工程机械发动机概述介绍共30页
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发动机概述发动机第⼀节概述发动机是将某种形式的能量转变为机械能的机器。
在发动机内每⼀次将热能转化为机械能,都必须经过空⽓吸⼊、压缩和输⼊燃料,使之着⽕燃烧⽽膨胀作功,然后将⽣成的废⽓排出这样⼀系列连续过程,这称为发动机的⼀个⼯作循环。
对于往复活塞式发动机,可以根据每⼀⼯作循环所需活塞⾏程数来分类。
凡活塞往复四个单程完成⼀个⼯作循环的称为四冲程发动机;活塞往复两个单程即完成⼀个⼯作循环的则称为⼆冲程发动机。
根据所⽤燃料种类区分,常见的有汽油发动机(简称汽油机)、柴油发动机(简称柴油机)和天然⽓发动机。
根据冷却⽅式的不同,发动机可分为⽔冷式和风冷式两种。
按⽓缸数分类,有单缸发动机,多缸发动机。
按⽓缸的排列⽅式来分类,有直列式和V型排列式两种。
有些发动机采⽤增压器以提⾼进⼊⽓缸的空⽓或可燃混合⽓容量,从⽽达到提⾼发动机动⼒性、经济性的⽬的,⼀般称这类发动机为增压式发动机;不采取增压措施⽽靠⾃然吸⽓的叫作⾮增压式发动机。
我们今天要学习的,主要以油⽥上使⽤最⼴泛的四冲程系列机16SGT天然⽓发动机和⼆冲程系列机DPC为例进⾏介绍。
16SGT发动机是带增压、⽔冷、V型排列的多缸发动机,其作⽤是带动W74型压缩机进⾏原料⽓增压。
吐哈油⽥仅丘陵有该机型。
DPC系列机组在丘陵、鄯善、温⽶等采油⼚都有。
第⼆节四冲程发动机⼯作原理发动机基本术语1、上⽌点:活塞顶部距离曲轴中⼼最远处,即活塞在⽓缸内运⾏的最⾼位置。
2、下⽌点:活塞顶部距离曲轴中⼼最近处,即活塞在⽓缸内运⾏的最低位置。
3、曲柄半径:曲轴主轴颈中⼼到连杆轴颈(⼜称曲柄销)中⼼的距离R称为曲柄半径。
4、活塞⾏程:上下⽌点间的距离S。
⼀个活塞⾏程相当于曲轴转动半圈。
所以活塞⾏程的数值等于曲轴主轴颈中⼼到连杆轴颈(⼜称曲柄销)中⼼距离R的两倍,即S=2R。
5、⽓缸⼯作容积(也称⽓缸排量):活塞从上⽌点到下⽌点所扫过的体积。
⽤符号表⽰。
6、发动机⼯作容积:多缸发动机各⽓缸⼯作容积的总和叫发动机⼯作容积,⼜叫发动机排量,⽤符号表⽰。
发动机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置。
它通常是内燃机的核心部件,用于驱动车辆、船舶、飞机、发电等领域。
发动机的工作原理是将燃料与空气混合后在气缸内燃烧,产生的高温高压气体推动活塞运动,进而驱动曲轴转动,最终输出机械能。
发动机的种类繁多,常见的有汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机、电动发动机等。
其中,汽油发动机和柴油发动机是最为常见的两种发动机类型。
汽油发动机采用燃油和空气混合后点燃产生动力,而柴油发动机则采用燃油直接喷射进入气缸内进行燃烧。
发动机的性能指标包括功率、扭矩、燃油经济性、排放等。
其中,功率是指发动机在单位时间内输出的机械能,通常用马力(hp)或千瓦(kW)表示;扭矩是指发动机输出的转矩,通常用来描述发动机的加速性能;燃油经济性是指发动机的燃油消耗率,通常用升/百公里表示;排放是指发动机在工作过程中产生的废气和污染物的排放量,通常用克/千瓦时(g/kWh)表示。
发动机的设计和制造是一个综合性的工程,涉及到热力学、流体力学、材料科学、电子控制等多个学科领域。
随着科技的不断发展,发动机的性能和效率也在不断提升,同时也在朝着环保和节能的方向发展。
一.发动机概述发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。
简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。
发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点,二.发动机的分类1.按活塞运动方式分类:活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
