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柴油机结构原理

柴油机结构原理
柴油机结构原理

柴油机结构

一、发动机的工作原理

发动机的功能是将燃料在气缸内燃烧使其热能转换成机械能,从而输出动力。能量的转换是通过不断地依次反复进行“进气—压缩—做功——排气”四个连续过程来实现的,每进行这样一个连续过程就叫做一个工作循环。

1、进气冲程—活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动,此时排气门关闭,进气门开启。活塞移动的过程中,气缸内的容积逐渐增大,形成一定的真空度,于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。直至活塞到达下止点时,进气门关闭,停止进气。

2、压缩冲程—进气冲程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸容积逐渐减小,由于进排气门均关闭,气体被压缩,气缸内温度上升,直至活塞到达上止点时,压缩结束。

3、做功冲程—在压缩冲程末,高压油嘴喷出高压燃油与空气混合,在高温、高压下混合气体迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高而膨胀,从而推动活塞由上止点向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴转动做功,至活塞到下止点时,做功结束。

4、排气冲程—在做功冲程结束时,排气门被打开,曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动,废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下,被排出气缸,直至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。排气冲程终了时由于燃烧室容积存在,气缸内还存少量废气,气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。

二、发动机的总体构造

柴油机由两大机构四大系统组成。

1、柄连杆机构—曲柄连杆机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。

由发动机的工作循环可知,混合气在气缸内燃烧产生的高压是通过活塞、连杆、曲轴而变为有用的机械能输出的;反之,工作循环的准备过程也是由曲轴通过连杆通过活塞作往复运动来实现的。可见,曲柄连杆机构是发动机维持工作循环,实现能量转换的核心。

2、配气机构—为使发动机的工作循环能够连续进行,必须定时地开闭气门,以便向气缸内充入新鲜气体和排出废气。它主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。

3、燃料供给系—从发动机的工作循环可知,柴油机要向气缸内提供纯空气并在规定时刻向气缸内喷入燃油。另外,需要将燃烧完的废气按规定的管路导出。柴油机的燃料供给系主要由燃油箱、喷油泵、喷油器、进、排气管、虑清器等组成。

4、润滑系—发动机内部有很多高速运动的摩擦表面,为了减小摩擦阻力和减缓磨损,需要向这些摩擦表面提供润滑油。润滑系主要由油底壳、机油泵、油道、虑清器等组成。

5、冷却系—发动机工作时,气缸内气体燃烧的热量在使气体膨胀做功的同时,不可避免地将会加热与它相接触的机件,为了保持正常的工作温度,需将机件的多余热量散发出去。冷却系有水冷和风冷两种,水冷主要由散热器、风扇、水泵、水套等组成;风冷主要由风扇、散

热片等组成。

6、启动系—发动机开始运转的第一个工作循环的准备过程,必须有外部动力带动曲轴旋转,启动系主要由起动机及其附属装置等组成。

三、曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是发动机将热能转换为机械能的主要装置。在做功冲程,它将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力;反之,在其他冲程,它又将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动,为做功冲程做好准备。

曲柄连杆机构由以下三部分组成:

1、气缸体——曲轴箱组:主要包括气缸体、曲轴箱、气缸

套、气缸盖、气缸垫等不动件;

2、活塞——连杆组:主要包括活塞、活塞环、活塞销、连

杆等运动件;

3、曲轴——飞轮组:主要包括曲轴、飞轮等。

一)曲柄连杆机构的工作条件及受力简析

曲柄连杆机构所受的力主要有气体压力、往复运动的惯性力、旋转运动的离心力以及相对运动接触表面的摩擦力。

?气体压力

在工作循环中,气缸内气体压力是不断变化的。做功冲程压力最高,其瞬间最高压力柴油机可达5—10Mpa。

?往复惯性力和离心力

由于曲柄连杆机构运动速度的大小和方向都是不断变化的,所以必定产生惯性力。

1、往复惯性力

2、离心惯性力

?摩擦力

曲柄连杆机构中互相接触的表面相对运动时都存在有摩擦力,其大小与正压力和摩擦系数成正比,其方向总与相对运动的方向相反。摩擦力的存在是造成配合表面磨损的根源。

二)气缸体与曲轴箱组

气缸体与曲轴箱组主要由气缸体、上下曲轴箱、气缸套、气缸盖和气缸垫等组成。

?气缸体与曲轴箱的结构形式与功用

气缸体是气缸的壳体,上曲轴箱是支承曲轴作旋转运动的壳体,二者组成了发动机的机体。其结构形式有整体式和分体式。

整体式结构就是将气缸体与曲轴箱铸成一体,称为气缸体,通常用为水冷发动机。

分体式结构就是将气缸体与上曲轴箱分开制造再用螺栓连接起来,多用于风冷发动机。

整体式或分体式的上曲轴箱是组装发动机的基础件,并由它来保持发动机各运动件相互间的准确位置关系。

?气缸体与曲轴箱的工作条件与要求

气缸体曲轴箱承受有较大的机械负荷和较复杂的热负荷。由其功用和工作条件,要求气缸体曲轴箱具有足够的强度,刚度和良好的耐热性、耐腐蚀性等。气缸体曲轴箱的变形会破坏各运动件间的准确位置关系,导致发动机技术状况和寿命降低,因而对刚度和强度的要求同样重要。

