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文檔簡介

1、汽 車 拖 拉 機 學 (上冊:發動機) 主講:王會明 山東農業大學 機械與電子工程學院前言1、課程特點:結構復雜、零件多,各有其特點,章節的前后連貫性、邏輯性差。理論推理邏輯性強,需前后知識的連貫,邏輯思維和較強的空間想象力。2、教學方法:由于結構復雜,采用先實習后講課方法;由于課時的不足,將部分內容(連接裝配方法,間隙調整等)安排在實習中。3、學習方法:重視實習,掌握零件的名稱、形狀、連接關系、工作原理,間隙位置、調整方法。注意課前預習和課后復習。4、成績由理論閉卷考試和平時成績兩部分組成,課堂提問、考勤、隨堂考試計入平時成績。5、教材:120學時教材,課程45學時,新內容補充,不完全按教

2、材章節、內容講述,有刪減和增加。目 錄緒論 :第一章:內燃機的基本構造與原理 第二章:機體零件與曲柄連桿機構第三章:內燃機的換氣系統 第四章:柴油機燃油供給系 第五章:汽油機燃油供給系 第六章:內燃機的潤滑系第七章:內燃機的冷卻系 第八章:汽油機點火系 第九章:內燃機的特性 一、拖拉機汽車的發展概況 (一)拖拉機的發展概況 1959年建成洛陽第一拖拉機制造廠,東方紅牌拖拉機。6070年代相繼建成100余家大中小型拖拉機廠,從2.673.6kw,從輪式到鏈式拖拉機品種齊全。近年來我國80KW以上的大型四輪驅拖拉動機型號增多,拖拉機產品已進入國際市場。 緒論:(二)汽車的發展概況1950年前,中國

3、的汽車是戰爭后各國丟下雜牌車,稱“萬國車”。我國汽車工業的發展經歷了四個階段:第一個階段:是5070年代的建立發展時期,滿足國內經濟建設的需要。1956年建成長春第一汽車制造廠。 從6070年代以北京、上海、天津、南京、濟南、陜西、四川大足等相繼建成20幾家汽車制造廠。80年建成湖北第二汽車制造廠。第二個階段是8090年代,改型換代與國際接軌時期,滿足國內轎車的需求,提高質量,增加國際競爭時期。由貨車為主轉入轎、貨并重,大規模生產轎車。第三個階段是0006年,發展和參與國際競爭時期。 01年為239萬輛,居全球第七位。05年570萬輛,躍居全球第三。 08年產銷量達938萬輛,超過日本居世界第

4、二位。09年汽車產銷量達1378萬輛居世界第一。第四個階段 07年開始以奇瑞、吉利為龍頭的我國自主品牌企業,進入自主品牌的創建時期。 從07年春季的北京汽車展和上海汽車展可見,以奇瑞為龍頭的國產汽車品牌汽車大量涌現,我國汽車發展已進入國產汽車品牌的創立和發展時期。二、拖拉機汽車的類型(一)拖拉機的類型 1、按用途分類:普通型、園藝型、中耕型、特殊用途型拖拉機。 2、按行走裝置分類:履帶式、輪式、手扶式拖拉機。 3、按功率大小分類:大型、中型、小型拖拉機。 (二)汽車的類型 1、按用途分 :運輸汽車、特種汽車。 2、按動力裝置形式分 :內燃機汽車、電動汽車。 3、按車體結構分: 客車:小客乘客5

5、8人;中客:19人以下;大客:20人以上。 轎車:微型轎車V IL;普通轎車1 V 1.6L;中級轎車1.6 V 2.5L; 中高級轎車2.5 V 4L;高級轎車4L V。 貨車:微型車Ga1.8t ; 輕型車1.8Ga6t ; 中型車 6tGa14t ; 重型 車14t。 4、按使用能源分: 汽油車、柴油車、電動汽車(電車、太陽能汽車、燃料電池汽車、氫氣汽車)、燃氣汽車(天然氣、煤氣、石油液化氣、沼氣等)、其他燃料車(酒精、植物油)。 5、按用途分: 營運車輛、 非營運車輛、專用車(掃地車、起重車)、特種車(救 護車、消防車、警車、工程搶險車等)。 (一)拖拉機的型號 拖拉機型號由系列代號、

6、功率代號、形式代號、功能代號和區別標志組成。三、國產拖拉機汽車的型號 區別標志(數字表示,改進次數) 功能代號(符號表示,G工業用,H高地隙中耕用,J集材用,L林業用,S山地用,T運輸用,GU果園用,Z沼澤地用,無符號 普通型) 型式代號(數字表示,0四輪后驅動,1手扶,2履帶式,3三輪式,4四輪驅動,5自走式,9船式。)功率代號(數字表示,kw或馬力)系列代號(兩個符號表示,可以省略)例:TS254:泰山牌,25馬力,4輪驅動,普通型。(二)汽車的型號專用車分類號與企業自定代號,前部用字母后部用字母或數字表示。產品序號,數字表示。特征參數好,數字表示。類型代號,數字表示。企業名稱代號,字母表

7、示。企業代號:CA-一汽,EQ-二汽,BJ-北京汽車制造廠,SH-上海汽車制造廠,TJ-天津汽車制造廠,NJ-南京汽車制造廠,JN-濟南汽車制造廠,CQ-重慶汽車制造廠,SX-陜西汽車制造廠。類型代號:1貨車,2越野車,3自卸車,4牽引車,5專用車,6客車,7轎車,9半掛車。特征參數:貨車用總質量t表示,客車用長度m表示,轎車用排量L表示。產品序號:1第一次改型。專用車分類號:X廂式,G罐式。如:CA1091:一汽貨車,質量9t,序號1;TJ6181:天津客車廠,長度18m,序號1。四、拖拉機汽車的總體構造(一)拖拉機的總體構造 由發動機、底盤、工作裝置及電氣設備組成。 發動機:將汽缸內燃料燃

8、燒產生的熱能轉變成機械能,提供拖拉機行駛所需的動力。 底盤:將發動機的動力轉變為行駛驅動力,完成變速、轉向、制動等。由傳動系、行走系、轉向系和制動系組成。 工作裝置:攜帶農具,完成各種農田作業。由液壓懸掛機構組成。 電氣設備:作用是起動、照明和行駛安全信號。由蓄電池、發電機、調節器、起動照明等設備組成。(二)汽車的總體構造汽車由發動機、底盤、車身、電氣設備組成。發動機 : 有柴油機、汽油機、天然氣機、石油液化氣機。底盤 :傳動系、行走系、轉向系、制動系。車身:駕駛室、車箱。電氣設備:起動系統、照明系統、安全信號、全車線路。第一章:發動機的基本構造與原理第一節 :發動機的分類與構造一、發動機的分

