發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理-在線瀏覽
2024-09-27 08:48本頁面
【正文】 為壓縮比。壓縮沖程中，氣體壓力和溫度同時(shí)升高，并使混合氣進(jìn)一步均勻混合，壓縮終了時(shí)，～，溫度約為600～800K。在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣，并迅速燃燒，使氣體的溫度、壓力迅速升高而膨脹，從而推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)做功，至活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，做功結(jié)束。(4) 排氣沖程。排氣沖程終了時(shí)，由于燃燒室容積的存在，氣缸內(nèi)還存有少量廢氣，氣體壓力也因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力而略高于大氣壓力。排氣沖程結(jié)束時(shí)，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟，活塞繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，又開始了下一個(gè)工作循環(huán)。四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖如圖15所示(注：示功圖是指在活塞式機(jī)器的一個(gè)工作循環(huán)中，氣缸內(nèi)氣體壓力隨活塞位移(或氣缸內(nèi)容積)而變化的循環(huán)曲線；該循環(huán)曲線所包圍的面積可表示為機(jī)器所做的功或所消耗的功)。但由于所使用燃料的性質(zhì)不同，可燃混合氣的形成和著火方式與汽油機(jī)有很大區(qū)別。(1) 進(jìn)氣沖程。上一沖程殘留的廢氣溫度也比汽油機(jī)低，～，溫度約為320～350K。壓縮沖程不同于汽油機(jī)的是壓縮純空氣，由于柴油的壓縮比大(約為16～22)，壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機(jī)高，壓力可達(dá)3～5MPa，溫度可達(dá)800～1000K。此沖程與汽油機(jī)有很大差異，壓縮沖程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫高壓空氣中，被迅速汽化并與空氣形成混合氣，由于此時(shí)氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度(約500K左右)，柴油混合氣便立即自行著火燃燒，且此后一段時(shí)間內(nèi)邊噴油邊燃燒，氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高，推動(dòng)活塞下行做功。(4) 排氣沖程?！瑴囟燃s為800～1000K。每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周(720176。)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的第一個(gè)循環(huán)(注：有的資料也將“啟動(dòng)”寫成“起動(dòng)”)，必須有外力將曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以完成進(jìn)氣和壓縮沖程；當(dāng)做功沖程開始后，做功能量便通過曲軸儲(chǔ)存在飛輪內(nèi)，使得以后的沖程和循環(huán)得以繼續(xù)進(jìn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)主要有動(dòng)力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)。(1) 有效轉(zhuǎn)矩Me。(2) 有效功率Pe。其值可以由發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)實(shí)際測(cè)得。Me和Pe之間有如下關(guān)系式中，n表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)。(3) 轉(zhuǎn)速n：指發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。按照汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法的規(guī)定，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能在額定工況下連續(xù)運(yùn)行300～1000h。發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出1kW式中，GT表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作每小時(shí)的耗油量(kg/h)。由于它關(guān)系到人類的健康及其賴以生存的環(huán)境，因此各國(guó)政府都制定出嚴(yán)格的控制法規(guī)，以削減發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和噪聲對(duì)環(huán)境的污染。 排放指標(biāo)主要是指從發(fā)動(dòng)機(jī)油箱、曲軸箱排出的氣體和從氣缸排出的廢氣中所含的有害排放物的含量。 噪聲是指對(duì)人的健康造成不良影響及對(duì)學(xué)習(xí)、工作和休息等正常活動(dòng)發(fā)生干擾的聲音。如我國(guó)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 18697—2002)中規(guī)定，轎車的噪聲不得大于79dB(A)。可靠性有多種評(píng)價(jià)方法，如首次故障行駛里程、平均故障間隔里程等。大體上，在用車生活中，我們主要注意到的是發(fā)動(dòng)機(jī)的其中兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是功率，另一個(gè)是扭矩。米(N通俗地講，功率反映的是車的絕對(duì)速度，或者說它可以跑多快；扭矩反映的是加速度，也就是提速行能。扭矩大的發(fā)動(dòng)機(jī)提速性能好，加速快，靈活。比如說在2800～5500r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可以保持95%的功率或扭矩。2．發(fā)動(dòng)機(jī)的特性發(fā)動(dòng)機(jī)有效性能指標(biāo)隨調(diào)整情況和使用工況的變化而變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性，通常用曲線表示它們之間的關(guān)系，這條曲線稱為特性曲線。通過對(duì)特性曲線的分析，可以評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及其他運(yùn)轉(zhuǎn)性能，為合理選擇、有效利用發(fā)動(dòng)機(jī)以及評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)維修后質(zhì)量好壞提供依據(jù)。1) 速度特性在節(jié)氣門開度(或噴油泵供油拉桿位置)一定的條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me、有效耗油率ge隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性。如圖16所示為某發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線圖。當(dāng)n=3500r/min 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率最大；當(dāng)n3500r/min或n3500r/min 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率都減小。 圖16 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線圖 圖17 2) 負(fù)荷特性發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定，逐漸改變節(jié)氣門開度(或改變噴油泵供油拉桿位置)，發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)耗油量GT、有效耗油率ge隨有效功率Pe(或有效轉(zhuǎn)矩Me)變化而變化的關(guān)系，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性。如圖18所示為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性曲線圖。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸出有效功率Pe =0，故有效耗油率ge曲線趨向無窮大，隨節(jié)氣門開度增大，Pe由小變大，ge迅速下降，直至降到最低值，隨Pe繼續(xù)加大，節(jié)氣門開度增大到全開80%時(shí)，混合氣開始加濃，ge又有所上升。有效耗油率ge在怠速時(shí)趨向無窮大，隨Pe 增加，ge下降。為了避免由排放黑煙引起的環(huán)境污染、易使燃燒室積炭和發(fā)動(dòng)機(jī)過熱現(xiàn)象等
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