?曲轴箱的结构型式

上曲轴箱一般有三种结构形式。

平分式——主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上。其特点是制造方便但刚度小,且前后端呈半圆形,与油底壳结合面的密封较困难,给维修造成不方便。多用于中小型发动机,如492Q等。

龙门式——主轴承座孔中心线高于曲轴轴线分界面。其特点是结构刚度较高,且下曲轴箱前后端为一平面,其密封简单可靠,维修方便。上述两种型式,其主轴承座孔均为分开式,内孔和端面的加工是在主轴承盖上用定位销或定位套(平分式),或主轴承盖两侧平面(龙门式)定位,并用螺栓固定后进行的,因而轴承盖既不可换位也不可换向。为避免错装,在主轴承盖上都有位置和方向的记号。

隧道式——主轴承座孔不分开。其特点是结构刚度最大,主轴承同轴度易保证,但拆装较困难。

?气缸体与曲轴箱的材料

气缸体和上曲轴箱根据其工作条件和结构复杂的特点,一般用灰铸铁制造,因为它具有成本低、铸造工艺性好、刚度大、耐磨和吸振性好等优点。有的强化机型采用了球墨铸铁,还有的为了增加强度和耐磨

柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础

柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础 喷油泵是柴油供给系中最重要的零件,它的性能和质量对柴油机影响极大,被称为柴油机的"心脏"。 ?一.功用、要求、型式 ?功用:提高柴油压力,按照发动机的工作顺序,负荷大小,定时定量地向喷油器输送高压柴油,且各缸供油压力均等。 要求:?(1)泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。?(2)供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。 (3)保证按柴油机的工作顺序,在规定的时间内准确供油。?(4)供油量和供油时间可调正,并保证各缸供油均匀。(5)供油规律应保证柴油燃烧完全。 (6)供油开始和结束,动作敏捷,断油干脆,避免滴油。?类型:车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。?? 二.柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件: 柱塞和柱塞套是一对精密偶件,经配对研磨后不能互换,要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性,其径向间隙为0.002~0.003mm

柱塞头部圆柱面上切有斜槽,并通过径向孔、轴向孔与顶部相通,其目的是改变循环供油量;柱塞套上制有进、回油孔,均与泵上体内低压油腔相通,柱塞套装入泵上体后,应用定位螺钉定位。?柱塞头部斜槽的位置不同,改变供油量的方法也不同。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件,配对研磨后不能互换,其配合间隙为0.01 。 出油阀是一个单向阀,在弹簧压力作用下,阀上部圆锥面与阀座严密配合,其作用是在停供时,将高压油管与柱塞上端空腔隔绝,防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。?出油阀的下部呈十字断面,既能导向,又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面,称为减压环带,其作用是在供油终了时,使高压油管内的油压迅速下降,避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大,压力迅速减小,停喷迅速。? 泵油原理 工作时,在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下,迫使柱塞作上、下往复运动,从而完成泵油任务,泵油过程可分为以下三个阶段。 ?进油过程

材料成分结构性能三者间的关系

从钢铁材料看材料成分-结构-性能关系 钢铁从被利用开始至今一直是人类不可替代的原材料,是衡量一个国家综合国力和工业水平的重要指标。 我们都知道初铁外,C的含量对钢铁的机械性能起着重要作用,钢是含碳量为0.03%-2%的铁碳合金。随着碳含量的升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。同时含碳量对工艺性能也有很大影响。对可锻性而言,低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时,塑性好、强度低,便于塑性变形,所以一般锻造都是在奥氏体状态下进行。对焊接性而言,一般来说含碳量越低,钢的焊接性能越好,所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。而那些比例极小的合金加入,可以对钢的性能产生很大影响。可以说普通钢、优质钢和高级优质钢就是在这些比例极小的成分作用下分别出来的。那些合金成分的加入可以使钢的组织结构和性能都发生一定的变化,从而具有一些特殊性能。比如说,铬的加入不仅能提高金属的耐腐蚀性和抗氧化性,也能提高钢的淬透性,显著提高钢的强度、硬度和耐磨性;锰可提高钢的强度,提高对低温冲击的韧性;稀土元素可提高强度,改善塑性、体温脆性、耐腐蚀性及焊接性能等等。 钢铁材料的结构特征包括晶体结构、相结构和显微组织结构。钢铁是属于由金属键构成的晶体,因此就具有金属晶体的特性,如延展性。同时这也注定钢的机械性能不仅与其化学性能有关,而其晶体的结构和晶粒的大小影响更大。 铁碳合金的基本组元是纯Fe和Fe3C。铁存在同素异构转变,即在固态下有不同的结构。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体。碳溶解于 -Fe中形成的固溶体成为铁素体,其含碳量非常低,所以性能与纯铁相似,硬度低、塑性高,并有铁磁性。其显微组织与工业纯铁也相似。碳溶于 -Fe形成的固溶体为奥氏体,具有面心立方结构,可以溶解较多的碳。在一般情况下,奥氏体是一种高温组织,故奥氏体的硬度较低,塑性高。通常在对钢铁材料进行热变形加工,都应将其加热呈奥氏体状态。 由此,从钢铁材料中,我们看到,材料的成分,结构和性能是密不可分的三者。成分和结构往往可以极大的影响材料的性能,而成分和结构之间也是相互影响的。 1、C的含量对钢铁的机械性能起着重要作用,随着碳含量的升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。同时含碳量对工艺性能也有很大影响对可锻性而言,低碳钢比高碳钢好。对焊接性而言,一般来说含碳量越低,钢的焊接性能越好。 2、合金成分的加入可以使钢的组织结构和性能都发生一定的变化,从而具有一些特殊性能。比如说,铬的加入不仅能提高金属的耐腐蚀性和抗氧化性,也能提高钢的淬透性,显著提高钢的强度、硬度和耐磨性。 3、钢铁是属于由金属键构成的晶体,因此就具有金属晶体的特性,如延展性。同时这也注定钢的机械性能不仅与其化学性能有关,而其晶体的结构和晶粒的大小影响更大。 4、铁存在同素异构转变,即在固态下有不同的结构。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体。碳溶解于 -Fe中形成的固溶体成为铁素体,其含碳量非常低,所以性能与纯铁相似,硬度低、塑性高,并有铁磁性。其显微组织与工业纯铁也相似。碳溶于 -Fe形成的固溶体为奥氏体,具有面心立方结构,可以溶解较多的碳。

