活塞式发动机的基本常识
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飞机活塞发动机结构
飞机活塞发动机是一种内燃机,也被称为往复式发动机。
它的基本结构包括以下几个部分:
1. 活塞:活塞是发动机的核心组件之一。
它通常由铝合金制成,呈圆柱形,并且可以在汽缸内往复运动。
活塞上有活塞环,用于密封气缸和控制润滑油进入燃烧室。
2. 活塞连杆:活塞连杆将活塞与曲轴连接起来。
它一端连接在活塞上,另一端连接在曲轴上。
通过连杆的作用,活塞往复运动的线性运动被转换为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴:曲轴是一个主要的旋转部件,由钢铁制成。
它负责将活塞运动转化为旋转运动,并传递动力到机翼上的螺旋桨。
4. 缸体和气缸套:发动机通常有多个气缸,每个气缸都有一个气缸套,它提供了活塞的运动轨迹。
气缸套内腔与活塞形成密闭的工作空间,通过气缸盖密封,以容纳燃烧过程。
5. 气缸盖:气缸盖覆盖在气缸顶部,它密封了气缸并且包括进气阀和排气阀等控制门的装置。
气缸盖还连接了燃油喷嘴和火花塞等关键组件。
6. 进气管和排气管:进气管将空气引入发动机燃烧室,排气管将燃烧产生的废气排出发动机。
这些管道起到导向和控制气流的作用。
7. 点火系统:点火系统通过火花塞提供火花来点燃混合气体,引发燃烧过程。
这种燃烧将化学能转化为机械能,驱动活塞运动。
除了以上基本结构,活塞发动机还包括燃油供给系统、润滑系统、冷却系统等附属设备,以保证发动机的正常运行和寿命。
不同类型的飞机活塞发动机可能有一些特殊设计和配置,但总体上仍遵循相似的工作原理和组成结构。
活塞发动机的组成和工作原理活塞发动机是一种常见的内燃机,广泛应用于汽车、船只和飞机等交通工具中。
它通过往复式活塞的运动来转化化学能为机械能,驱动车辆前进。
活塞发动机主要由活塞、气缸、曲轴、气门、燃油系统和点火系统等组成。
下面将详细介绍活塞发动机的组成和工作原理。
活塞是活塞发动机的核心部件之一,它是一个固定在气缸内壁上的空心柱形零件。
活塞的上部安装着活塞环,用于密封气缸和减少摩擦。
在活塞顶部有一个活塞杆孔,通过它与曲轴相连。
活塞的运动是往复式的,它上下运动时,将气缸内的混合气或者燃油进行压缩或燃烧,将燃烧产生的能量转化为机械能。
气缸是活塞发动机的外壳,通常为铸铁材料制成。
气缸内部有一个精密的内孔,与活塞的直径配合。
活塞在气缸内的上下运动将密封气缸,形成可变容积的工作腔。
气缸上部设有进气阀和排气阀,它们的开闭通过凸轮轴或者机械连杆来控制,用于控制气体的进出。
曲轴是活塞发动机的动力输出部件,通过与活塞杆相连将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴通常是由锻钢或铸铁制成,具有一个中空轴体和数个曲柄。
曲轴上的曲柄与连杆相连,将活塞的垂直运动转化为曲轴的旋转运动。
这种旋转运动可以通过传动装置传递给车轮,推动车辆前进。
气门通常由进气门和排气门组成,使用机械或电子控制系统来控制它们的开闭。
进气门负责将燃料和空气混合物引入气缸,排气门则将燃烧产生的废气排出。
气门开闭的时机和持续时间通过凸轮轴的凸轮形状和曲轴的旋转速度来控制。
燃油系统是活塞发动机的燃料供应部分,主要由燃油泵、喷油器和燃油油箱组成。
燃油泵将燃油从油箱中抽取并送入燃油喷油器。
喷油器将燃油雾化成微小的颗粒,并通过喷嘴喷射到气缸中,与空气混合形成可燃气体。
点火系统是活塞发动机的点燃部分,通过点火装置产生火花,点燃燃料和空气混合物,并开始燃烧过程。
点火系统主要由点火线圈、点火塞和点火控制装置组成。
1.吸入冲程:活塞向下运动,气缸内的储气室(工作腔)容积增大,气缸内的压力降低,活塞下部的吸气口打开。
试述活塞式发动机的主要组成及工作原理一、引言活塞式发动机是目前最常用的内燃机之一,被广泛应用于汽车、船舶、飞机等领域。
本文将详细介绍活塞式发动机的主要组成及工作原理。
二、主要组成1. 缸体缸体是活塞式发动机的主体部分,它由铸铁、铝合金等材料制成。
缸体内部有若干个气缸,每个气缸都与一个燃油喷嘴和一个火花塞相连。
缸体外部还有进气口和排气口。
2. 活塞活塞是连接曲轴和连杆的组件,它由铝合金等材料制成。
活塞在气缸内做往复运动,推动曲轴旋转。
3. 曲轴曲轴是活塞式发动机的核心部件之一,它由钢铁等材料制成。
曲轴连接所有的连杆并转换为旋转运动。