9、類按所用燃料分:汽油機、柴油機、石油液化氣機、沼氣機。按每循環行程數分:二行程發動機、四行程發動機。按汽缸數分:單缸發動機、多缸發動機。按冷卻方式分:水冷式、風冷式發動機。按著火方式分:點燃式、壓燃式發動機。按轉速分:高速、低速發動機。按汽缸排列方式:立式、臥式、V型對置式發動機。二、內燃機產品名稱和型號編制規則首部 中部 后部 尾部系列符號(系列號、地方、企業號)換代標志符號(R表示改進型)缸數符號(如:1、2、4、6)氣缸排列形式符號(如V、P)沖程符號(如:E)缸徑符號(如:40、95、102)結構特征符號(如:F、Z、S)用途特征符號(如:T、J、Q、G)T拖拉機,J鐵路,Q汽車,G工

10、程,M摩托車,D發電,C船,Y農用運輸,L林業。例:495T、12V135ZG、1E40F、4100QVV形,P臥式,E二行程,無E為四行程。F風冷,Z增壓,ZL 增壓中冷,S對置,無符合為普通型。三、發動機的總體構造發動機由六大部分組成:(一)機體與曲柄連桿機構:實現工作循環,完成 熱能與機械能的轉換。(二)換氣系統:排除廢氣,吸入新氣。(三)燃油供給系統:定時供給氣缸燃油。(四)潤滑系統:潤滑摩擦機件。(五)冷卻系統:冷卻受熱機件。(六)點火系統:定時點燃混合氣。第二節:發動機的工作原理一、單缸四行程發動機的工作原理上止點:活塞上行到最高位置時的一點。下止點:活塞下行到最低位置時的一點。活

11、塞行程(S):活塞由上止點到下止點所走過的路程。燃燒室容積(Vc):活塞在上止點時活塞上部的容積。氣缸工作容積(Vh):上下止點之間的容積。排量L :所有氣缸工作容積之和。氣缸總容積(Va): Va Vc Vh壓縮比(): Va / Vc,汽 610,柴1422 為了使燃料燃燒的熱能轉化為機械能,發動機必須經過一系列的連續工作過程,即:進氣、壓縮、作功、排氣。進氣行程排氣門關閉進氣門開啟Pa=78.593.2KPa Ta=320340KVP上止點下止點大氣壓力線ra示功圖示功圖:表示活塞在不同位置時 氣缸內氣體壓力的變化情況。活塞從上止點下行,氣缸內容積增大,壓力降低,進氣門開,排氣門關,空氣

12、進入氣缸,到下止點為止。活塞從上至點到下至點走完一個行程,稱進氣行程。進氣終了Pa=78.593.2KPa Ta=320340K壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉壓縮比: =Va/Vc PVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點Pc=29004900KPa Tc=750950K 活塞從下止點上行,進排氣門都處于關閉,氣缸容積減小,壓力、溫度升高 ,到上止點為止壓縮結束,活塞走完一個行程,稱壓縮行程。壓縮結了,Pc=29004900KPa Tc=750950K作功行程進氣門關閉排氣門關閉ZPVra示功圖大氣壓力線cb上止點下止點瞬時最高溫度:18002200k,壓力59008800kPa作功終了: Pb=

13、290580KPa Tb=10001300K壓縮接近結束時,由火花塞跳火點燃混合氣,燃燒壓力、溫度上升,高壓氣體推動活塞下行,經連桿推動曲軸旋轉對外做功,到下至點為止。作功過程進排氣門處于關閉狀態。活塞由上至點到下至點走完一個行程,為做功行程。做功終了 Pb=290580KPa Tb=10001300K排氣行程進氣門關閉排氣門打開溫度9001200 K 壓力105125 kPa殘余廢氣活塞由下止點向上行,排氣門開、進氣門關,將燃燒后的廢氣排出,到上至點為止。活塞走完一個行程,為排氣行程。排氣終了 Pr=100120KPa ,Tr=500800KrPVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點a 每完

14、成一次連續的進氣、壓縮、作功、排氣工作過程,稱為一個工作循環。活塞往復四個行程完成一個工作循環底,稱為四沖程發動機。二、多缸發動機工作原理將多個氣缸組合排列在一起,用一根曲軸輸出功率,為多缸發動機。多缸發動機曲軸每轉180各缸完成自己的行程,曲軸轉720各缸做功1次。三、發動機的工作順序與發火間隔角各缸之間的先后做功次序叫工作順序(點火順序)。 4缸:1342; 6缸:153624。從一個缸點火開始到另一個缸點火時的曲軸轉角,叫發火間隔角。Q720/ -缸數。柴油機工作時各行程狀態參數 狀態 行程溫度(K)壓力進氣行程320350800900 kPa壓縮行程800100035MPa作功行程22

15、002800(瞬時最高) 15001700(作功終了)35MPa (瞬時最高) 300500 kPa (作功終了)排氣行程8001000105125 kPa視頻:單缸機工作原理汽車視頻 貨車駕駛 單缸機原理四、二行程發動機的工作原理(一)結構特點:(1)、進排氣口在缸體上,氣口的開閉由活塞完成。( 2)、排氣口最高,其次是換氣口,進氣口最低。( 3)、排氣為曲軸箱掃氣式。換氣孔曲軸箱進氣孔排氣孔火花塞(二)工作過程第一行程: 活塞在下止點,裙部密封進氣口,排氣口和換氣口打開,氣缸充滿氣體.(1) 上部:活塞上行,驅趕氣體,先關換氣口再關排氣口,壓縮,壓力溫度升高。(2)下部:曲軸箱的體積增大、

16、壓力減小,打開進氣口,曲軸箱進氣 第一個行程完成壓縮、燃燒和曲軸箱進氣第二行程 燃料燃燒壓力增大、溫度升高,活塞下行作功(1)上部:在燃氣高壓下活塞下行作功,下行2/3處排氣門 打開,排氣;然后換氣門打開,換氣。(2)下部:裙部先關進氣口、壓縮曲軸箱氣體。 第二行程完成作功、排氣、換氣三個過程五、汽油機、柴油機的工作原理比較共同特點:(1)、每個工作循環曲軸轉兩周,每行程曲軸轉半周。 (2)、只有作功過程產生動力。不同點: 汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合,進入氣缸的可燃混合氣。進入氣缸的是純空氣,柴油與空氣在缸內混合。電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系壓縮比低壓縮比高柴油機壓