MTU柴油发动机的结构与原理简介.

第一章 MTU柴油发动机的结构与原理简介 第一节柴油机功率的标定 柴油发电机组是由内燃机和同步发电机组合而成的。内燃机允许使用的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制,因此,需规定允许连续运转的最大功率,称为标定功率。 内燃机不能超过标定功率使用,否则会缩短其使用寿命,甚至可能造成事故。 柴油机的标定功率 国家标准规定,在内燃机铭牌上的标定功率分为下列四类: (1)15分钟功率。即内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。是短时间内可能超负荷运转和要求具有加速性能的标定功率,如汽车、摩托车等内燃机的标定功率。 (2)1小时功率。即内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率。如轮式拖拉机、机车、船舶等内燃机的标定功率。 (3)12小时功率。即内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率。如电站机组、工程机械用的内燃机标定功率。 (4)持续功率。即内燃机允许长时间连续运转的最大有效功率。 对于一台机组,柴油机输出的功率是指它的曲轴输出的机械功率。根据规定,电站用柴油机的功率标定为12小时功率。即柴油机在大气压力为101.325kPa,环境气温为20℃,相对湿度为50%标准工况下,柴油机以额定转速连续12小时正常运转时,达到的有效功率,用Ne表示。 一般进口柴油机,其功率分为主用功率和备用功率,两者功率之比为0.91:1,相当于我国12小时功率和1小时功率之分。 柴油机是内燃机的一种类型,是现代广泛应用的发动机之一。它是将柴油喷射到汽缸内与空气混合燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机。目前,通信和其他国民经济部门的自备电站主要依靠它作动力带动同步交流发电机发电。当市电停电时,依靠该机组发电,提供交流电源,保证通信设备或其他电器的用电。本章就MTU 柴油发电机组柴油机的结构和原理分别进行简单的介绍。 第二节MTU柴油机的总体结构与型号命名规则 柴油机是实现热能转变为机械能的动力设备,它由下述基本部分组成: 总体结构 1.首先欲得到热能,这就必须提供一定数量的燃料,送进燃烧室与空气充分混合燃烧产生热量,因此,必须有燃料系统。它包括柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵和喷油嘴等零部件。

高聚物结构与性能的关系

高聚物结构与性能的关系 1. 高聚物的结构 按研究单元的不同分类,高聚物结构可分为两大类:一类为高聚物的链结构,即分子内的结构,是研究一个分子链中原子或基团之间的几何排列;另一类为高聚物的分子聚集态结构,即分子间的结构,是研究单位体积内许多分子链之间的几何排列。对高聚物材料来说,链结构只是间接影响其性能,而分子聚集态结构才是直接影响其性能的因素。 高聚物链结构 高聚物的链结构包括近程结构和远程结构。近程结构是指结构单元的化学组成、立体异构、连接顺序、以及支化、交联等;远程结构是指高分子链的构象、分子量等。 高聚物链结构是决定高聚物基本性质的主要因素,各种高聚物由于链结构不同其性质则完全不同。例如,聚乙烯柔软容易结晶,聚苯乙烯硬而脆不能结晶;全同立构聚丙烯在常温下是固休,可以结晶,而无规立构聚丙烯在常温下则为粘稠的液体等。 高聚物的聚集态结构 高聚物的分子聚集态结构包括晶态、非晶态、液晶态、取向态等;高聚物的分子聚集态结构是在加工成型过程中形成的,是决定高聚物制品使用性能的主要因素。即使具有相同链结构的同一种高聚物,由于加工成型条件的不同,其成型品的使用性能就有很大差别。例如,结晶取向程度不同直接影响纤维和薄膜的力学性能;结晶大小和形态不同可影响塑料制品的耐冲击强度,开裂性能和透明性。 因此对高聚物材料来说,链结构只是间接影响其性能,而分子聚集态结构才是直接影响其性能的因素。研究高聚物分子聚集态结构的意义就在于了解高聚物分子聚集态结构的特征,形成条件及其与材料性能之间的关系,以便人为地控制加工成型条件得到具有预定结构和性能的材料,同时为高聚物材料的物理改性和材料设计建立科学基础。 2.高聚物结构与力学性能的关系 链结构与力学性能的关系 不同的高聚物,有不同的分子结构,当然会显示出不同的材料性能出来。聚