4. 连杆连杆连接活塞和曲轴,使活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
5. 燃油系统燃油系统包括燃油箱、燃油泵、燃油喷嘴等部件。
燃油经过燃油泵进入喷嘴,然后被喷射到气缸内与空气混合,形成可燃气体。
6. 点火系统点火系统包括火花塞和点火线圈等部件。
当燃油被喷射到气缸内时,点火线圈会产生高压电流,使火花塞产生电弧点火,将混合气体点燃。
7. 冷却系统冷却系统主要由水箱、水泵和散热器等部件组成。
它的作用是降低发动机运行时的温度,防止发动机过热损坏。
三、工作原理1. 进气冲程在进气冲程中,活塞向下运动,使缸内压力降低,同时进气门打开。
空气通过进气门流入缸内,并与汽油混合形成可燃性混合物。
2. 压缩冲程在压缩冲程中,活塞向上运动,将可燃性混合物压缩至极限状态。
此时汽油和空气的比例已经达到最优状态,可以实现最佳的燃烧效果。
3. 燃烧冲程在燃烧冲程中,点火系统将火花塞点火,将混合物点燃。
混合物的爆发力推动活塞向下运动,同时产生高温高压气体。
这些气体驱动曲轴旋转,并通过连杆传递能量。
4. 排气冲程在排气冲程中,活塞再次向上运动,将废气推出缸体,并通过排气门排出。
此时缸内压力降低至最低状态,准备进入下一轮工作循环。
四、总结活塞式发动机是一种高效、可靠的内燃机。
它由多个部件组成,每个部件都扮演着不同的角色。
活塞式发动机名词解释活塞式发动机是一种具有传统的内燃机构造,由活塞、汽缸、连杆、曲轴、燃烧室、气缸盖和其他机械部件构成,活塞式发动机最常用于交通运输、航空航行和军用设备,尤其是成型汽车。
它以一种精确控制的燃烧和排气进程,转换化学能到机械能,使机械元件运动。
活塞式发动机的工作原理是将汽缸中的燃料(通常是汽油)和空气混合,然后经过点火器引燃而发生爆炸,生成的压力推动活塞上下移动,连杆的变化使曲轴转动,从而将机械能转化为机械能量。
活塞式发动机通常具有四个基本部分:汽缸、活塞、连杆和曲轴。
汽缸是一个近乎圆形的金属罐,受到石墨硬座和活塞环的定位和限制,用以容纳引擎的燃烧过程。
活塞是一个有着凹槽的圆筒形金属环,它传输引擎内部的压力,从而推动曲轴转动。
连杆是连接活塞与曲轴的组件,通过其传输动力,使曲轴转动,从而产生机械能量。
曲轴是活塞式发动机的中心组件,它将活塞上下移动的动能转换为转动能,用以带动活塞式发动机的其他部件。
活塞式发动机的性能取决于其发动机的室内环境,排放物的含量和噪音水平,排放物通常由燃料和润滑油中的碳氢化合物,氧化剂,水蒸气和碳组成。
噪音水平取决于活塞式发动机的转速和燃料的喷射量,另外,还受到汽缸的密封和发动机的各种部位的正常运作的限制。
活塞式发动机的主要优点是可靠性高、维修方便、燃料经济、结构简单、体积小和动力输出大,这是它主要用于交通运输、航空航行、军用设备和成型汽车的原因。
活塞式发动机的缺点是噪音大、污染严重,随着燃料的燃烧而产生一定量的排放物,这些排放物不仅污染环境,而且也不利于发动机的正常工作。
活塞式发动机是一种具有多种优点和缺点的发动机,但它的优点比缺点更多,因此它的应用仍在继续延伸。
虽然近年来随着新能源的发展,其在汽车行业的重要性逐渐减少,但仍然是继续发展和改进的技术。
它会在许多行业得到应用,但它在汽车行业中的应用将会有所减少。
活塞式发动机名词解释活塞式发动机是一种流行的机械发动机,它能够产生足够的动力来驱动汽车、船只和飞机等移动设备。
活塞式发动机的基本结构由活塞、活塞环、活塞杆、连杆、气缸套等组成。
在活塞式发动机的设计中,活塞的动作是十分重要的,它的运动是依靠燃料的燃烧来实现的。
一台活塞式发动机大致可以分成多种部分,包括活塞组件、连杆组件、气缸套组件等。
活塞组件是活塞式发动机中最重要的部分,它主要由活塞、活塞环和活塞杆等组成。
活塞是活塞对活塞环的密封,它由封头,工作表面和活塞环构成,通常是金属或塑料制成的。
活塞杆是将活塞与连杆相连的零件,它由一个小孔和多个凸起的小突起构成。
活塞环是活塞与气缸之间的密封装置,它由橡胶或金属制成,用来密封气缸头部和活塞尾部。
连杆组件是活塞式发动机中另一重要的部件,它将活塞与连杆相连,它是一种两头夹口式结构,一头连接活塞,另一头连接连杆。
连杆由连杆头、连杆轴和连杆尾等组成,连杆头由多个凸起的小突起构成,连杆轴是一个活动的钢轴,用来产生周期性的旋转转动,有助于发动机的转动。
连杆尾是一种连接到曲轴上可以使曲轴旋转的零件。
气缸套组件是活塞式发动机中另一重要的部件,它主要由气缸壳、汽缸套、汽缸头、气阀座、排气阀和进气阀等零件组成。
