機械傳動機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復運動，對坯料進行加變?yōu)榛瑝K的直線往復運動，對坯料進行加工的鍛壓設(shè)備。常用的機械壓力機有熱模工的鍛壓設(shè)備。常用的機械壓力機有熱模鍛曲柄壓力機、摩擦壓力機和水壓機。鍛曲柄壓力機、摩擦壓力機和水壓機。1.熱模鍛曲柄壓力機熱模鍛曲柄壓力機 工作時，滑塊到下止點位置時速度最慢，所產(chǎn)工

56、作時，滑塊到下止點位置時速度最慢，所產(chǎn)生的壓力最大，壓力機的能力即以此時的壓力表生的壓力最大，壓力機的能力即以此時的壓力表示，一般為示，一般為2MN120MN（20012000t）。）。表表48熱模鍛曲柄壓力機的噸位、鍛件重熱模鍛曲柄壓力機的噸位、鍛件重量和尺寸量和尺寸 設(shè)備噸位設(shè)備噸位MN（t）10（1000）16（1600）20（2000）31.5（3150）40（4000）80（8000）鍛件最大鍛件最大重量（重量（kg）在分模面在分模面上的投影上的投影面積（面積（cm2）能鍛齒輪能鍛齒輪直徑（直徑（mm）2.51501304.02401757.031020018570270308003

57、20801810480 熱模鍛曲柄壓力機的結(jié)構(gòu)有以下特點：熱模鍛曲柄壓力機的結(jié)構(gòu)有以下特點：（1）熱模鍛曲柄壓力機作用于鍛件上的是）熱模鍛曲柄壓力機作用于鍛件上的是靜壓力而不是沖擊力，且變形力由機架承受，不靜壓力而不是沖擊力，且變形力由機架承受，不傳給地基；傳給地基；（2）熱模鍛曲柄壓力機是機械傳動，工作）熱模鍛曲柄壓力機是機械傳動，工作時滑塊行程大小不變，行程取決于曲柄的尺寸；時滑塊行程大小不變，行程取決于曲柄的尺寸；（3）機身剛度大，導軌與滑塊的間隙小，）機身剛度大，導軌與滑塊的間隙小，裝配精度高，因此能保證上下模準確地合在一起，裝配精度高，因此能保證上下模準確地合在一起，不產(chǎn)生錯動；不產(chǎn)

58、生錯動；（4）工作臺設(shè)有頂料裝置，模鍛結(jié)束后，）工作臺設(shè)有頂料裝置，模鍛結(jié)束后，鍛件被自動頂出。鍛件被自動頂出。優(yōu)點：工作時振動小、噪聲小、加工精度高，優(yōu)點：工作時振動小、噪聲小、加工精度高，生產(chǎn)率高。生產(chǎn)率高。缺點：結(jié)構(gòu)復雜，造價高。缺點：結(jié)構(gòu)復雜，造價高。適應于大批量生產(chǎn)，大、中型工廠才有條件適應于大批量生產(chǎn)，大、中型工廠才有條件使用。使用。 2.摩擦壓力機摩擦壓力機 摩擦壓力機的規(guī)格：用公稱工作壓力來表摩擦壓力機的規(guī)格：用公稱工作壓力來表示。一般摩擦壓力機的工作壓力小于示。一般摩擦壓力機的工作壓力小于3.5MN（350t），最大的可達），最大的可達25MN。加工特點：摩擦壓力機無固定的下

59、死加工特點：摩擦壓力機無固定的下死點，對較大的模鍛件，可以多次打擊成形。點，對較大的模鍛件，可以多次打擊成形。工作平穩(wěn)，振動比鍛錘小得多，不需工作平穩(wěn)，振動比鍛錘小得多，不需要很大的基礎(chǔ)。要很大的基礎(chǔ)。摩擦壓力機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單；制摩擦壓力機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單；制造、維修費用低；對基礎(chǔ)、廠房建筑要求造、維修費用低；對基礎(chǔ)、廠房建筑要求低；工藝可能性大。低；工藝可能性大。缺點：生產(chǎn)率低。缺點：生產(chǎn)率低。 （三）水壓機（三）水壓機 由三梁（上橫梁、下橫梁、活動橫梁）、四柱、工作缸、回程缸由三梁（上橫梁、下橫梁、活動橫梁）、四柱、工作缸、回程缸和操作系統(tǒng)組成。和操作系統(tǒng)組成。水壓機規(guī)格以靜壓力表示

60、，一般為水壓機規(guī)格以靜壓力表示，一般為8000120000KN；優(yōu)點：工作行程大，在全過程都能對工件施加最大工作壓力，優(yōu)點：工作行程大，在全過程都能對工件施加最大工作壓力，能有效地鍛透大斷面工件；能有效地鍛透大斷面工件；靜壓力作用在工件上，沒有巨大的沖擊和噪聲，避免了地基靜壓力作用在工件上，沒有巨大的沖擊和噪聲，避免了地基及建筑物基礎(chǔ)的震動；勞動條件好，環(huán)境污染小。及建筑物基礎(chǔ)的震動；勞動條件好，環(huán)境污染小。 【例題【例題單選題】下列壓力加工設(shè)備中，單選題】下列壓力加工設(shè)備中，（）的規(guī)格是以落下部分的質(zhì)量來表示（）的規(guī)格是以落下部分的質(zhì)量來表示的。的。A.水壓機水壓機B.熱模鍛壓力機熱模鍛壓力