材料结构与性能地关系

关于新型材料结构与性能的关系相关文章读后感 通过阅读文献,我了解了关于新型材料的一些基础知识。 新型材料是指那些新近发展或正在发展的、具有优异性能和应 用前景的一类材料。新型材料的特征: (1)生产制备为知识密集、技术密集和资金密集; (2)与新技术和新工艺发展密切结合。如:大多新型材料通过 极端条(如超高压、超高温、超高真空、超高密度、超高频、 超高纯和超高速快冷等)形成。 (3)一般生产规模小,经营分散,更新换代快,品种变化频繁。 (4)具有特殊性能。如超高强度、超高硬度、超塑性,及超导 性、磁性等各种特殊物理性能。 (5)其发展与材料理论关系密切。 新型材料的分类,根据性能与用途分为新型结构材料和功能材料。新型结构材料是指以力学性能为主要要求,用以制造各种机器零件和工程结构的一类材料。新型结构材料具有更高力学性能(如强度、硬度、塑性和韧性等),能在更苛该介质或条件下工作。功能材料指具有特定光、电、磁、声、热、湿、气、生物等性能的种类材料。广泛用于能源、计算机、通信、电子、激光、空间、生命科学等领域。根据材料本性或结合键分为金属材料、元机非金属材料、高分子材料、复合材料

新型材料,在国民经济中具有举足轻重的地位。对新一代材料的要求是:(1)材料结构与功能相结合。(2)开发智能材料。智能材料必须具备对外界反应能力达到定量的水平。目前的材料还停留在机敏材料水平上,机敏材料只能对外界有定性的反应。(3)材料本身少无污染,生产过程少污染,且能再生。(4)制造材料能耗少,本身能创造新能源或能充分利用能源。 材料科学发展趋势:(1)研究多相复合材料。指两个或三个主相都在一个材料之中,如多相复合陶瓷材料,多相复合金属材料,多相复合高分子材料,金属—陶瓷、金属—有机物等。(2)研究并开发纳米材料。①把纳米级晶粒混合到材料中,以改善材料脆性。②利用纳米材料本身的独特性能。 基于材料结构和性能关系研究的材料设计,其核心科学问题有三: (l)寻找决定材料体系特性的关键功能基元; (2)材料微观结构和宏观功能特性的关系的研究; (3)基于功能基元材料体系的设计原理。 各种新型材料的开发研究越来越引起人们的重视,活性碳纤维(ACF)(或纤维状活性碳(FAC)是近几十年迅速发展起来的一种新颖的高效吸附材料。 ACF的吸附性能与其结构特征有密切关系.影响性能的结构因素可分为两个方面:其一为孔结构因素,如比表面积、孔径、孔容等。在通常情况下,比表面积与吸附量有正比关系;其二为表面官能团的种类和含量,例如含氮官能团的ACF对含硫化合物有优异的吸附能力.

柴油机工作原理

戴姆勒-克莱斯勒公司供图 2.7升CRD直喷式柴油机,2003吉普大切诺基 如果您没有读过汽车发动机工作原理一文,您可能先要阅读这篇文章以了解内燃的基本原理。不过请尽快回到本文——它将为您解开柴油机的奥秘并介绍一些最新发展。 鲁道夫·狄赛尔提出了柴油机这一概念,并于1892年在德国申请到专利。其目标是生产一种高效发动机。汽油机发明于1876 年,效率并非很高,尤其在当时。 戴姆勒-克莱斯勒公司供图 Atego 6缸柴油机

汽油机和柴油机的主要差异是: 汽油机吸入燃料与空气的混合物并将其压缩,然后通过火花将混合物点燃。柴油机 只吸入空气并将其压缩,然后将燃油喷入压缩空气。压缩空气产生的热量就能将 燃油点燃。 汽油机的压缩比为8:1至12:1,而柴油机的压缩比为14:1,甚至能达到25:1。由 于柴油机具有更高的压缩比,因此效率也更高。 汽油机通常使用汽化作用,即在空气进入气缸或油口之前,空气与燃油早已混合; 或使用油口燃油喷射,即在开始进气冲程(气缸外)之前喷射燃油。柴油机采用 直喷式,即柴油被直接喷入气缸。 下图是柴油循环的动画演示。可将其与汽油机的动画演示比较一下,看看有哪些地方不同: Your browser does not support JavaScript or it is disabled. Baris Mengutay供图 注意柴油机没有火花塞,它吸入并压缩空气,然后将燃油直接喷入燃烧腔(直喷式)。其实是压缩空气产生的热量点燃了柴油机的燃油。 柴油机的喷油器是其最为复杂的部件,并且曾经是大量试验的课题。因为具体到每一台发动机,其喷油器的位置都可能各不相同。喷油器应当能够承受气缸内部的温度和压力,同时使喷出的燃油呈细密的雾状。使气缸内部循环的油雾能够均匀分布也是一个问题,因此一些柴油机采用特殊的感应阀、预燃烧腔或其他装置,以使气流在燃烧腔内呈旋涡状,或者改进点火和燃烧过程。