17、縮比高于汽油機,燃燒爆發壓力大,熱能利用率高,柴油機經濟性好。六、二行程和四行程發動機的比較不同特點:(1)、每個工作循環二行程曲軸轉1周,四行程曲軸轉2周。相同轉速下,二行程做功次數多1倍,油耗多1倍。 (2)、二行程作功過程占總行程2/3,1/3行程用來排氣,所以二行程的熱能利用率低,浪費燃油。(3)、四行程排氣用活塞趕氣,二行程用壓差排氣,所以二行程排氣不凈,氣缸進氣不足。因此:二行程的發動機的經濟性比四行程差。發動機的經濟排序為: 四行程柴油機四行程汽油機二行程 柴油機二行程汽油機第三節: 發動機的循環過程、發動機的理論循環 在內燃機的理論研究中,為分析循環中熱能轉換為機械能過程的方便

18、性,不考慮實際循環中各種損失的循環,為理論循環。理論循環的假設:(1)以空氣為工質,在循環過程中,工質的數量和性質不變,工質不需更換。(2)燃燒和排氣過程,以工質從熱源吸熱和向冷源放熱來代替。(3)壓縮和膨脹過程在絕熱情況下進行。(4)工質的比熱是常數,不隨溫度壓力變化。目的:通過對理論循環的研究,可得出最大的熱量利用率,即實際循環的極限;可找出改善其動力性和經濟性的途徑。分類:為等容加熱循環,等壓加熱循環和混 合加熱循環三種。(1)、等容加熱循環 : 循環做功所需的熱量是在等容過程中加入的。如汽油機:缸外混合,點燃迅速燃燒,T、P上升快,容積變化小,為等容加熱。(2)、等壓加熱循環 循環做功

19、所需的熱量是在等壓過程中加入的。 如低速柴油機:缸內邊混合邊燃燒上止點后P變化不大,為等壓加熱。(3)、混合加熱循環: 循環做功所需的熱量是在等壓和等容兩個過程中加入的。高速柴油機高速混合燃燒和邊噴射邊燃燒并存,即等容加熱和等壓加熱并存,為混合加熱。二、發動機的實際循環 發動機實際循環的吸氣、壓縮、燃燒、作功、排氣五個過程所形成的面積為示功圖。示功圖各特征點之間的線段為各工作過程。 線段aczba所包圍的面積,為一個循環燃氣對活塞所作的功,為正功又稱為指示功,用Wi表示。 線段aara所包圍的面積為一個循環進排氣過程的能量損失,稱為換氣損失,為負功。換氣損失為機械損失的一部分。三、實際循環的各

20、種損失:1、換氣損失:、打開、關閉進排氣門所消耗的功率損失; 、進排氣對氣流的阻力損失(Wr);、排氣門提前打開的熱量損失即排氣提前損 失(W);、缸內殘余廢氣對進氣的加熱使進氣量減 少,對動力性、經濟性的影響損失。 、提前(點火、噴油)燃燒損失,即提前燃燒增加壓縮耗功,減少膨脹做功,又稱為非瞬時燃燒損失; 、做功過程仍有少量燃燒,稱為補燃損失Wb;2、燃燒損失Wf :3、傳熱損失:實際過程:壓縮初工質吸熱中期絕熱后期放熱 ,實際的壓縮過程是有熱量交換并交換方向變化的多變過程。在燃燒和做功過程中向外放熱。、壓縮、燃燒、做功過程存在工質向缸壁散熱損失;、工質流動損失和漏氣損失。可見:漏氣,冷卻水

21、溫度低,轉速低,影響動力性、 經濟性。4、比熱變化損失:、化學反映過程中的比熱變化,使實際循環的壓力、溫度比理論循環低,熱效率低;、高溫下發生熱分解而吸熱,使壓力、溫度上升減少,熱效率降低。5、流動損失: 、混合氣體在氣缸內的高速渦流損失; 、分隔式燃燒室,氣體通過狹小通道的節流損失。6、泄露損失: 氣缸間隙,活塞環的邊間隙,活塞環的開口間隙,在壓縮、燃燒、做功過程的損失,稱為泄漏損失。泄漏損失與發動機的技術狀態有關。 傳熱損失、比熱變化損失、流動損失、泄漏損失用W表示。 理論循環的熱效率為61, 實際循環柴油機45, 汽油機30。7、機械損失 包括:活塞與氣缸的摩擦損失,軸承的摩擦損失,泵氣

22、損失,換氣損失,驅動附件損失等。第四節: 發動機的性能指標 指示指標:根據示功圖理論求得的指標。 動力指標:功率、指標 平均壓力 有效指標:由曲軸輸出的實際有用指標。 經濟指標:燃油消耗 率、熱效率 一、指示指標:指示功、指示功率、指示耗 油率、指示熱效率。1、指示功W:示功圖面積為發動機的指示功。 W PVh 正功:由壓縮和膨脹所獲得的功。 負功:由進氣和排氣消耗的功,也稱原氣功。 2、平均指示壓力P: 單位氣缸工作容積的指示功為平均指示壓力。 P = W / Vh (MPa) 四行程汽油機P = 0.61.15; 四行程柴油機P = 0.61.25; 二行程汽油機P = 0.40.85;

23、二行程柴油機P = 0.351.3。3、指示功率:單位時間內的指示功為指示功率。 式中:氣缸數;n-轉速;每循環的行程數, 四行程 4,二行程 2; t-每循環的時間,t=60/s4、指示耗油率g:單位指示功率的燃油消耗量為指示耗油率。 即:5、指示熱效率:示功圖上轉變為機械功的熱量與消耗的熱量之比,為指示熱效率。 即:式中:q-消耗燃油的熱量,Hu-燃料的熱值, 1kw h=3600kJ.柴油機0.430.5;汽油機0.250.4。二有效指標有有效功率、有效扭矩、平均有效壓力、有效耗油率、有效熱效率e和機械效率m。1、有效功率Ne:發動機由曲軸輸出的有用功率。 NeN-Nm ,Ne=0.10

24、46Men 或 Ne=0.001Pn (kw) 式中:Me發動機的有效扭矩。 P-測功器的讀數(扭力) n-發動機的轉速。 Nm 機械摩擦功率。2、機械效率m:指示功率轉變為有效功率的程度。 m Ne/N 或 Ne m N 。3、平均有效壓力Pe:單位氣缸工作容積的有效功為平均有效壓力。 Pe P Pm。式中: Pm平均機械損失壓力。4、有效扭矩Me:由曲軸輸出的扭矩為有效扭矩。5、有效耗油率ge:發動機每千瓦小時的耗油量。 式中:G-發動機1小時的燃油消耗量。(kg/h) 標定工況下的耗油率為:汽油機ge=265340;柴油機ge=224299;增壓柴油機ge=190217(g/kw.h)6

