【发动机原理】第四章 发动机工况及特性
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《汽车发动机构造与维修》复习指导书注:各部分检修内容不作考试重点。
一、各章重点第1章发动机基本工作原理与总体构造重点:1.发动机排量、压缩比2.四冲程发动机工作原理3.柴油机与汽油机的区别、四冲程与二冲程的区别第2章发动机循环与性能重点:1.发动机性能指标(动力性指标、经济性指标)2.发动机性能特性(1)发动机工况(2)速度特性(3)负荷特性3.高速柴油机的理论循环和汽油机的理论循环第3章机体组与曲柄连杆机构重点:1.机体组、活塞组、连杆组、曲轴飞轮组的组成,主要零部件的作用、结构、原理、装配关系2.曲柄连杆机构的拆装、调整,连杆组的检修3.活塞环安装、活塞组拉缸及其控制4.如何检验和校正连杆的弯曲,扭转变形第4章配气机构与换气过程重点:1.配气机构的组成、主要零部件的构造、工作原理、传动关系和调整方法2.配气相位、充气效率的概念3.配气机构的调整(气门间隙、配气相位、气门密封性检验等)第5章化油器式发动机燃油系统与燃烧重点:1.过量空气系数和空燃比2.汽油机各工况对混合气成分的要求3.汽油机的燃烧过程(正常燃烧、不正常燃烧),使用因素对燃烧过程的影响(汽油品质、混合气浓度、点火提前角、转速、负荷等)第6章电控汽油喷射系统重点:1.汽油喷射系统的构成和工作原理,汽油喷射控制方式,燃油压力调节器,喷油器等2.汽油喷射所需传感器的原理与结构,如发动机曲轴位置和转速传感器、节气门位置传感器、空气流量计、爆震传感器、氧传感器等。
第7章柴油机燃油系统与燃烧重点:1.柴油机燃烧过程,使用因素对燃烧过程的影响2.喷油器、喷油泵的功用、基本结构、工作原理与检修,分配式喷油泵的优点3.柴油机的燃烧室,与采用的喷油器第8章进排气系统及排气净化装置重点:1.废气涡轮增压的基本结构与原理2.可变进气歧管技术3.排气净化装置的构造与原理(EGR、二次空气喷射、三元催化转化器)第9章冷却、润滑系统重点:1.冷却系的功用、冷却水循环路线2.冷却系主要元件的结构、工作原理(如节温器、冷却风扇)3.润滑系的功用、油路,润滑方式4.润滑系主要元件的结构、工作原理(机油泵、机油滤清器)第10章发动机的装配、磨合及验收重点:1.发动机装配工艺与技术要求二、复习题及参考答案一、名词解释1、湿式缸套外表面直接与冷却液接触的气缸套。
发动机工作原理
发动机是一种将化学能转化为机械能的装置,主要用于推动汽车、飞机、船舶等运输工具。
发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体,以驱动活塞作往复运动,再将活塞运动转化为旋转运动,从而推动车辆或机器。
发动机的工作过程分为四个基本循环:进气、压缩、燃烧和排气。
首先,在进气阶段,发动机的活塞下行,气门打开,使燃料和空气混合物进入燃烧室。
接着,在压缩阶段,活塞向上运动,气门关闭,将混合物压缩成高压状态。
然后,在燃烧阶段,引火系统引燃混合物,形成火焰,火焰的热能使气体放出高温高压气体。
最后,在排气阶段,活塞再次向下运动,将高温高压气体排放到排气系统中。
发动机的工作原理是基于能量守恒和热力学原理的。
燃料在燃烧室中燃烧时释放出的热能转化为气体的内能,使气体的压力和温度增加。
活塞运动将这部分能量转化为机械能,并通过连杆和曲轴传输到输出轴,推动车辆或机器的运动。
发动机的效率取决于燃烧过程的充分程度、压力比、温度比及排气阻力等因素。
提高发动机效率的方法包括提高压缩比、改善点火系统、减少燃料损耗和排气阻力等。
总之,发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体,以驱动活塞作往复运动,并将活塞运动转化为旋转运动,从而将化学能转化为机械能,推动车辆或机器的运动。
发动机的工作原理是基于能量守恒和热力学原理的。
发动机工作原理
发动机的工作原理是将其他形式的能转化为机械能,通过往复活塞或旋转活塞将空气与燃料混合物压缩,产生高温高压,使燃料在点火时燃烧,产生爆炸力,推动活塞或转子移动,从而输出机械功。
具体来说,发动机的工作过程包括进气、压缩、做功和排气四个冲程。
在进气冲程中,空气或燃料混合物被吸入气缸,活塞从上止点移动到下止点,气缸内压力降低,产生真空度,气缸内压力降到进气压力以下,通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油与空气混合形成可燃混合气,由进气道和进气门吸入气缸内。
在压缩冲程中,活塞从下止点向上止点移动,气缸内压力逐渐升高,将可燃混合气压缩,使其温度和压力升高。
在做功冲程中,可燃混合气被点燃,产生高温高压气体推动活塞向下移动,通过连杆、曲轴、飞轮等机构对外输出机械能。