材料的组织结构与性能的关系

第三章材料的组织结构与性能的关系 在第一章,我们特别强调指出微观结构不同性能会不同。上一章,我们进一步明确了微观结构的具体物理意义。微观结构具体怎样影响性能,有哪些客观规律,就是这一章大家要学习的内容。掌握了这些知识,将会为大家选用材料,研制新材料提供理论依据。 结构材料和功能材料的区分在于人们对于材料主要要求的性能不同。对于结构材料,材料的强度、韧性是主要要求的性能,这种性能对材料的组织、原子排列方式很敏感;而功能材料主要要求材料的声、电、热、光、磁等物理性能和化学性能,它们往往对组织不那么敏感,而对材料中的电子分布与运动敏感。所以本章分成结构材料和功能材料二部分来介绍。 结构材料在工业文明中发挥了巨大作用。大到海洋平台,小到一枚螺丝钉,它们所用材料都要考虑承载能力,都是用结构材料。面向2 1世纪,进一步发展空间技术、核能、海洋开发、石油、化工、建筑建材及交通运输等等仍然要依赖于结构材料。其中金属材料以前是,现代仍然是占主导地位;在一些关键部位或特殊环境下如高温、腐蚀条件下要用到结构陶瓷;高分子材料重量轻、耐腐蚀的优点使人们在一些承载低的工况下用它做结构材料;复合材料由于可利用各种材料之长,正成为大家关注的热点,其作为结构材料使用的场合不断增加。总之,这几类材料都可以作结构材料,但各有优缺点,通过学习大家要掌握这几类结构材料的特点和一些典型材料微观结构对性能的影响规律。 功能材料是当代新技术,如信息技术、生物工程技术、航空航天技术、能源技术、先进制造技术、先进防御技术……的物质基础,是新技术革命的先导,它的用量不大,但作用不小。金属材料、无机非金属材料、高分子材料中都有一些是功能材料,不同功能材料的复合更有可能开发出多功能的功能材料。由于这几类材料的声、光、电、热、磁各物理性质在本质上有共同的地方,所以功能材料部分我们按电、光、磁的顺序来介绍。这三种物理性质用的较多。对于电、光、磁本质的了解可以使我们容易理解形形色色的功能材料。 第一节结构材料 1. 材料在承载时发生的变化 1.1.1弹性、塑性、强度、韧性 无论是何种材料,在载荷的作用下,都要产生一些变化,我们管它叫变形。最明显的是,一根橡皮筋受拉会变长,去除拉力后又恢复了原样;但若是一根铁丝,我们可以很容易将其弯曲,但卸载后,弯曲形状还会保持。能恢复的变形称之为弹性变形,不能恢复的变形称之为塑性变形。显然,不同材料,发生弹性变形、塑性变形的难易程度不同。载荷与绝对变形的关系可用来评价材料的变形能力,但其中含有尺寸因素的影响。 工程上,是用应力与应变间的关系来衡量材料的变形能力。应力(T = P/A o。式中P为载荷。A o为试件的起始横截面积;应变 & = △ L / L o,即试件相对变形的大小。L o为试件的长度,△ L为在载荷作用下试件的伸长。 当材料发生弹性变形的时候,应力与应变呈线性关系,即(7= E & ,这就是著名的 虎克定律, E 被称为杨氏模量,一般称为弹性模量,是材料弹性性能的表征。从微观上讲,材料弹性变形是外力作用所引起的原子间距离发生可逆变化的结果。因此,材料对弹性变形的抗力取于原子间作用力的大小,也就是说,与原子间结合键类型、原子大小、原子间距离有关。 在工程上,绝大部分结构件和机器零件,都是在弹性状态下工作,不允许发生塑性变形。因此人们十分关注材料抵抗塑性变形的能力,表征这种能力的是一些强度指标。 图3-1 是低碳钢、陶瓷、橡皮的拉伸应力- 应变曲线。从中我们可以看出,陶瓷只有弹性变形阶段且弹性变形量很小,即只有应力-应变间呈直线关系段;橡皮的弹性变形所需载荷很小,弹性变形量很大;低碳钢弹性变形量小,塑性变形量较大。下面我们以合金钢的拉伸应力一

柴油发电机工作原理

发电机 { 直流发电机、交流发电机 { 同步发电机、异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 直流发电机的工作原理 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 电刷上不加直流电压,用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动,线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线,而在其中感应产生电动势,电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转,,因此,必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线,虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的.线圈内的感应电动势是一种交变电动势,而在电刷A,B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些,是一种方向不变的脉振电动势)。因为,电枢在转动过程中,无

论电枢转到什么位置,由于换向器配合电刷的换向作用,电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势,因此,电刷A始终有正极性。同样道理,电刷B始终有负极性,所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多,可使脉振程度减小,就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。 铁芯具有吸引磁力线的作用(因为其磁阻很小),发电机电枢线圈是放在定子铁芯槽中的,磁场N-S的磁力线将被吸引,穿过定子铁芯后闭合。磁场的磁力线转动时,也就被电枢线圈切割了,自然就产生了电动势和电流。 异步电机一般定子通电,转子有感应电势,所以我们也称异步电机为感应电机。转子的转速与同步转速总是有一定的差异,这才叫异步电机的。 同步电机是定转子都要通电,而且转子的转速与同步转速一直是一样的,所以叫同步电机。

《材料结构与性能》习题教学文案

《材料结构与性能》 习题

《材料结构与性能》习题 第一章 1、一25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受的轴向拉力4500N。如直径拉细成2.4mm,问: 1)设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,求拉伸后的长度; 2)在此拉力下的真应力和真应变; 3)在此拉力下的名义应力和名义应变。 比较以上计算结果并讨论之。 2、举一晶系,存在S14。 3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。 4、一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa),计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5%的气孔,估算其上限及下限弹性模量。 5、画两个曲线图,分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。并注出:t=0,t=∞以及t=τε(或τσ)时的纵坐标。