25、、有效熱效率e:燃燒的燃料熱量轉變為有效功的程度。或每千瓦小時有效功相當的熱量與所消耗燃料熱量之比。式中:G發動機的耗油量;860每千瓦小時860大卡熱量; Hu燃料熱值。三、排放指標1、內燃機的有害排放物及危害:CO、HC、NOx、SO2、醛類和微粒(含炭煙)等。2噪聲及其危害: 汽車(內燃機)的噪聲主要是燃燒噪聲和機械噪聲。它損害人的聽覺器官,神經系統、心血管系統、消化系統和內分泌系統,使人性情煩躁、反應遲鈍、耳聾、誘發高血壓和神經系統的疾病。我國的噪聲標準規定,內燃機噪聲不大于84 dB(A).對氣候的危害:更多干旱和洪水中國北部的干旱中國南方的洪水 3、大氣的污染 據研究,目前大氣中2

26、1.7%的HC、38.5%的CO、87.6%的NOx、11.7%的CO2、6.2%的SO2和32%的微粒來自汽車,而在城市大氣中,這一比例更高,87%的HC、61%的CO和55%的NOx來自于汽車。 美國洛杉磯1968年的統計,日排放量CO為4200t、HC為1000t、NOX為433t。 日本東京1970年的統計,日排放量CO為4200t、HC為700t、NOX為420t。 我國北京1995年的統計,日排放量CO為2700t、HC為460t、NOX為317t。4、排放標準:歐3、歐4排放標準 階段 一氧化碳質量(CO)g/kWh碳氫化合物質量(HC)g/kWh氮氧化物質量(NOx)g/kWh

27、微粒質量(PT)g/kWh煙度m1A(2000) 2.10.665.00.10.08B1(2005) 1.50.463.50.020.5B2(2008) 1.50.4620.020.5C(EEV) 1.50.2520.020.15注:十三工況測試循環第二章:機體零件與曲柄連桿機構第一節:曲柄連桿機構作用:實現工作循環,完成能量轉換。組成:由活塞組、連桿組,曲軸飛輪組構成。 一、 活塞組:由活塞、活塞環和活塞銷等。功用:承受燃氣壓力并通過連桿傳給曲軸; 密封氣缸,防止燃氣漏入曲軸箱和過 多的機油進入氣缸。活塞環活塞銷活塞連桿連桿瓦連桿瓦蓋連桿螺栓1、活塞 功用:承受氣體壓力,并通過活塞銷和連桿推

28、動曲軸旋轉。 工作環境:高溫達600700K, 散熱條件差;高速達10m/s,慣性力大。活塞頂部承受3 5MPa壓力,使之變形,破壞配合聯結。 材料:鋁合金:質量小 導熱性好;活塞應具備的特點A 剛度和強度應足夠大,傳力可靠。B 導熱性能好,耐高壓、高溫、磨損C 質量較小,盡可能減少往復慣性力(1)活塞頂部 :作用頂部與缸蓋組成燃燒室,承受氣體壓力。 凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒;提高壓縮比,防止碰氣門。 凸起呈球狀、頂部強度高,起導向作用、有利于改善換氣過程。平頂 結構簡單、制造容易、受熱面積小、應力分布較均勻,多用在汽油機上。(2)活塞頭部位置:第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部

29、分。氣環槽油環槽工作條件最惡劣,應離頂部遠 些。作用:安裝活塞環、與活塞環一起密封氣缸,防止可燃 混合氣漏入曲軸箱內,將頂部吸收的熱量通過活塞環傳給氣缸壁。 活塞銷孔(3)活塞裙部位置:從油環槽下端面起至活塞最下端的部分,包括銷座孔。 作用:對活塞在氣缸內的往復運動起導向作用,并承受側壓力,防治破壞油膜。裙部表面的保護:鍍錫:油膜破壞時起潤滑作用并加速磨合。 涂石墨:自潤滑,加速磨合,易脆斷。 表面粗糙化:有規律的粗糙化可加速磨合,溝谷可存油潤滑。(4)活塞形狀 裙部橢圓:工作時,活塞受熱膨脹,由于銷座方向的金屬材料較多,所以膨脹量較大。所以在生產時先將活塞制成橢圓形,短軸在銷座軸方向。銷座方

30、向裙部受側壓力的作用,導致活塞發生變形。工作時向里變形圓錐形不受壓力的部分,去掉后可以減輕質量。隔熱槽膨脹槽形狀特點斷面矩形環結構簡單、制造方便、易產生泵油現象、機油耗量大 、積炭、應用面廣扭曲環斷面為階梯形 ,受力不平衡,使活塞環扭曲接觸壓力大、減少機油消耗。錐面環斷面為梯形,環與氣缸壁的接觸面小,接觸壓力高,增強密封性。梯形環加工困難,精度要求高。桶面環外圓為凸圓弧形。 是具有彈性的開口環,分為氣環和油環。 工作條件:高溫、高壓、高速、極難潤滑。平均壽命6萬公里 2、活塞環(1)氣環:作用:保證氣缸與活塞間的密封性,防止漏氣,并把活塞頂部的熱量傳給氣缸壁,由冷卻水帶走。注:扭曲環安裝時內切

31、角環 切角朝上, 外切角環切角朝下。切口氣環活塞環間隙邊間隙:氣環在高度方向上與環槽間的間隙, 防環卡死在環槽中 ,一般為0.050.09毫米。端間隙(開口間隙):放入缸內開口處的間隙。 給環膨脹留余地, 一般為0.250.8毫米。開口間隙邊間隙(2)油環刮油片軸向襯環徑向襯環刮油片整體油環組合油環整體油環油環的刮油作用作用:刮油和布油作用。當活塞上下移動時,將氣缸壁上的機油下刮均布,并將多余機油刮入油底殼。氣環的泵油作用 當活塞下行時,摩擦作用下活塞環靠向環槽上部,下部的邊間隙中充滿機油, 當活塞上行時,活塞環靠向環槽下部,將機油壓入上部間隙,如此反復進行,機油被泵入活塞頂部燃燒。氣環的泵油