气缸壳是一种金属的外壳,用来安装气缸组件;汽缸套是密封活塞和活塞环的零件;汽缸头是连接活塞和活塞杆的零件;气阀座是连接排气阀和进气阀的零件;排气阀和进气阀用来控制发动机的排气和进气,并帮助发动机维持平衡。
活塞式发动机是一种轻、坚固、易维护的发动机,它可以满足各种应用需求。
它不仅应用于汽车、船只和飞机,还可以用于工业设备和家用电器。
它的优点是高效率、低噪音、低碳排放,也有多种型号可供选择。
此外,它还具有良好的可靠性和可维护性,可以长期使用而不出现故障。
活塞式发动机的原理是通过燃料的燃烧产生的压缩空气,来推动活塞的运动,由活塞组件和连杆组件等共同实现的周期性的旋转转动,从而使得发动机的转动实现。
活塞式航空发动机+组成:活塞式航空发动机就是一种往复式内燃机,通过带动螺旋桨高速转动而产生推力。
主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气活门与排气活门等组成。
工作原理:活塞式航空发动机一般用汽油作为燃料,每一循环包括四个冲程,即进气冲程、压缩冲程、做功(膨胀)冲程、排气冲程。
在进气冲程,活塞从上死点运动到下死点,进气活门开放而排气活门关闭,雾化了的汽油与空气的混合气体被下行的活塞吸入气缸内。
在压缩冲程,活塞从下死点运动到上死点,进气活门与排气活门都关闭,混合气体在气缸内被压缩,在上死点附近,由装在气缸头部的火花塞点火。
在做功(膨胀)冲程,混合气体点燃后,具有高温高压的燃气开始膨胀,推动活塞从上死点向下死点运动。
在此行程,燃烧气体所蕴含的内能转变为活塞运动的机械能,并有连杆传给曲轴,成为带动螺旋桨转动的动力。
在排气冲程,活塞从下死点运动到上死点,排气活门开放,燃烧后的废气被活塞排出缸外。
当活塞到达上死点后,排气活门关闭,此时就完成了四个冲程的循环。
为满足功率要求,航空发动机一般都就是由多气缸组合构成,多个缸体同时工作带动曲轴与螺旋桨转动以产生足够动力。
缸体的数量与布置形式多种多样,但不管就是哪种布置形式都必须保证活塞运动与曲轴运动的协调,不能在运动中互相牵制。
活塞式发动机的运转速度很高,气缸内每秒钟要点火燃烧几十次。
高温高压的工作条件使得气缸壁温度很高,因此必须配备冷却系统。
最早活塞发动机上采用液体冷却,在发动机外壳内有散热套,具有一定压力的冷却液在套内循环流动带走热量。
液体冷却系统因包括水箱、水泵、散热器与相应的管路系统等,结构复杂而笨重,因此后来采用气体冷却系统。
气冷式发动机气缸以曲轴为中心,排成星形,气缸外面有很多散热片,飞行时产生的高速气流将气缸壁的热量散去,达到冷却目的。
辅助系统:进气系统:进气系统内常装有增压器来增大进气压力,以此改善高空性能。
燃料系统:燃料系统由燃料泵、汽化器或燃料喷射装置等组成。
活塞式发动机工作时的四个行程-回复
活塞式发动机是一种常见的内燃机,其工作过程主要包括四个行程:吸气行程、压缩行程、爆发行程和排气行程。
在这篇文章中,我们将一步一步地回答有关这四个行程的问题。
首先,我们来了解吸气行程。
在吸气行程中,活塞向下运动,同时曲轴旋转,气缸内的气门被打开。
这使得外部空气通过进气门进入气缸,充满气缸内的空间。
吸气行程的目的是让新鲜空气进入气缸,为燃烧提供氧气。
其次,我们转入压缩行程。
在此过程中,气缸内的活塞向上运动,气门将关闭。
因此,气缸内的空气被压缩,体积变小,压力急剧上升。
压缩行程的目的是增加空气密度,以提高燃烧效率。
接下来是爆发行程。
在爆发行程中,活塞再次向下运动,压缩空气至一定程度后,喷射燃油到气缸内。
喷射燃油的同时,火花塞产生火花,点燃混合气体。
这导致燃烧,产生高温和高压气体,推动活塞向下运动。
爆发行程的目的是转化储存在燃料中的化学能为机械能。
最后是排气行程。
在排气行程中,活塞再次向上运动,气缸底部的排气门打开。
随着活塞的上升,排出燃烧后的废气。
排气行程的目的是将燃烧产生的废气排出,为下一个循环提供充足的空间。
以上就是活塞式发动机工作时的四个行程。
通过吸气、压缩、爆发和排气,发动机能够完成燃料的燃烧过程,并将产生的能量转化为机械能,驱动机械装置的运转。
值得注意的是,这四个行程是连续不断地循环进行的,使发动机能够持续提供动力。
活塞式发动机名词解释活塞式发动机是一种机械装置,又称内燃机,主要用于提供热能转换成机械动胛或电动能,常用于汽车、飞机及各种船舶等交通运输工具动力系统。