6、一Al2O3晶体圆柱(图1.28),直径3mm,受轴向拉力F ,如临界抗剪强度τc=130MPa,求沿图中所示之一固定滑移系统时,所需之必要的拉力值。同时计算在滑移面上的法向应力。 第二章

1、求融熔石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm;弹性模量值从60到75GPa。 2、融熔石英玻璃的性能参数为:E=73GPa;γ=1.56J/m2;理论强度。如材料中存在最大长度为的内裂,且此内裂垂直于作用力的方向,计算由此而导致的强度折减系数。 3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式: 与 是一回事。 4、一陶瓷三点弯曲试件,在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。如果E=380GPa,μ=0.24,求KⅠc值,设极限载荷达50㎏。计算此材料的断裂表面能。 5、一钢板受有长向拉应力350 MPa,如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷,长8mm(=2c)。此钢材的屈服强度为1400MPa,计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。

柴油机工作原理

柴油机工作原理 国产上柴柴油发电机组 在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

柴油机发电机主要品牌 Perkins1932年的Perkins公司是世界最早生产发动机公司的公司之一。所生产的以柴油和天然气作为 柴油发电机 燃料的发动机因其经济性,可靠性和耐久性的优点在各行业当中得到广泛的推广和应用。如汽车、工程机械、农业机械、工业用发电机组及船舶等。产品方面有100、3.152、4.236、1000、1300、2000、3000和4000系列。其中2000和3000系列出自享誉世界,在机械动力领域最具权威之一的英国ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)公司的设计及制造。 Cummins美国康明斯发动机公司始建于1919年,主要生产发电设备、工业及汽车等行业用发动机。康明斯公司在世界技术方面居领先地位,始终是200马力以上柴油发动机最大生产厂家及50马力以上柴油发动机第二生产厂家。其产品以优越的性能,卓越的品质,合理的价格,忠诚的服务遍及世

柴油机结构原理分析解析

柴油机结构 一、发动机的工作原理 发动机的功能是将燃料在气缸内燃烧使其热能转换成机械能,从而输出动力。能量的转换是通过不断地依次反复进行“进气—压缩—做功——排气”四个连续过程来实现的,每进行这样一个连续过程就叫做一个工作循环。 1、进气冲程—活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动,此时排气门关闭,进气门开启。活塞移动的过程中,气缸内的容积逐渐增大,形成一定的真空度,于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。直至活塞到达下止点时,进气门关闭,停止进气。 2、压缩冲程—进气冲程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸容积逐渐减小,由于进排气门均关闭,气体被压缩,气缸内温度上升,直至活塞到达上止点时,压缩结束。 3、做功冲程—在压缩冲程末,高压油嘴喷出高压燃油与空气混合,在高温、高压下混合气体迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高而膨胀,从而推动活塞由上止点向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴转动做功,至活塞到下止点时,做功结束。 4、排气冲程—在做功冲程结束时,排气门被打开,曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动,废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下,被排出气缸,直至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。排气冲程终了时由于燃烧室容积存在,气缸内还存少量废气,气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。

二、发动机的总体构造 柴油机由两大机构四大系统组成。 1、柄连杆机构—曲柄连杆机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。 由发动机的工作循环可知,混合气在气缸内燃烧产生的高压是通过活塞、连杆、曲轴而变为有用的机械能输出的;反之,工作循环的准备过程也是由曲轴通过连杆通过活塞作往复运动来实现的。可见,曲柄连杆机构是发动机维持工作循环,实现能量转换的核心。 2、配气机构—为使发动机的工作循环能够连续进行,必须定时地开闭气门,以便向气缸内充入新鲜气体和排出废气。它主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。 3、燃料供给系—从发动机的工作循环可知,柴油机要向气缸内提供纯空气并在规定时刻向气缸内喷入燃油。另外,需要将燃烧完的废气按规定的管路导出。柴油机的燃料供给系主要由燃油箱、喷油泵、喷油器、进、排气管、虑清器等组成。 4、润滑系—发动机内部有很多高速运动的摩擦表面,为了减小摩擦阻力和减缓磨损,需要向这些摩擦表面提供润滑油。润滑系主要由油底壳、机油泵、油道、虑清器等组成。 5、冷却系—发动机工作时,气缸内气体燃烧的热量在使气体膨胀做功的同时,不可避免地将会加热与它相接触的机件,为了保持正常的工作温度,需将机件的多余热量散发出去。冷却系有水冷和风冷两种,水冷主要由散热器、风扇、水泵、水套等组成;风冷主要由风扇、散