前者活塞在汽缸内作往复直线运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。
2.按照进气系统分类:内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。
若进气是在接近大气状态下进行的,则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机;若利用增压器将进气压力增高,进气密度增大,则为增压内燃机。
增压可以提高内燃机功率。
3.按照气缸排列方式分类:内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式、双列式和三列式。
单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的。
双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。
三列式把气缸排成三列,成为W型发动机。
4.按照气缸数目分类:内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。
如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸、十六缸等都是多缸发动机。
现代车用发动机多采用三缸,四缸、六缸、八缸发动机。
柴油机原理、特性曲线和新技朮一,柴油机特点工程机械主要采用柴油机,柴油机釆用压缩点火,压缩比高比油耗小,热效率高、经济性好和燃料通用性高,柴油机采用质调节,在一定转速下,充气量大致是一定的,改变負荷只是改变喷油量,也就是改变混合气浓度。
它是工程机械的心脏,在很大程度上决定了工程机械的动力性,经济性和对环境的影响(排放、噪声)等。
通常对对工程机械柴油机的要求有如下几点:1)降低油耗,减少排放;2)高性能,高平均有效压力(BMEP),具有抗过载能力的扭矩特性,低调速率的调速特性;3)对恶劣自然环境和使用环境的适应性(温度、振动、粉尘、沙土、泥水等),还要对燃料、润滑油和冷却水有一定的适应能力;4)能适用于各种工程机械,应用面要广,在一个基本型号基础上能产生多种使用变型,有不同的转速和动力输出特性,可满足不同机械的需要;5)工程机械一般采用液压传动,要求具有能带着液压负荷的起动特性;应用于市政建设的城市型工程机械对降低噪声有很高的要求,工程机械常在高负荷低行走车速下工作,在低风速情况下应确保冷却系统的冷却性能。
二,柴油机特性曲綫(一)转速特性曲线(見图一)在一定条件下其性能指标和(隨)转速变化的关係:转矩隨转速变化M=f(n)功率隨转速变化N=f(n)比油耗隨转速变化ge=f(n) 克.馬力/小时每小时油耗隨转速变化GT=f(n) kg/h柴油机旡节气门,其特性取决于喷油量外特性:表示柴油机能达到的最高动力性能:最大功率、最大转矩及其比油耗隨转速的变化。
調速特性:調速噐起作用时的特性。
工程机械柴油机采用全程调速噐。
主要参数:额定功率—N H额定转矩—M H额定转速—N H最大转矩—M MAX最大转矩肘转速—N M最大转速—N MAX最低比油耗—g emax转矩儲备系数μ=M MAX—M H/M H(100%)转矩适应性系数K M=M MAX/M H转速适应性系数K N=N H/N M适应性系数表示克服短期超载的能力調速噐调速率δ=N MAX-N H//N H調速噐不灵敏度ε(二) 全程调速噐(图二、三)柴油机的特性取决于喷油特性柴油机上所用喷射油泵一般是用旋转柱塞的方法耒控制进出油口来调节喷油量(見图2)喷油量由全程调速噐来自动控制,如图3所示,亠般是机械离心式调速噐油门操纵实际上是控制改变调速噐彈簧的硬度,隨着油门开度增大,彈黃支点5右移,調速噐彈簧变硬,要克服彈簧力使油门(齿条拉杆)向喷油量減小方向移动的离心力要增加,从而改变調速噐起作用的转速,当调速噐离心力克服彈簧力后,隨转速增大油门迅速关小,直至关到最小,调速噐起作用时为調速特性,不起作用时为外特性。