这种发动机的机构原理广泛应用,发动机的结构简单,可靠性高,重量轻,比早期锅炉更加经济和可行。
活塞式发动机的结构由机械动力系统的基本部件共同组成:曲轴、活塞、连杆及曲柄、燃烧室、气缸、发动机冷却系统(水箱)、排气系统(渐流管)及各种其他附件(电脑、燃油泵、正时齿轮、火花塞等)。
这些组件可以单独使用,也可以组合成整体,构成一台完整的发动机。
活塞式发动机的原理是:活塞在气缸的上下行程中,通过燃烧室的燃料燃烧发生热能,使气体振动或膨胀,带动活塞上下来回运动,气缸内的压力变化引起气体振动,通过连杆带动曲柄上下运动,在曲轴上得到机械能量。
活塞式发动机的工作循环可分为四个阶段:进气(气缸内上行活塞)、燃烧(气缸内停止)、排气(气缸内下行活塞)及压缩(气缸内上行活塞)。
它的工作原理是:当活塞向上运动时,气缸内的压力下降,进气室的空气被进入气缸;当活塞停止时,空气既进入又排出,上述空气被燃料混合而成混合气,以混合气燃烧发生热能,活塞由于受到燃烧气体推动力而向下运动;当活塞向下运动时,混合气被排出;当活塞再次向上运动时,气缸内的空气又被压缩,使发动机工作循环重复开始。
活塞式发动机的优点是结构简单、可靠性高及重量轻等,可应用于汽车、飞机及各种船舶等交通运输工具的动力系统,也可用于发电机及锅炉等机械装置。
缺点是部件磨损快,振动大,噪音大。
活塞式发动机是人类机械运动历史上发展最快的发动机形式之一,它开发出来的工作机制有助于实现热能的转换,使热能转换成机械工作能。
它在许多机械运动领域发挥着重要的作用,集中表现在汽车、飞机及各种船舶等交通运输工具的动力系统中,从而影响着现代社会的发展。
2023-11-06contents •活塞式发动机概述•活塞式发动机的结构•活塞式发动机的性能•活塞式发动机的设计与分析•活塞式发动机的发展趋势与挑战•活塞式发动机的应用场景与案例分析目录01活塞式发动机概述活塞式发动机是一种往复式内燃机,通过在汽缸中燃烧燃料产生动力,推动活塞往复运动,从而驱动飞机飞行。
定义活塞式发动机具有结构简单、可靠性高、使用维护成本低等优点,但在飞行速度和效率方面相较于涡轮发动机存在局限。
特点定义与特点活塞从汽缸顶部开始运动,吸气口打开,空气被吸入汽缸中。
吸气活塞向下运动,空气被压缩。
压缩燃料在压缩后的空气中燃烧,产生高温高压气体。
燃烧活塞向上运动,高温高压气体推动活塞向上运动,带动曲轴转动,将动力输出。
排气活塞式发动机的工作原理使用汽油作为燃料,适用于低速小型飞机。
活塞式发动机的类型50系列发动机使用航空煤油作为燃料,适用于中速小型飞机。
60系列发动机使用航空汽油作为燃料,适用于高速小型飞机。
70系列发动机02活塞式发动机的结构气缸气缸是活塞式发动机的核心部件,用于封闭气室,并承受气体的压力。
活塞活塞在气缸中来回运动,将气体压力转化为旋转动力。
气缸与活塞气阀控制气体的流入和流出,确保发动机的运转。
燃烧室燃油和空气混合后在此处燃烧,产生高温高压气体推动活塞运动。
气阀与燃烧室燃油系统与点火系统燃油系统提供燃油,并确保燃油在正确的时间和地点进入燃烧室。
点火系统产生电火花,点燃混合气体,产生爆炸推动活塞。
冷却系统与润滑系统冷却系统防止发动机过热,确保其正常运转。
润滑系统提供润滑油,减少活塞和气缸之间的摩擦。
03活塞式发动机的性能活塞式发动机的功率通常以马力(hp)或千瓦(kW)为单位来衡量。
一般来说,活塞式发动机的功率取决于其气缸数量、冲程数和活塞面积等参数。
同时,发动机的转速也会对其功率产生影响。
扭矩扭矩是活塞式发动机产生旋转力量的能力,通常以牛顿米(Nm)为单位来衡量。
活塞式发动机的扭矩取决于其气缸数量、冲程数和活塞面积等参数,以及发动机的转速和油门设置。
活塞式航空发动机(aircraft piston engine)1、概念:往复式发动机也叫活塞发动机,是一种利用一个或多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机。
航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。
活塞式发动机必需带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。
因此,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。
为航空器提供飞行动力的往复式内燃机。
发动机带动空气螺旋桨等推动器旋转产生推动力。