船用柴油机的工作原理过程

船用柴油机地工作原理 二冲程柴油机地工作原理 通过活塞地两个冲程完成一个工作循环地柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异. b5E2R. 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面.二冲程柴油机没有进气阀,有地连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口;或设扫气口与排气阀机构.并专门设置一个由运动件带动地扫气泵及贮存压力空气地扫气箱,利用活塞与气口地配合完成配气,从而简化了柴油机结构. p1Ean. 燃烧膨胀及排气冲程: 燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气.活塞在燃气地推动下,由上止点向下运动,对外作功.活塞下行直至排气口打开,下行活塞把扫气口打开,扫气空气进入气缸,同时把气缸内地废气经排气口赶出气缸.活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气过程一直持续到下一个冲程排气口关 闭.DXDiT. 扫气及压缩冲程: 活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱内地空气,通过扫气口进入气缸,气缸中地残存废气被进入气缸地空气通过排气口扫出气缸.活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”.排气口关闭时,气缸中地空气就开始被压缩.当压缩至上止点前时,喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压地空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着火燃烧.本冲程结束,并与前一冲程形成一个完整地工作循环. RTCrp. 二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点,当然也存在本身固有地缺点. 四冲程柴油机地工作原理 柴油机地工作是由吸气、压缩、做功和排气这四个过程来完成地,这四个过程构成了一个工作循环.活塞走四个过程才能完成一个工作循环地柴油机称为四冲程柴油机.. 5PCzV. 一. 吸气冲程 第一冲程——吸气,它地任务是使气缸内充满新鲜空气.当吸气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内地燃烧室中还留有一些废气. jLBHr. 当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联地传动机构使吸气阀打开. 随着活塞地向下运动,气缸内活塞上面地容积逐渐增大:造成气缸内地空气压力低于进气管内地压力,因此外面空气就不断地充入气缸.在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程地气体压力低于大气压力,其值为~,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变.当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸地气流仍具有很高地速度,

柴油机工作原理及构造

柴油机工作原理及构造 精选文档

柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二 :历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年,德国的博世发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代,柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现 代动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、 固定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。

柴油发动机的工作原理与基本组成#(精选.)

柴油发动机的工作原理与基本组成 一、柴油发动机的概念: 柴油发动机是内燃机的一种,将柴油喷射到气缸内与空气混合,燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机,即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动,通过曲柄连杆机构使曲轴旋转,从而输出机械功。 二、四冲程工作原理: 1、四冲程分类:a进气冲程、b膨胀冲程、c压缩冲程、d排气冲程。 2、四冲程工作原理: 1、吸气冲程:活塞从上止点向下止点移动,目的是吸入新鲜空气为燃烧做好准备,此时进气门打开,排气门关闭。活塞到达下止点时进气门关闭,近期冲程结束。 2、压缩冲程:活塞从下止点向上止点移动,此时上气门关闭,气缸内空气受压缩温度、压力提高,为燃烧提供条件,活塞到达上止点时压缩冲程结束。 3、膨胀(做功)冲程:在压缩冲程结束时前,喷油器将燃油喷入气缸,与空气混合形成可燃气体并自燃,产生高温、高压推动活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而做功,活塞到达下止点时,气缸内压力下降,直到排气门打开。 4、排气冲程:做工结束后,气缸内的气体已成为废气,活塞从下止点向上止点运动,排气门打开,进气门关闭,活塞将废气排出气缸,到达上止点时,排气冲程结束。 5、排气冲程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外做功。

三、柴油机的组成部分: 柴油机总体结构一般由以下几大系统或机构组成: 1、机体(缸体)

2、燃油系统 3、曲轴连杆机构

4、进排气系统 进排气系统工作原理图:

5、润滑系统 1)润滑系统的组成: 2)润滑系统的作用:将润滑油共给摩擦件以减少摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洁摩擦表面。 6、冷却系统: 冷却系统内部工作示意图:

聚氨酯分子结构与性能的关系00708

聚氨酯分子结构与性能的关系 聚氨酯由长链段原料与短链段原料聚合而成,是一种嵌段聚合物。一般长链二元醇构成软段,而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。软段和硬段种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。 2.3.1 影响性能的基本因素 聚氨酯制品品种繁多、形态各异,影响各种聚氨酯制品性能的因素很多,这些因素之间相互有一定的联系。对于聚氨酯弹性体材料、泡沫塑料,性能的决定因素各不相同,但有一些共性。 基团的内聚能 聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。聚氨酯的性能与其分子结构有关,而基团是分子的基本组成成分。通常,聚合物的各种性能,如力学强度、结晶度等与基团的内聚能大小有关。聚氨酯分子中,除含有氨基甲酸酯基团外,不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。各基团对分子内引力的影响可用组分中各不同基团的内聚能表示,有关基团的内聚能(摩尔内能)见表2-11。 表2-11 基团的内聚能/(kJ/mol)

由表2-11可见,酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高;脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高,极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型,聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。 聚氨酯材料的结晶性、相分离程度等与大分子之间和分子内的吸引力有关,这些与组成聚氨酯的软段及硬段种类有关,也即与基团种类及密集程度有关。 氢键 氢键存在于含电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含H原子的基团之间,与基团内聚能大小有关,硬段的氨基甲酸酯或脲基的极性强,氢键多存在于硬段之间。据报道,聚氨酯中的多种基团的亚胺基(NH)大部分能形成氢键,而其中大部分是NH与硬段中的羰基形成的,小部分与软段中的醚氧基或酯羰基之间形成的。与分子内化学键的键合力相比,氢键是一种物理吸引力,极性链段的紧密排列促使氢键形成;在较高温度时,链段接受能量而活动,氢键消失。氢键起物理交联作用,它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性。氢键越多,分子间作用力越强,材料的强度越高。 结晶性 结构规整、含极性及刚性基团多的线性聚氨酯,分子间氢键多,材料的结

电喷柴油机的工作原理

电喷柴油发动机的工作原理和使用方法 电喷柴油机的工作原理 高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度. 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方 式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化, 此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU空制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下: 共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状 况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可

以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。 预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOX排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性,善高压共轨系统的冷起动性能。

