發(fā)動機的總體結(jié)構(gòu)與工作原理-全文預(yù)覽
【正文】 組經(jīng)過轉(zhuǎn)換畫出多參數(shù)特性圖，即萬有特性圖。當(dāng)Pe 增大到等于全負(fù)荷的90%時，ge達到最小值，如圖中1點所示，再增加負(fù)荷，ge上升至曲線點2時，柴油機排放黑煙，至曲線點3時，柴油機發(fā)出最大功率。由圖分析可知，隨節(jié)氣門開度增大，有效功率Pe由小增大，發(fā)動機每小時耗油量GT隨之上升，當(dāng)節(jié)氣門開度達到全開的80%時，加濃混合氣，GT上升速度加快，曲線變陡。由圖可以看出，其在很寬的一個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持最大扭矩不變，說明其動力性能好。由圖分析可知，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速n=2000r/min時，發(fā)動機發(fā)出轉(zhuǎn)矩最大；當(dāng)n2000r/min或n2000r/min 時，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩都將減少。這里，介紹應(yīng)用較多的發(fā)動機的速度和負(fù)荷兩個使用特性。在轉(zhuǎn)速越低的位置出現(xiàn)高扭矩，說明發(fā)動機的提速性能越好。一般來說，功率大的發(fā)動機可以跑得很快，達到300km/h的速度都是可以做到的。功率的單位是千瓦或馬力，扭矩單位是牛 4) 可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo) 可靠性指標(biāo)是表征發(fā)動機在規(guī)定的使用條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，持續(xù)正常工作能力的指標(biāo)。對汽油機來說主要是廢氣中的一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)含量；對柴油機來說主要是廢氣中的氮氧化物(NOx)和顆粒(PM)含量。3) 環(huán)境指標(biāo) 環(huán)境指標(biāo)主要指發(fā)動機排氣品質(zhì)和噪聲水平。2) 經(jīng)濟性指標(biāo) 發(fā)動機經(jīng)濟性指標(biāo)一般用有效燃油消耗率ge表示。Pe的單位是kW。有效功率是指發(fā)動機運轉(zhuǎn)時由曲軸輸出的功率。 1) 動力性指標(biāo) 動力性指標(biāo)是表征發(fā)動機做功能力大小的指標(biāo)，一般用發(fā)動機的有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等作為評價指標(biāo)。四個沖程中，只有做功沖程做功，其他三個沖程是為做功沖程做準(zhǔn)備工作的輔助沖程，都要消耗一部分能量。 由上述四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)可知，兩種發(fā)動機工作循環(huán)的內(nèi)容基本相似。做功沖程中，瞬時壓力可達5～10MPa，瞬時溫度可達1800～2200K，溫度約為800～1000K。(2) 壓縮沖程。下面主要敘述柴油機與汽油機工作循環(huán)的不同之處。如此重復(fù)，循環(huán)不已。在做功沖程終了時，排氣門打開，進氣門關(guān)閉，曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動，廢氣在自身剩余壓力及活塞的推動下，被排出氣缸，活塞到達上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣沖程結(jié)束。(3) 做功沖程。進氣沖程結(jié)束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動，氣缸內(nèi)容積逐漸減小，由于進、排氣門均關(guān)閉，可燃混合氣被壓縮，活塞到達上止點時，壓縮結(jié)束?；钊竭_下止點時，進氣門關(guān)閉，停止進氣。圖14為單缸四沖程汽油機工作循環(huán)示意圖。)，活塞上下往復(fù)運動四次，稱為四沖程發(fā)動機。即經(jīng)過進氣、壓縮、做功、排氣四個過程。各種不同類型發(fā)動機對壓縮比的要求各不相同，一般柴油機的壓縮比高(e=16～22)，汽油機則較低(一般e= 6～9，轎車的e=9～11)。8) 氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e(Va)是指活塞在下止點時，活塞頂上面空間的容積(L)，它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即Va= Vh+ Vc。其計算公式為：式中：Vh——氣缸工作容積，L(升)；D——氣缸直徑，mm；S——活塞沖程，mm。活塞由一個止點移到另一個止點運動一次的過程稱為一個沖程(或一個行程)。 【能力要求】 認(rèn)識發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)。項目一 發(fā)動機的總體結(jié)構(gòu)與工作原理15 【知識要求】 掌握發(fā)動機作用、常用術(shù)語。 了解二沖程發(fā)動機工作原理。圖11為單缸四沖程汽油機的簡單結(jié)構(gòu)示意圖，圖12為單缸四沖程柴油機的簡單結(jié)構(gòu)示意圖。3) 活塞行程活塞行程(S)是指上、下兩止點間的距離，單位：mm(毫米)。5) 氣缸工作容積氣缸工作容積(Vh)是指活塞從上止點到下止點所讓出的空間的容積。7) 燃燒室容積燃燒室容積(Vc)是指活塞在上止點時，活塞頂上面空間的容積，單位：L。e表示活塞從下止點運動到上止點時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度，也表示氣缸內(nèi)氣體膨脹時體積變化的倍數(shù)。要完成這個能量轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過進氣，把可燃混合氣(或新鮮空氣)引入氣缸；然后將進入氣缸的可燃混合氣(或新鮮空氣)壓縮，壓縮接近終點時點燃可燃混合氣(或?qū)⒉裼透邏簢娙霘飧變?nèi)形成可燃混合氣并引燃)；可燃混合氣著火燃燒，膨脹推動活塞下行實現(xiàn)對外做功；最后排出燃燒后的廢氣。完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720176。1) 四沖程汽油機的工作原理四沖程汽油機的工作循環(huán)由進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成?；钊苿舆^程中，氣缸內(nèi)容積逐漸增大，形成一定真空度，于是經(jīng)過濾清的空氣與汽油混合成可燃混合氣，通過進氣門被吸入氣缸。(2) 壓縮沖程。壓縮沖程中，氣體壓力和溫度同時升高，并使混合氣進一步均勻混合，壓縮終了時，～，溫度約為600～800K。(4) 排氣
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