本身不能产生推力,只能从轴上输出功率带动螺旋桨,由螺旋桨产生推力,因此螺旋桨称为推动器。
活塞式发动机(热机)加螺旋桨(推动器)称为活塞式动力装置。
最经常使用的往复式发动机是利用汽油或柴油燃料产生压力的。
通常都不止一个活塞,每一个活塞都在气缸内,燃料-空气混合物被注入其内,然后被点燃。
热气膨胀,推动活塞向后运动。
活塞的这种直线运动通过连杆和曲轴转换成圆周运动。
这种发动机常常被通称为内燃机,尽管内燃机并没必要须包括活塞。
此刻的利用并非是很多,水蒸气是另一种叫做蒸气式发动机的往复式发动机的能源。
这种情形下是利用超级高的蒸气压力来驱动活塞。
蒸气能的大部份利用中,活塞发动机已经被更为高效的涡轮机所取代,由于要求有更高的力矩活塞已经更多的运用到轿车领域中。
2、工作原理:活塞式航空发动机是一种 4冲程、电嘴点火的汽油发动机。
曲轴转动2圈,每一个活塞在汽缸内往复运动4次,每次称1个冲程。
4个冲程依次为吸气、紧缩、膨胀和排气,合起来形成1个定容加热循环(见工程热力学)。
发动机热效率与紧缩比和燃烧后工质(工作介质)温度有关。
过大的紧缩比会使工质的压力和温度太高,燃油可能在未被电嘴点火前就自动燃烧并形成爆震波(见燃烧学),引发汽缸局部过热和增大零件负荷,降低发动机的靠得住性。
提高汽油的辛烷值(见航空燃油)是提高紧缩比、避免爆震的有效方法。
航空汽油的辛烷值一样在 100以上。
每一个汽缸能发出的功率受到工质温度的限制。
飞机是一种重要的飞行工具,而飞机的发动机则是其动力来源。
在飞机发动机中,活塞式发动机是一种常见的类型。
本文将介绍飞机活塞式发动机的工作原理。
一、飞机活塞式发动机的概述飞机活塞式发动机,又称为内燃机,是一种热机,利用燃料在活塞缸内燃烧产生高温高压气体,推动活塞做往复运动,从而带动曲轴旋转,将热能转化为机械能。
这种发动机包括气缸、活塞、连杆、曲轴和缸盖等组成部分。
二、飞机活塞式发动机的工作原理1. 进气过程飞机活塞式发动机的工作原理首先是进气过程。
在每个活塞缸内,有一个进气门和一个排气门。
在进气行程中,进气门打开,活塞向下运动,气缸内的压力降低,大气压力将空气通过进气管道进入到气缸内。
2. 压缩过程接着是压缩过程。
当活塞到达底部时,进气门关闭,活塞开始向上运动,将进气压缩成高压气体,此时进气门关闭。
3. 点火爆炸压缩完成后,喷油嘴喷出燃料,燃料与空气混合形成可燃混合气体,点火系统产生火花点燃混合气体,使之爆炸,然后高温高压气体推动活塞快速向下运动,从而产生动力。
4. 排气过程最后是排气过程。
爆炸后的剩余废气,活塞再次向上运动,打开排气门,废气排出气缸,为下一个循环做好准备。
三、飞机活塞式发动机的特点飞机活塞式发动机的工作原理决定了它有一系列的特点。
活塞式发动机结构简单,维修容易,成本低,但是效率相对较低,输出动力不够强劲。
为了克服这些缺点,现在的飞机活塞式发动机在设计方面进行了改进,如提高进气效率、增加气缸数量、采用涡轮增压等方式,使活塞式发动机的性能有了很大提升。
飞机活塞式发动机的工作原理是其能够正常运行的基础。
了解其工作原理,有助于我们更好地理解飞机活塞式发动机的工作过程,也有利于我们对其进行日常维护和保养。
随着科技的不断进步,相信活塞式发动机在未来会有更多的发展和创新。
四、飞机活塞式发动机的发展飞机活塞式发动机作为飞机的动力来源,在飞行领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步,飞机活塞式发动机也在不断发展和改进中。
活塞式发动机名词解释活塞式发动机是一种机械发动机,可以将化学能转换成机械能。
这种发动机的原理是,当燃料和空气混合在一起,点燃后形成一个高温高压燃烧室,被称为内燃室,随后燃料引发的放射热能推动活塞在缸体里上下运动,从而产生热功率,并由连杆和曲轴传递到车轮上。
活塞是活塞式发动机的核心部件,活塞是由多个组件组成的,如活塞环、活塞头、活塞杆、活塞尾等。
活塞环由四个部分组成:碟形环、折叠法兰、折叠法兰,以及压力调节环。
活塞头位于活塞环的最顶端,形状像一个桶,是燃烧室内燃气推动活塞上下运动的地方。
活塞杆是传动能量的重要部分,它将动力传递到活塞尾,然后通过连杆传递到主轴上。
活塞尾连接到活塞杆,可以把活塞的上下运动传递到连杆和曲轴上,从而转动车轮。
活塞式发动机的工作原理是在燃烧室中燃烧混合气体,燃烧产生的热量推动活塞在缸体内上下运动,活塞杆将动力传递到曲轴上,曲轴带动车轮运动。
活塞式发动机的燃烧室有很多形式,通常可分为三类:喷油型、混合气型和直喷型。
