汽車結(jié)構(gòu) 第01章_發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造-文庫吧
2024-11-10 22:26 本頁面
【正文】 現(xiàn)代汽油發(fā)動機壓縮比一般為 6～ 9（轎車有的達到9～ 11）。如一汽 大眾捷達轎車 EA827型 縮比為 ，而 EA113型 。 ?caVV??2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 15頁 壓縮比越大，在壓縮終了時混合氣壓力和溫度越高，燃燒速度增快，因而發(fā)動機發(fā)出的功率增大，熱效率提高，經(jīng)濟性越好。但壓縮比過大時。不僅不能進一步改善燃燒情況，反而會出現(xiàn) 爆燃和表面點火 不正常的燃燒現(xiàn)象。 爆燃 是由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。爆燃時，火焰以極高的速率傳播，溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速向前推進。當這種壓力波撞擊燃燒室壁面時就發(fā)出尖銳的敲缸聲。同時，還會引起發(fā)動機過熱、功率下降、燃油消耗量增加等一些不良后果。嚴重爆燃時甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂 、活塞燒頂、火花塞絕緣體被擊穿等機件損壞現(xiàn)象。 表面點火 是由于燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門頭，火花塞電極，積碳）點燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。表面點火發(fā)生時，也伴有強烈的敲擊聲（較沉悶），產(chǎn)生的高壓會使發(fā)動機機件承受的機械負荷增加，壽命降低。因此，在提高發(fā)動機壓縮比的同時，必須注意防止爆燃和表面點火的發(fā)生。此外，發(fā)動機壓縮比的提高還受到排氣污染法規(guī)的限制。 2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 16頁 作功行程 在這個行程中，進、排氣門仍然關閉。當活塞接近上止點時，裝在氣缸蓋上的火花塞即發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣?？扇蓟旌蠚馊紵?，放出大量的熱能，氣壓力和溫度迅速增加，所能達到的最高壓力約3~5MPa，相應溫度則為2200~2800K。高溫、高壓燃氣推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械能。它除了用于維持發(fā)動機本身繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而外，其余即用于對外作功。示功圖上曲線 表示活塞向下移動時，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度都降低，在作功形成終了的 點，壓力降至~， 溫度則降為1300~1600K。 zbb2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 17頁 排氣行程 ? 可燃混合氣燃燒后生成的廢氣，必須從氣缸中排除，以便進行下一個工作循環(huán)。 ? 當膨脹接近終了時，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進行自由排氣，活塞到達下止點后再向上止點移動時，繼續(xù)將廢氣強制排到大氣中?；钊缴现裹c附近時，排氣行程結(jié)束。這一行程在示功圖上用曲線 表示。在排氣行程中，氣缸內(nèi)壓力稍高于大氣壓力，約為 ~。排氣終了時，廢氣溫度約為900~1200K。 ? 由于燃燒室占有一定的容積，因此在排氣終了時，不可能將廢氣排盡，這一部分留下的廢氣稱為 殘余廢氣。 br2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 18頁 四個沖程 五個過程 2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 19頁 總結(jié) 四沖程汽油機的工作循環(huán)包括四個活塞行程，即進氣行程、壓縮行程、膨脹行程（作功行程）和排氣行程。經(jīng)過這四個行程，完成一個 工作循環(huán) 。這期間活塞在上、下止點間往復了四個行程，曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。 (在發(fā)動機內(nèi)，每一次將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能都必須經(jīng)過吸入空氣、壓縮和輸入燃料，使之發(fā)火燃燒而膨脹作功，然后將生成的廢氣排除這樣一系列連續(xù)過程，稱為一個工作循環(huán)。 ) 2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 20頁 四沖程柴油機工作原理 四沖程柴油機（壓燃式發(fā)動機）的每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。但由于柴油機的燃料是柴油，其粘度比汽油大，而其自燃溫度卻較汽油低，故 可燃混合氣的形成 及 點火方式 都與汽油機不同。 2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 21頁 柴油機在進氣行程吸入的是純空氣，在壓縮行程終了時，柴油機噴油泵 1將油壓提高到 10～ 15MPa以上，通過噴油器 2噴入氣缸，在很短時間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。因此，這種發(fā)動機的可燃混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的。由于柴油機的壓縮比高（一般為 16～ 22），所以壓縮終了時氣缸內(nèi)的空氣壓力可達 ～ ，同時溫度高達 750～ 1000K，大大超過柴油機的自燃溫度。因此，柴油噴入氣缸后，在很短時間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒，氣缸內(nèi)氣壓急劇上升至 6～ 9MPa，溫度也升到 2021～ 2500K。在高壓氣體推動下，活塞向下運動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功。廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。 2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 22頁 柴油機 汽油機 ① 轉(zhuǎn)速較汽油機低 ② 質(zhì)量大 ③ 制造和維修費用高 ④ 壓縮比高，燃油消耗率低，燃油經(jīng)濟性好 ① 轉(zhuǎn)速高 ② 質(zhì)量小 ③ 工作噪聲小 ④ 起動容易 ⑤ 制造和維修費用低 ⑥ 燃油消耗率高，燃油經(jīng)濟性差 2021/12/23 哈爾濱工業(yè)大學（威海） 第 23頁 總結(jié) 四沖程發(fā)動機在一個工作循環(huán)的四個活塞行程中，只有一個行程是作功的，其余三個則是作功行程的輔助行程。因此，在單缸發(fā)動機內(nèi)，曲軸每轉(zhuǎn)兩周中只有半周是由于膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則依靠飛輪慣性維持轉(zhuǎn)動。顯然，作功行程時，曲軸的轉(zhuǎn)速比其它三個行程內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)速要高，所以曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的，因而發(fā)動機運轉(zhuǎn)就不平穩(wěn)。為了解決這個問題，飛輪必須做成具有更大的轉(zhuǎn)動慣量，而這樣做將使整個發(fā)動機質(zhì)量和尺寸增加。顯然，單缸發(fā)動機工作振動大，采用多缸發(fā)動機可以彌補上述缺點。因此，現(xiàn)在汽車上基本不用單缸發(fā)動機，用的最多的是 4缸、 6缸、 8缸發(fā)動機。在多缸四沖程發(fā)動機的每一個氣缸內(nèi)，所有的工作過程是相同的，并按上述次序進行，但所有氣缸的作功行程并不同時發(fā)生。例如，在 4缸發(fā)動機內(nèi)，曲
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1