32、作用演示 3、活塞銷作用:連接活塞和連桿小頭,并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。活塞銷的連接方式連桿活塞銷全浮式半浮式全浮式為熱態下活塞銷相對于連桿小頭和銷座都能轉動。半浮式為熱態下活塞銷相對于銷座能轉動,但連桿小頭活塞銷不能轉動。二、連桿組 組成:連桿、連桿 蓋、連桿螺栓、連桿 軸瓦、連桿小頭襯套等。 功用:連接活塞和曲軸,并將活塞的往復運動變成曲軸的旋轉運動,推動曲軸旋轉輸出動力。 材料:合金鋼模鍛或45號鋼。 小頭:襯套,粉沫冶金或銅鋁合金套。 中部:油道。 斜切3550切分 大頭: 分開式 常用45切分面。 整體式 平切180,作用:將連桿的推力變為旋轉扭矩 輸 出功率。組成:主軸頸、

33、連桿軸頸、曲柄、主軸瓦、飛輪等組成。主軸頸:曲軸的支撐部分與機體主軸承蓋配合,軸頸數比缸數多1 ,稱全支撐曲軸。連桿軸頸:與連桿大頭連接,連桿軸頸數目與缸數相等。曲柄:連接主軸頸和連桿軸頸的部分 一般設有平衡重過渡圓角R=46mm.飛輪:儲存和釋放能量使曲軸轉速均勻, 外緣有齒圈,刻有上止點記號。三、曲軸飛輪組:主軸頸連桿 軸 頸曲柄飛輪軸瓦:油槽潤滑作用:儲存機油,減少軸頸磨損。組成:主軸瓦、連桿瓦。型式:整體式,分開式。材料:鋼背,內表面為錫呂合金或鋁青銅合金。軸瓦間隙:0.050.1mm第二節: 機體零件一、機體零件:作用:承擔和安裝各個零件。組成:機體、缸蓋、缸墊、油底殼。1、機體:安

34、裝氣缸、氣門、曲柄連桿機構、配氣凸輪軸等零件。 材料為鑄鐵,設有缸套、凸輪軸、曲軸的安裝孔,水道和油道。承受高溫、高壓氣體壓力,往復慣性力,離心力,螺釘預緊力。 油底殼氣缸套機體缸墊缸蓋油底殼墊油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度。油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心。氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式。型式:按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分:名稱性能應用 平分式或無裙式機體高度小、重量輕、結構緊湊,便于加工拆卸。剛度和強度差。492Q汽油機,90系列柴油機。龍門式強度和剛度較好。工藝性差、結構笨重、加工困難。捷達轎車、富康轎車、桑塔納轎車隧道式結構緊湊、剛度和強度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不

35、方便。負荷較大的柴油機上 。2、氣缸作用:與活塞 缸蓋構成工作 容積引導活塞運動型式:整體式:氣缸與機體 鑄成一體,強度好, 不易修復。 分開式:氣缸與機體分開 鑄造, 強度差易修。缸套:濕式:外表面直接與 水接觸 干式:外表面不直接 與水接觸缸套整體式干式缸套濕式缸套氣缸間隙: 活塞在氣缸內裙部橢圓長軸方向與氣缸壁的間隙。氣缸間隙一般在0.20.4mm.3、缸蓋:作用:密封氣缸與活塞構成燃燒室 工作條件和結構復雜 有氣道、水道、油道、渦流室、預燒室、燃燒室等,承受的熱負荷很大。材料:灰鑄鐵或合金鑄鐵,鋁合金。4、缸墊:保證機體上平面和缸蓋之間的密封。安裝是卷邊朝上。銅片石棉。5、油底殼:盛放

36、機油。鐵皮沖壓成形。二、使用注意事項:(1)、缸蓋螺栓、連桿螺栓、主軸瓦蓋螺栓有擰緊順序和力矩要求。(2)、活塞環安裝有方向性,開口應互錯120,缸墊安裝有方向性。(3)、活塞與連桿的安裝有方向性,應在100水中煮10分鐘熱態下裝配。思考題:曲柄連桿機構在安裝時應注意些什么?何謂活塞環的邊間隙、開口間隙,氣缸間隙?何謂發動機的工作順序和作功間隔角?曲柄連桿機構由那些零件組成及其功用?第三章:換氣系統 作 用:根據發動機的工作循環,定時打 開進、排氣門, 供給氣缸清潔的新鮮空氣或可燃混合氣,及時排 出廢氣和減輕排氣噪音。組 成:空氣濾清器、配氣機構、進排氣管、消音器。第一節:換氣系統的構造和工作

37、一、空氣慮清器和進排氣管道 1、空氣濾清器:過濾空氣中的雜質, 保證進氣的清潔。型式:按過濾型式:慣性式:往復慣性式 、旋轉慣性式。 過濾式:紙質濾芯、金屬網濾芯。 按有無機油:干式(紙質濾芯)、 濕式(金屬網+機油) 按過濾次數:兩級(旋轉濾芯)、三級(旋轉往復濾芯)往復慣性濾芯過慮。1級紙質濾芯過慮復合濕式濾清器:組成:蓋貌、中心管、濾芯、外殼。工作:空氣 氣罩導流片 高速旋轉 沿氣管下行 經油池上行 濾網 氣缸。復合干式空濾器:工作:空氣 氣罩導流片 旋轉下行 紙質濾芯 氣缸2、進、排氣管道: 有螺旋進氣道,切向進氣道。 3、 消聲器:減小排氣噪聲和消除廢氣中的火星。 由外殼、隔板和多孔

38、管組成。排氣進氣#二、配氣機構1、形式:氣孔式:氣口由活塞開閉。 氣門式:頂置式:氣口由氣 側置式:門開閉。頂置式:氣門在氣缸的頂部。特點:燃燒室結構緊湊,提高,進氣阻力小,充氣量高,流速高,有利于混合氣的形成 經濟性動力性好。結構復雜,總體高度增加。 側置式:氣門在氣缸的 側面。特點:結構簡單,緊湊,總體高度低;燃室不緊湊,不利于混合氣的形成;進氣阻力大,充氣量減小,動力性經濟性差2、凸輪軸的布置型式(1)、凸輪軸下置 優點:簡化曲軸與凸輪軸之間的傳動裝置,有利于發動機的布置。缺點:凸輪軸與氣門相距較遠,動力傳遞路線較長,環節多,因此不適用于高速發動機。 (2)、凸輪軸中置式傳動方式:凸輪軸