喷油型的燃烧室是以汽油为燃料,采用喷射式喷油系统将汽油和空气混合在一起。
混合气型的燃烧室是以汽油和柴油为燃料,采用混合装置将柴油和空气直接混合在一起,燃烧出的气体经过增压后进入内燃室。
直喷型的燃烧室是以柴油为燃料,有一个喷油器,将柴油和空气混合在一起,然后以高压气流将混合气体喷入内燃室,燃烧产生的热量推动活塞上下运动。
活塞式发动机的特点主要体现在具有极高的燃烧效率、低污染、结构简单、可靠性高等方面。
根据燃料种类和工作循环可划分为三种形式:完全冲程式、半冲程式和微改性式。
完全冲程式发动机在一个工作循环中,燃烧室产生的热能最大,因此活塞式发动机的效率比较高,但发动机受控噪声大;半冲程式发动机在一个工作循环中,燃烧室分两次产生热量,燃烧速度较慢,发动机受控噪声较小,但效率较低;微改性式发动机在一个工作循环中,燃烧室分多次产生热量,发动机受控噪声较小,效率也较高。
活塞式发动机经过多年的发展,已经在汽车、拖拉机、压缩机等工业设备上得到了广泛的应用。
活塞式发动机名词解释活塞式发动机是指将燃料、空气和排气管放在活塞管中,通过空气压缩和活塞往复运动,最终转变为机械能量而形成的一种驱动工具。
它一般由发动机本体、油箱、气缸和其它零部件构成,以燃料、空气和排气管放在活塞管中,通过空气压缩至上限,再把燃料放入空气压缩室,当燃料点燃时,活塞紧缩成一定的位置,活塞之间的空气因此压缩,形成的热能会反作用而把活塞向前推进,从而把发动机中的高压空气置换,形成动力,运转发动机。
由于活塞式发动机的结构简单、重量轻、节油、高效,寿命长等优点,现在已经应用在很多地方,可以说活塞式发动机已经成为各行各业都必不可少的一个动力组成部分。
1.作原理活塞式发动机的工作原理可以总结为“空气压缩、燃烧和活塞运动”三个步骤。
在发动机工作的过程中,气缸体内充满空气,在气缸体内有活塞开运动,当活塞上压力达到一定大小时,燃油就会通过喷油器喷入空气压缩室,此时空气压缩室内的空气被压缩到较大压力;随后燃油被点燃,气缸体内的空气被燃料气体热能快速膨胀,随后活塞上施加的高压空气就会向外排出,完成排气,这样活塞就会前后往复运动,从而把机械能量转化为动力,从而驱动机器运行。
2.结构特点活塞式发动机具有结构简单、重量轻等特点,它主要由气缸、活塞、活塞环、活塞杆及其他零部件组成,它的结构以气缸为中心,内部装有一个活塞,活塞的上部穿过活塞环并安装活塞杆,活塞的下部穿过气缸盖,与曲轴连接。
3.应用范围活塞式发动机具有结构简单、重量轻、节油、高效,寿命长等特点,它不仅应用于汽车、船只、飞机等机械设备,还能用于压缩机、冷冻机、柴油发电机等机械设备。
此外,它还可以应用于发电、液力发动机、地面机械工程机械以及海洋驱动机等领域,广泛应用于各行各业。
综上所述,活塞式发动机是一种可以将燃料、空气和排气管放在活塞管中,通过空气压缩和活塞往复运动,最终转变为机械能量而形成的一种驱动工具。
它具有结构简单、重量轻、节油、高效,寿命长等特点,它不仅用于汽车、船只、飞机等机械设备,还能用于压缩机、冷冻机、柴油发电机等机械设备,甚至还可以应用于发电、液力发动机、地面机械工程机械以及海洋驱动机等领域,可以说活塞式发动机已经成为各行各业都必不可少的一个动力组成部分。
活塞式航空发动机+组成:活塞式航空发动机是一种往复式内燃机,通过带动螺旋桨高速转动而产生推力。
主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气活门和排气活门等组成。
工作原理:活塞式航空发动机一般用汽油作为燃料,每一循环包括四个冲程,即进气冲程、压缩冲程、做功(膨胀)冲程、排气冲程。
在进气冲程,活塞从上死点运动到下死点,进气活门开放而排气活门关闭,雾化了的汽油和空气的混合气体被下行的活塞吸入气缸内。
在压缩冲程,活塞从下死点运动到上死点,进气活门和排气活门都关闭,混合气体在气缸内被压缩,在上死点附近,由装在气缸头部的火花塞点火。
在做功(膨胀)冲程,混合气体点燃后,具有高温高压的燃气开始膨胀,推动活塞从上死点向下死点运动。
在此行程,燃烧气体所蕴含的内能转变为活塞运动的机械能,并有连杆传给曲轴,成为带动螺旋桨转动的动力。
在排气冲程,活塞从下死点运动到上死点,排气活门开放,燃烧后的废气被活塞排出缸外。
当活塞到达上死点后,排气活门关闭,此时就完成了四个冲程的循环。
为满足功率要求,航空发动机一般都是由多气缸组合构成,多个缸体同时工作带动曲轴和螺旋桨转动以产生足够动力。