柴油机的结构和原理

柴油机的结构和原理 柴油机是内燃机的一种类型,是现代广泛应用的发动机之一。它是将柴油喷射到气缸内与空气混合燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机。 一.柴油机的总体结构 1.首先欲得到热能,这就必须提供一定数量的燃料,送进燃烧室与空气混合燃烧产生热量,因此,必须有燃料系统。它包括柴油箱,输油泵,滤油器,高压喷油泵和喷油嘴等零配件。 2.为了将得到的热能转变为机械能,需要通过曲轴连杆机构来完成。此机构主要由汽缸体,曲轴箱,汽缸盖,活塞,活塞销,连杆,曲轴和飞轮等零件构成。当燃料在燃烧室内着火燃烧时,由于燃气的膨胀作用在活塞顶部产生压力,推动活塞作直线的往复运动,借助连杆转变曲轴旋转力矩,使曲轴带动工作机械(负荷)作功。 3.对于一台设备要连续实现热能转变为机械能,还必须配备一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气,排出燃烧后的废气。此机构由进气门,排气门,凸轮轴及驱动零件等组成。 4.为了减少柴油机的摩擦损失,保证各零配件的正常温度,柴油机必须有润滑系统和冷却系统。润滑系统应由机油泵,机油滤清器和润滑油道组成。 冷却系统应由水泵,散热器,节温器,风扇和水套等部件组成。 5.为了使柴油机能迅速启动,还需配置启动装置,对柴油机启动进行控制。 启动装置采用电动马达启动。 二.柴油机的工作原理 在热力过程中,只有在膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须反复进行膨胀。因此,必须设法重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气,压缩,膨胀,排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。 1. 进气冲程 进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。 2.压缩冲程 压缩冲程的目的是提高气缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。3.膨胀(作功)冲程 就是喷油器将柴油喷入气缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,在高温,高压气体的推力作用下,活塞运动并带动曲轴旋转而作功。 4.排气冲程 目的是清除缸内的废气。

浅析高分子材料性能与组成、结构的关系

浅析高分子材料性能与组成、结构的关系 一.概述 1.高分子材料及其分类: 相对分子质量超过10000的化合物称之高分子材料,又称高聚物或聚合物。高分子材料可分天然高分子(如淀粉、纤维素、蚕丝、羊毛等)和合成高分子,通常所说高分子材料指的是后者。 按其应用来分,高分子材料可分为塑料、橡胶、化纤、涂料和粘合剂五大类,有时又将塑料和橡胶合称为橡塑。由于大量新材料的不断出现,上述分类方法并非十分合理。 2.决定高分子材料性能主要因素: (1)化学组成: 高分子材料都是通过单体聚合而成,不同单体,化学组成不同,性质自然也就不一样,如聚乙烯是由乙烯单体聚合而成,聚丙烯是由丙烯单体聚合而成的,聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成。由于单体不同,聚合物的性能也就不可能完全相同。 (2)结构: 同样的单体即化学组成完全相同,由于合成工艺不同,生成的聚合物结构即链结构或取代基空间取向不同,性能也不同。如聚乙烯中的HDPE、LDPE和LLDPE,它们的化学组成完全一样,由于分子链结构不同即直链与支链,或支链长短不同,其性能也就不同。 (3)聚集态 高分子材料是由许许多多高分子即相同的或不相同的分子以不同的方式排列或堆砌而成的聚集体称之聚体态。同一种组成和相同链结构的聚合物,由于成型加工条件不同,导致其聚集态结构不同,其性能也大不相同。高分子材料最常见的聚集态是结晶态、非结晶态,又称玻璃态和橡胶态。聚丙烯是典型的结晶态聚合物,加工工艺不同,结晶度会发生变化,结晶度越高,硬度和强度越大,但透明降低。PP双向拉伸膜之所以透明性好,主要原因是由于双向拉伸后降低了结晶度,使聚集态发生了变化的结果。 (4)分子量与分子量分布(相对分子质量与相对分子质量分布): 对于高分子材料来说,分子量大小将直接影响力学性能,如聚乙烯虽然都是由乙烯单体聚合而成,分子量不同,力学性能不同,分子量越大其硬度和强度也就越好。如PE蜡,分子量一般为500~5000之间,几乎无任何力学性能,只能用作分散剂或润滑剂。而超高分子量聚乙烯,其分子量一般为70~120万,其强度都超过普通的工程塑料。表-1列出LDPE性能与相对分子质量的关系。 )的关系 × 高分子材料实际上是不同分子量的混合体,任何高分子材料都是由同一种组成而分子量却不相同的化合物构成。通常所说的分子量大小是指的平均分子量。分子量分布这一专用述语是用来表示该聚合物中各种分子量大小的跨度。分子量分布越窄即跨度越小,同样平均分子量的高分子材料其耐低温脆折性和韧性越好,而耐长期负荷变形和耐环境应力开裂性下降。 3.表征高分子材料性能常用的两个物理量: (1)密度: 单位体积物质的质量称之密度,其单位一般用g/cm3表示。对于高分子材料来说,密度大小表示高分子链之间接近的程度,或者说密堆积的程度。同一种高分子材料,密度大小将表示支链化的程度。支链化程度越小,密度越大,材料的硬度强度越好,而韧性降低。表-2列出聚乙烯性能与密度的关系。

柴油机工作原理与构造

柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二:历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年,德国的博世发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代,柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现代 动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固 定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。 ⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等. 11 按功率大少可分为小型(200)中型(200-1000)大型(1000-3000)特大(3000以上) 四,世界最大柴油机 瓦锡兰苏尔寿Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器 两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨 最佳工况每小时耗油6400升

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