39、經過挺柱直接驅動搖臂,省去了推桿。 應用:適用于高速發動機,可以減少氣門傳動機構的往復運動質量。凸輪軸挺柱氣門搖臂調整螺釘(3)、凸輪軸上置式氣門特點: 凸輪軸與氣門距離近,不需要推桿、挺柱,使往復運動的慣量減少。雙凸輪軸上置式應用于高速發動機 。如:桑塔納轎車發動機。凸輪軸3、配氣機構的作用及組成作用:按照各缸工作過程和工作順序的要求,定時開閉進、 排氣門,保證進氣和排氣及氣門關閉時的密封。組成:氣門組、傳動組、驅動組。(1)氣門組:作用:控制進排氣口的開閉。組成:氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈 簧、彈簧座、鎖瓣或卡簧等組成。氣門 :功用:定時開關進排氣口,保證進排氣口的密封。工作條件: A

40、、高溫,進氣門570K670K,排氣門1050K1200K。 B、承受高溫沖擊、高速氣流沖擊,氣體壓力、氣門彈簧力等。 C、冷卻和潤滑條件差。 D、受燃燒氣體中有害物質的腐蝕。 性能:強度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨。材料:進氣門鉻鋼或鉻鎳鋼; 排氣門:硅鉻鋼 進氣門大,排氣門小。頭部桿部氣門頭部的結構形式平頂式結構簡單,制造方便,吸熱面積小,質量也較小,進、排氣門都可采用。 凸頂式(球面頂)適用于排氣門,因為其強度高,排氣阻力小,廢氣的清除效果好,但球形的受熱面積大,質量和慣性力大加工較復雜。 凹頂式(喇叭頂)凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形,可以減少進氣阻力,但其頂部受熱面積大,故

41、適用于進氣門,而不宜用于排氣門。氣門錐角氣門錐角:氣門頭部錐面與氣門頂平面的夾角。作用:獲得較大的氣門座合壓力,提高密封性和導熱性。氣門落座時有較好的對中、定位作用。 裝配前應將密封錐面研磨。邊緣應保持一定的厚度,13mm。氣門座:氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結合的部位。 進氣門排氣門 作用:靠其內錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。傳導氣門的熱量。 型式:整體式:與缸蓋一體,導熱性好,修復一次下陷,修理費高。 分開式:與缸蓋分開為一座圈,鑲入缸蓋,可更換,修理費低。整體式氣門座氣門座圈: 以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環。 鑲嵌式氣門座特點: 優點:提高氣門座的使用壽命,便于更換。 缺點:導

42、熱性差,加工精度高,脫落易造成嚴重事故。鋁合金氣缸蓋為何氣門座都要鑲嵌氣門座圈?氣門導管作用:為氣門的運動導向,保證氣門直線 運動,傳導氣門熱量。 工作條件:工作溫度高,約500K。潤滑 困難,易磨損。 材料:石墨鑄鐵,能提高自潤滑作用。 裝配:與缸蓋過盈裝配,氣門桿與導管 間隙0.050.12mm。 氣門導管氣缸蓋過盈配合氣門座圈氣門彈簧、彈簧座、鎖瓣:功用:保證氣門的回位、密封。 材料:高錳碳鋼、鉻釩鋼。氣門彈簧氣門彈簧座鎖瓣氣門關閉保證氣門及時關閉、密封氣門開啟保證氣門不脫離凸輪旋向相反的兩個彈簧,防止斷裂的彈簧卡入另一彈簧 作用:傳遞動力,定時打開進排氣門。 組成:挺柱、推桿、搖臂、搖

43、臂軸、搖臂彈 簧、搖臂座。(2)傳動組:挺柱:作用:將凸輪的推力傳給推桿或氣門。分類:菌式,氣門側置式。 筒式,氣門頂置式。 滾輪式,減小摩擦。錐形凸輪滾輪式菌式凸輪為何要成錐形?氣門推桿作用:將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 材料: 硬鋁或鋼搖臂:功用:將推桿或凸輪傳來的力改變方向,作用到氣門桿端以推開氣門。氣門間隙調節螺釘鎖緊螺母搖臂頭部易磨損 堆焊耐磨合金搖臂軸套短臂長臂長短臂比值:柴1.21. 8,汽1. 31.6搖臂組示意圖搖臂軸搖臂軸支座調整螺釘定位彈簧搖臂(3)驅動組:凸輪軸凸輪軸正時齒輪作用:驅動配氣機構,定時開關進排氣門。組成:配氣凸輪軸、配氣正時齒輪。曲軸正時齒輪中間軸齒輪張緊輪

44、凸輪軸正時齒輪鏈條和齒形皮帶傳動:鏈條傳動噪聲小,用于中置式或頂置式凸輪軸發動機。齒輪傳動:應用于下置凸輪軸發動機。采用斜齒輪。(4)減壓機構:作用:強制打開進氣門,減少壓縮壓力,以利于起動轉速的提高,便于起動發動機。組成:減壓軸、減壓螺釘、減壓手柄等組成。工作:搬動手柄,轉動減壓軸,減壓螺釘將進氣門強制打開。調整:將活塞搖至上止點,在減壓狀態將減壓螺釘擰到底,再退回1圈。減壓螺釘緊固螺母減壓軸搖臂氣門桿減壓間隙(5)氣門間隙: 給氣門受熱膨脹留有的間隙,叫氣門間隙。 氣門間隙在氣門桿尾端與搖臂頭(挺柱或凸輪)之間。 氣門間隙進氣門0.250.30mm排氣門0.300.35mm為何排氣門間隙大

45、于進氣門間隙?氣門間隙搖臂氣門桿氣門間隙的調整調整原則: (1)進排氣門處于打開狀態時不可調。 (2)當一缸在壓縮上止點時,判斷其它缸位于何行程,并判斷間隙是否可調。 調整:將塞尺放入氣門桿尾端與搖臂頭之間,用螺絲刀轉動調節螺釘,順時針轉動調節螺釘氣門間隙減小;逆時針轉動調節螺釘,氣門間隙增大。待塞尺拉動有阻力時,擰緊鎖定螺母。思考題:利用工作順序和配氣相位調節氣門間隙例:=8 =31 =28 =8 氣門排列為:進排、進派 點火次序:153624 1缸在壓縮上止點,問那些氣門的間隙可調?曲軸轉180度,剩余那些氣門可調。三、廢氣催化器 廢氣經過催化器時,HC、CO和NOX在催化劑(氧化錳、氧化