缸体的数量和布置形式多种多样,但不管是哪种布置形式都必须保证活塞运动与曲轴运动的协调,不能在运动中互相牵制。
活塞式发动机的运转速度很高,气缸内每秒钟要点火燃烧几十次。
高温高压的工作条件使得气缸壁温度很高,因此必须配备冷却系统。
最早活塞发动机上采用液体冷却,在发动机外壳内有散热套,具有一定压力的冷却液在套内循环流动带走热量。
液体冷却系统因包括水箱、水泵、散热器和相应的管路系统等,结构复杂而笨重,因此后来采用气体冷却系统。
气冷式发动机气缸以曲轴为中心,排成星形,气缸外面有很多散热片,飞行时产生的高速气流将气缸壁的热量散去,达到冷却目的。
辅助系统: 进气系统:进气系统内常装有增压器来增大进气压力,以此改善高空性能。
燃料系统:燃料系统由燃料泵、汽化器或燃料喷射装置等组成。
活塞式燃油发动机基础常识活塞式燃油发动机通常是指燃油在汽缸里燃烧膨胀,推动活塞下行带动曲轴旋转,以此形式输出动力的发动机。
这种发动机是目前最最接近平民百姓的实用型燃油发动机,大到火车、轮船~~,小到助力车、航模~~,可以说是随处可见;其中一些经过少许改装后,还可以使用汽体燃料。
最近几年,版友们最常接触的是踏板助力车上的燃油发动机,其实活塞式燃油发动机的范畴很大,不只是汽油机和柴油机,点火方式也不全是靠火花塞;在此写上一篇,以本版角度,将活塞式燃油发动机的一些常识简述一下,以四冲汽油机为主,作为车民常识资料,以便版内车友学习参考。
一、活塞式燃油发动机常见名词常识:A、活塞式燃油发动机:通常指做功形式为燃油在汽缸里燃烧、以膨胀气体推动活塞,通过连杆带动曲轴输出动力,以消耗燃油而产生动力的发动机。
它的主要产品为使用化油器实施汽缸外雾化燃油、汽缸内火花塞点火的汽油机,还有使用喷油泵直接对汽缸内喷射柴油、直接燃烧作功的柴油机。
B、发动机的工作循环与冲程:工作循环是指发动机活塞由进气、压缩、燃烧膨胀(做功)、排气行程所组成的工作进程。
发动机每完成一次进气,压缩、做功、排气的进程,称为一个工作循环,也称一个周期。
C、二冲程发动机:凡发动机曲轴每旋转一转,即活塞上下往复运动两个行程而完成一个工作循环的发动机。
按点火方式包含有:火花塞点火,压缩点火,喷油点火。
按进气方式有:簧片阀进气,活塞阀进气,转盘阀进气~~~。
D、四冲程发动机:凡发动机曲轴每旋转两转,即活塞上下往复动动四个行程而完成一个工作循环的发动机。
通常以化油器供油、火花塞点火的汽油发动机和直接向汽缸里喷射燃油的柴油机为主。
其外观最大特征:有复杂的换气机构--缸头。
E、曲轴:一根类似“弓”字形的转轴,用连杆连接活塞,通过它使活塞来回运动,完成吸气、压缩、作功、排气等功能。
同时活塞也通过它将直线运动的作功力量转换为输出动力的旋转运动。
F、飞轮:为了使活塞连续往复运动,曲轴需要靠飞轮的惯性来保持连续运转。
在小型发动机中,飞轮通常与磁电机合并设计,在飞轮的内圈安置强力磁钢,使得飞轮一转动,底盘上的线圈就有点火电力输出。
G、连杆:连接曲轴与活塞的部件,其主要功能是将曲轴的旋转运动转换成活塞的往复运动,同时也将活塞的推动力转换成曲轴的旋转运动。
因其运动时的摆动幅度较大,所以需要尽量轻巧牢固。
H、曲轴箱:将曲轴安装在内、并连接汽缸和变速机构的发动机箱体。
常规二冲程发动机的曲轴箱比较简单,通常兼顾蓄汽盒的作用。
四冲程发动机的曲轴箱变化较多,有时与带离合器的齿轮变速箱合为一体。
I、活塞:通常为圆柱形,与汽缸紧密配合形成气体空腔变化的往复运动部件,是活塞式发动机的主要特征部件。
其主要作用是通过曲轴带动的往复运动,完成发动机吸气、压缩、做功、排气的冲程循环。
活塞上通常有几道活塞环,起到刮油与密封的作用。
J、活塞行程:活塞由上止点运动到下止点的距离称为行程,也称为冲程。
通常活塞直径与活塞行程差不多,但根据发动机特性不同,也有活塞行程大于活塞直径或是小于活塞直径的。
鉴于活塞在运行中与汽缸壁的剧烈磨擦,润滑油必不可少。
K、止点:活塞与曲柄连杆总成相连接,活塞在气缸中就有最上和最下的两个极限位置,最上端的极限位置叫作“上止点”,它与曲轴中心线距离为最大。
最下端的极限位置叫“下止点”,它与曲轴中心线的距离为最小。
两止点之间的距离就是活塞运动的距离,通常叫做活塞行程,也是曲轴的转动直径。
L、气缸工作容积:活塞运动一个行程在气缸中所扫过的空间,即活塞的截面积x 活塞最大行程(上止点到下止点的尺寸)=汽缸工作容积。
总的汽缸工作容积通常在发动机中被简称为“排量”,轻摩单汽缸发动机的排量多数为50~70ml。