在排气冲程中,活塞向上移动,将燃烧后的废气从气缸内排出。
根据不同的分类标准,发动机可以分为多种类型。
按燃
料不同可以分为汽油机和柴油机;按工作循环不同可以分为四冲程发动机和二冲程发动机;按冷却方式不同可以分为水冷式发动机和风冷式发动机;按气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机;按进气方式不同可以分为自然吸气发动机和强制进气发动机等。
总之,发动机是一种能够把其他形式的能转化为机械能的机器,是现代工业社会中不可或缺的动力设备之一。
发动机的特性1.发动机的工况分类(1)第一类工况,其特点是发动机的功率变化时,转速几乎保持不变,该工况又被称为固定式发动机工况。
(2)第二类工况,其特点是发动机的功率与转速接近于幂函数关系,该工况又被称为发动机的螺旋桨工况。
(3)第三类工况,其特点是功率与转速都在很大范围内变化,该工况又被称为发动机的面工况。
2.发动机的功率标定发动机的功率标定,是指制造企业根据发动机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件等要求,人为地规定该产品在标准大气条件下输出的有效功率以及对应的转速,即标定功率与标定转速。
我国发动机功率分为四级(1)15分钟功率发动机允许连续转15分钟的最大有效功率。
(2)一小时功率(3)12小时功率(4)持续功率3柴油机的负荷特性∆,燃油消当柴油机保持某一转速不变,移动喷油泵齿条或拉杆位置,改变每循环供油量b耗量B、有效燃油消耗率b e,等随负荷p e而变化的关系称为柴油机负荷特性。
4.汽油机的负荷特性当汽油机的转速不变,而逐渐改变节气门开度,同时调节测功器负荷,以保持转速不变;此时,燃油消耗量B、有效燃油消耗率b e随负荷P e变化而变化的关系称为汽油机的负荷特性。
5.柴油机和汽油机的负荷特性的差异1)汽油机的燃油消耗率普遍较高,且在从空负荷向中、小负荷段过渡时,燃油消耗率下降缓慢,维持在较高水平,燃油经济性明显较差。
2)汽油机排气温度普遍较高,且与负荷关系较小。
3)汽油机的燃油消耗量曲线弯曲度较大,而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。
6.柴油机和汽油机负荷特性差异分析1)由于柴油机的压缩比比汽油机高出的较多,其过量空气系数也比汽油机大,所以柴油机的指示热效率要比汽油机高。
这样汽油机的燃油消耗率数值高于柴油机2)从指示热效率曲线的变化趋势上来看,在转速不变的前提下,指示热效率也就随负荷的增大而降低;汽油机采用定质变量的负荷调节方法,在接近满负荷时采取加浓混合气导致指示热效率明显下降,而在低负荷时,由于节气门开度小,残余废气系数较大,燃烧速率降低,需采用浓混合气,当负荷减小时泵气损失增大,导致指示热效率下降。
汽车发动机的运动学与动力学特性汽车发动机,作为汽车的“心脏”,其运动学与动力学特性是决定汽车性能的关键因素。
对于很多车主和汽车爱好者来说,了解发动机的这些特性,不仅能增加对汽车的认识,还能在日常使用和维护中更好地发挥汽车的性能。
首先,我们来谈谈汽车发动机的运动学特性。
简单来说,运动学主要研究物体的运动规律,而在发动机中,就是研究各个部件的运动轨迹、速度和加速度等。
发动机中的活塞是一个关键的运动部件。
在工作过程中,活塞在气缸内做往复直线运动。
这个运动是由曲轴的旋转运动通过连杆转化而来的。
当曲轴旋转一周,活塞完成一个往复运动,即从上止点运动到下止点,再回到上止点。
气门的运动也是发动机运动学中的重要部分。
进气门和排气门需要按照精确的时间和行程开启和关闭,以实现进气和排气过程。
气门的运动由凸轮轴控制,凸轮轴的形状和转速决定了气门的开启时间、持续时间和升程。
而在多缸发动机中,各个气缸的活塞和气门的运动需要协调配合,以保证发动机的平稳运行。
例如,四缸发动机的点火顺序通常为 1-3-4-2 或 1-2-4-3,这样可以使发动机的动力输出更加平稳,减少振动。
接下来,我们再深入了解一下发动机的动力学特性。
动力学主要研究物体的受力与运动之间的关系。
在发动机中,就是研究各个部件所受到的力以及这些力如何影响部件的运动和发动机的性能。
燃烧过程产生的气体压力是推动活塞运动的主要动力。
当混合气在气缸内燃烧时,气体迅速膨胀,产生巨大的压力,推动活塞向下运动。
这个压力的大小和变化规律直接影响到活塞的运动速度和加速度,进而影响发动机的输出功率和扭矩。
活塞在运动过程中还会受到摩擦力的作用。
气缸壁与活塞之间的摩擦、连杆与曲轴之间的摩擦等都会消耗一部分能量,降低发动机的效率。
因此,减少摩擦损失是提高发动机性能的一个重要途径,例如采用优质的润滑油、优化部件的表面粗糙度等。
曲轴在旋转过程中也会受到各种力的作用。
除了来自连杆的推力和拉力外,还有自身的惯性力和离心力。