46、銅、鈀、鉑)作用下,進一步氧化還原成CO2、N2和H20,降低排放量。1、催化器的作用與分類作用:將廢氣中的CO、HC、NOX轉化為CO2、N2和H2O。分類:按廢氣在催化器中的流動方向分: 上流型、下流型和軸流型。 按化學反應形式和轉化結果分: 單床(氧化床和還原床為一體) 雙床(CO、HC氧化床,NOX還原床) 按催化劑的作用和化學組成分: 鉑-鈀( Pt-Pd)兩元催化器(凈化CO、HC) 鉑-銠( Pt-Rh)三元催化器(凈化CO、HC、NOX) 鉑-鈀-銠( Pt-Pd-Rh)三元催化器和全Pd三元催化器。 按催化劑的形態分: 顆粒狀Pt-Pd單床兩元催化器、顆粒狀雙床三元催化器、P

47、t-Rh整體式三元催化器。2、催化器的構造與工作原理構造:由殼體、減振層、載體、涂層等組成。減振層:起減振、隔熱保溫、密封作用。由云母、硅酸鋁纖維、粘合劑制成。載體:承載涂層和催化劑。由2AI2O3、2MgO、5SiO2燒結成蜂窩狀。涂層:付與載體表面,以-AI2O3為主附有鉑Pt、鈀Pd、銠 Rh。銠(Rh):控制NOX的生成,還原成N2和NH3。還原劑是H和CO。鉑( Pt ):用于氧化CO和HC,對NO還原成NH3。鈀( Pd ):用于氧化CO和HC。四、廢氣再循環(EGR)控制系統1廢氣再循環及其凈化原理 廢氣再循環的廢氣引入量用EGR率表示。 NOx是在高溫和富氧條件下N2和02的反

48、應產物。高溫、富氧和持續時間是產生NOx的三要素。廢氣對空氣的稀釋可降低氧的濃度;廢氣主要成分為N2、C02和H20,三氣的比熱較高,加熱三氣混合氣所需熱量較大,在燃燒放熱不變的情況下,最高燃燒溫度可降低。使NOx在燃燒中的生成受到抑制,使NOx的排放降低。2、廢氣再循環控制系統: EGR率的大小決定于EGR閥上部的真空度,當節氣門開度較小時,EGR閥上部的真空度較大,EGR率較大,隨著節氣門開度的增大,EGR率減小,大負荷下無EGR率。 但怠速、低溫、小負荷下節氣門開度較小,EGR率高,轉速不穩定,甚至熄火。 第二節:發動機的換氣過程一、配氣相位 : 將進、排氣門提前打開和落后關閉的時刻用曲

49、軸轉角來表示的圖像。 進氣門的提前開啟角 100 300, 進氣門落后關閉角 400700, 進氣持續角為 180+ 23002800。 排氣門的提前開啟角=400600, 排氣門落后關閉角100 300, 排氣持續角為 180+23002700 進排氣門都打開時的曲軸轉角叫氣 門重疊角。氣門重疊角 200600。配氣相位演示 二、換氣過程(一)排氣過程壓差排氣:排氣門提前打開時,利用氣缸內外的壓力差,以500600米/秒的速度排氣,排量占總量的1半以上。強制排氣:活塞上行推動廢氣排氣。慣性排氣:活塞越過上止點后,利用排氣氣流的流動慣性力排氣。因有排氣阻力,排氣終了缸內氣壓稍高于大氣壓力。活塞

50、上行強制排氣(二)進氣過程進氣準備:進氣門提前開啟,做好進氣準備。壓差進氣:活塞下行,缸內壓力下降,利用氣缸內外的壓差進氣。氣體進入氣缸后吸收隔壁和殘余廢氣的熱量而膨脹 ,進氣流速減慢。慣性進氣:活塞越過下止點后,利用進氣氣流的慣性進氣。壓差進氣三、充氣效率 因為進氣阻力,高溫加熱,實際進氣量低于理論進氣量。衡量進氣的完善程度用充氣效率v 在進氣狀態下,實際進入氣缸內的新鮮工質量與在理想狀態下充滿氣缸工作容積的新鮮工質量之比,叫充氣效率。 即:v=M/M0 M 進氣過程中,實際進入氣缸的新氣的質量; Mo在理想狀態下,充滿氣缸工作容積的新氣質量。 實際充氣量用流量計測得(m3/h),理論充氣量

51、的計算公式為:V=0.03nVh ( m3/h )。 式中:氣缸數;n發動機轉速;Vh 氣缸工作容積。 v一般小于1,四沖程柴0.80.9;汽0.70.8 影響充氣效率的因素是:進氣壓力、溫度、殘余廢氣量、配氣正時。第三節:內燃機增壓技術一、增壓的概念 利用增壓器對進入汽缸的空氣進行壓縮稱為增壓。 目的:提高進氣壓力、汽缸的充量密度和充氣量,使燃料充分燃燒,提高Pe和Ne改善經濟性。柴油機增壓后可提高功率3050,高增壓可提高100以上。1、增壓度qp:用來衡量內燃機增壓后功率提高的程度,為內燃機增壓后增長的功率與增壓前的功率之比。2、增壓比rp :用來衡量增壓過程中,空氣被壓縮的程度,即空氣

52、經壓氣機壓縮后的壓力(壓氣機出口壓力)與壓縮前的壓力。(壓氣機進口處壓力)之比。3、內燃機增壓的分類: 按增壓比的大小分:為低增壓、中增壓和高增壓。低增壓rp2.0。 按用能量的來源不同分:機械增壓系統、廢氣渦輪增壓系統和氣波增壓系統等。 機械增壓系統由柴油機通過齒輪、皮帶、鏈條等驅動離心式壓氣機,將空氣壓縮后送人汽缸。傳動機構使內燃機結構復雜、體積增大,且消耗一定的功率,使內燃機經濟性下降。逐漸被淘汰。 氣波增壓器利用排氣壓力波使空氣受到壓縮,以提高進氣壓力。結構簡單,工作溫度低,無需冷卻。但體積大、噪聲高,多用于柴油機上。 廢氣渦輪增壓利用內燃機排氣驅動的渦輪機來帶動同軸壓氣機,提高進氣壓

53、力,增加進氣量。目前,在內燃機中應用最普遍、最有效的是廢氣渦輪增壓系統。二、廢氣渦輪增壓器的構造與工作原理 1、構造: 廢氣渦輪增壓器主要由渦輪機和壓氣機兩部分組成,由排氣管1、噴嘴環2、渦輪3、轉子軸5、擴壓器7、壓氣機葉輪8及進氣管10等組成。2、工作:工作中,具有一定壓力的高溫廢氣進入渦殼的噴嘴環,因噴嘴環通道截面的逐漸收縮,使廢氣在壓力和溫度下降的同時速度提高,氣體的內能和壓力勢能轉化為動能。高速廢氣流沖擊渦輪3,使渦輪高速旋轉。因廢氣渦輪和離心式壓氣機葉輪同軸,帶動同步旋轉。空氣被高速旋轉的壓氣機拋向葉輪的邊緣,使其速度、密度和壓力增加,將機械能變為壓力能。被壓縮的空氣經進氣管進入汽

54、缸,提高內燃機的充氣效率、動力性和經濟性。思考題:氣門錐角有什么作用?何謂氣門間隙?氣門間隙過大過小對發動機有何影響?為何要調整氣門間隙和減壓間隙?第四章:柴油機的燃油供給系統 第一節:混合氣的形成與燃燒一柴油的使用性能指標 發火性:指燃油的自燃能力,用16烷值表示。16烷值越高,發火性越好,低溫起動性好。但16烷值高凝點高,蒸發性差,通常用在4050之間。 蒸發性:由燃油的蒸餾實驗而得。 50和90的流出溫度越低,蒸發性越好,混合氣的形成和燃燒越好。粘度:決定燃油的流動性,粘度越小,流動性越好,霧化越好。但粘度小,滲漏多,摩擦嚴重。 凝點:指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度 。使用中,柴油的凝

55、點應比環境溫度低5。殘炭:燃料中膠質含量的指標,殘炭高,易積炭,活塞環、噴油嘴膠結。灰分:是燃燒后剩余物, 加劇汽缸的磨損。含硫量:硫燃燒后生成SO2,遇水蒸氣生成H2SO4腐蝕機體。機械雜質和水分:機械雜質增加磨損,水分易生銹。 柴油機可燃混合氣的形成和燃燒,是在燃燒室內進行的。 (1)柴油的特點:粘度大,蒸發性差。借助高溫、高壓噴射,強渦流氣體混合。在壓縮上止點前1540曲軸轉角噴入燃燒室。高溫:是借助壓縮終了750950k高溫蒸發。高壓:以10150MPa壓力噴入燃燒室。強渦流以410m/s氣流運動。(2)混合氣的形成:燃油以高壓噴散成細微顆粒的霧狀油沫,油粒在高溫下進行吸熱、蒸發、擴散

56、、混合一系列物理化學變化,在強氣流下加速混合與化學反應。混合占2060曲軸轉角。是邊噴射邊混合邊燃燒的過程。混合不均勻,易產生碳煙。(3)混合氣的形成方式:有空間混合式和油膜蒸發式,由燃燒室形狀而定。空間混合:燃油噴入燃燒室空間,利用燃油的均勻分布和油粒的細微度,與高速氣流進行混合。油膜混合:將燃油噴在燃燒室壁面,利用壁面的高溫分層蒸發與高速氣流混合。二、可燃混合氣的形成 三、混合氣的成分與燃燒類型:(一)、混合氣成分:理論空氣量L0 :1kg燃油完全燃燒理論上所需要的空氣量。汽L014.6kg;柴L013.8kg。實際空氣量L: 1kg燃油完全燃燒實際供給的空氣量。過量空氣系數L/L0 。

57、1.051.15為經濟混合氣; 1為標準混合氣; 1.2為稀混合氣; 1.4過稀不能燃燒。 0.85 0.95為功率混合氣; 0.4過濃不能燃燒;正常范圍0.81.2;車用高速柴油機1.21.6;增壓柴油機1.82.2。(二)、燃燒類型預混合燃燒:預先將燃油和空氣混合成可燃混合氣,著火后迅速燃燒放熱。如:汽油機。擴散燃燒:噴入燃燒室的較大油粒,經吸熱、蒸發、擴散、混合、燃燒的過程。如:柴油機。柴油機是擴散燃燒;汽油機是預混合燃燒。第二節:柴油機燃燒過程一、著火延遲期() 從噴油開始至開始著火,壓力線離開壓縮線。該段柴油噴入,吸熱,蒸發,混合,分解,進行理化反應過程。理化反應重疊進行,適當地方多

58、處著火,壓力升高,離開壓縮線。 著火延遲時間, 0.70.3ms 著火延遲曲軸轉角, 630要求:該階段要短,可燃氣量要少,否則爆燃。影響因素:16烷值,壓終溫度,霧化質量,轉速。 二、速燃期(段)從壓力線離開壓縮線至缸內出現最高壓力為止。燃燒迅速,壓力、溫度迅速升高,燃燒無組織,為多點燃燒。 0.40.6MPa,過高機械負荷大,沖擊大,噪音大,工作粗暴。Pmax=69MPa,出現在上至點后610曲軸轉角。等容燃燒,放熱1/21/3,仍噴油,缺氧,高溫裂解,排煙。影響:供油提前角,噴油規律,霧化質量,渦流速度。三、緩燃期:()從最高壓力到最高溫度為止。噴油、燃燒仍進行,活塞下行,容積增大,等壓

59、燃燒,渦流速度下降,缸內廢氣增加,燃速下降,不完全燃燒。熱傳至缸壁,出現最高溫度16002000,在上止點后2035度轉角出現,放熱量達7080。該期噴入的燃油高溫裂解,產生碳煙,應盡量縮短該期。影響:渦流速度,噴油規律四、補燃期()從緩燃期終點至燃油基本燒完為止的階段。容積增大,缺氧,壓力下降,燃速慢,甚至到排氣,熱損失大,零件熱負荷大,冒煙,應盡量減少。影響:渦流速度,噴油持續角。(2530)柴油機燃燒的主要特點是:(1)燃料的混合和燃燒是在氣缸內進行的。 (2)混合與燃燒的時間很短0.00170.004秒。 (3)柴油粘度大,不易揮發,必須以高溫、高壓霧狀噴入氣缸。 (4)借助高速渦流氣

60、體充分混合。(5)可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時、連續、重疊進行的,即邊噴射,邊混合,邊燃燒。第三節: 燃燒室 直接噴射式燃燒室 型盆型球型 渦流室式預燃室式燃燒室由活塞頂部的凹坑與氣缸蓋底部所包圍的單一內腔組成,燃燒室容積全部在活塞頂面上。 分隔式燃燒室燃燒室由缸蓋內部的預燃室和活塞頂部的凹坑組成,燃燒室容積為兩部分之和。分類:一、直噴式燃燒室盆形:進氣無渦流,以空間混合為主,霧化質量以高細微度及均勻分布實現。噴油器用細孔(d=0.150.35mm),多孔(i=612),高壓(20150MPa),大噴射角(140160)保證。型燃燒室:形狀簡單、易于加工;結構緊湊;熱效率高;工作粗暴;要求

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