M、汽缸:(气缸总容积:)通常为紧密配合活塞实现密封往复运动的圆孔套状体部件,除了有配合活塞吸气、压缩、做功、排气~~~~等作用外,还要兼顾散热、排气、扫气~~~等作用。
二冲发动机的汽缸与四冲发动机的汽缸区别较大,缸壁上有扫汽口与排气口。
(气缸总容积:气缸工作容积与燃烧室工作容积之和。
)N、燃烧室:因其位置在汽缸的尽头,通常这个部件又被简称为“缸头”。
燃烧室是缸头上结构最简单的凹腔,但对发动机的作用却很重要;它的容积决定的发动机的压缩比,它的形状决定了发动机的节油率与排放性。
O、燃烧室工作容积:活塞在上止点时,活塞顶部与气缸盖中央凹顶部所组成的空间叫做燃烧室,这个空间的容积决定了该发动机的标称压缩比。
而压缩比是发动机性能的一个重要结构参数,它直接影响发动机作功效率。
P、压缩比:发动机的压缩比通常是指理论结构上的标称压缩比,简单的计算方法是:气缸总容积除以燃烧室工作容积=压缩比(ε)。
通常一般情况下,柴油机ε=14~22 ,汽油机ε=6~10。
实际上四冲汽油发动机由于油门不会开到最大,实际压缩比平时远远不达理论结构上的最大压缩比;而柴油机通常对进气不做控制,压缩比是固定不变的,所以压缩比效率始终比汽油发动机高些。
Q、火花塞:在缸头燃烧室内使用高压电火花给可燃油汽实施点火的电气零件,按传统方式多配置在使用化油器的汽油发动机上。
通常外电极接地,中心电极连接输出一万多伏高压电脉冲的点火线圈输出端,在适当时机放出电火花点燃汽缸里被压缩的可燃油汽。
火花塞的电极很有讲究,对发动机的点火性能至关重要,通常需要自己对常规成品再实施加工改进些。
R、点火角:原本是指高压电火花的点火时机,曲轴飞轮上止点标记相对于活塞上止点的角度。
由于油汽燃烧扩展需要点时间,故使用电火花点火往往需要提前一些,提前的时机往往用飞轮上的角度来表示,故点火角通常又被称为点火提前角。
点火提前角对于发动机的性能非常关键,最佳点火角往往随同发动机的转速高低、油门大小、油汽浓度、燃烧室直径~~~而不同,其中二冲发动机与四冲发动机的点火角和点火特性又有些区别,点火角通常比四冲发动机要小些。
对于最常见的轻摩汽油发动机来来说,点火提前角多固定在28度左右,若能在发动机中低转速时使用小一点的点火提前角,摩托车的起步性能会比较优越些。
对于大排量的汽油发动机,点火角通常在25~35度之间变化。
对于不用火花塞的柴油机来说,喷油时机=点火时机,也是需要看燃烧室、转速~~等情况,在活塞到达上止点前提前喷射燃油,其点火时机的原理与汽油发动机的点火提前角差不多,只是点火原理与具体细节完全不同。
S、点火器:最近几年通常使用电容放电式的CDI点火器,可以将发动机发电线圈输出的电力转换成电流脉冲,通过高压包--火花塞放电,给汽缸里的油汽实施电火花点火。
点火器的品种很多,性能好的多带有自动变化点火角的功能,以提高发动机的动力性能和节约燃油。
T、高压包:原称呼是叫做点火线圈,其作用是将点火器输出的电流脉冲转换成上万伏的高压电脉冲,以便火花塞产生对油汽点火的电火花。
因其特别害怕潮湿漏电,对绝缘性能要求很高,多是自成密封包装状态,故通常又被人简称为高压包。
在轻摩点火系统中,高压包内芯大小对点火能量有决定性作用,故玩家会选用大点的高压包。
由于点火器与高压包都很怕潮湿,所以近几年出现有点火器与高压包一体化的趋势,可以简化点火线路,并以此提高点火系统的可靠性。
U、化油器:典型的汽油发动机配置,将汽油形成雾状按进气比例输出给汽缸的器件,同时还兼顾有调剂进气控制发动机转速的作用。
化油器的品质性能对发动机的影响很大,汽油发动机几乎有一半的毛病都与化油器有关;化油器结构好坏和调节好坏,是顺利使用汽油发动机的关键,发动机的节油与排放与它关系密切。
化油器多使用在配置火花塞的汽油发动机上,其中少数也有用在压燃式航模发动机中。
按结构划分通常有:比较传统老牙的碟阀式化油器,比较简洁可靠的直接拉线柱塞式化油器,用于踏板车上结构比较繁琐、容易出毛病的等压真空膜式化油器。
不论哪款化油器,雾化汽油的泡沫孔、控制进气量的气口截面、主油针的曲锥度,是化油器性能的三大关键,是化油器改进性能的重点。
V、喉管:通常是指化油器到汽缸头之间的那段通汽管,视各种摩托的设计而长短大小各有不同。
一般常规设计对此件不太讲究,在本轻摩天地版中,对喉管与化油器的研究一直是这十几年来的重点。
通过N多成功经验的事实证明:喉管对于汽油的挥发汽化具有特别重要意义,对于汽油发动机的启动性能与节油环保十分重要。
近几年本版试验成功的四冲涡流喉管,配套本版发明的涡流蓄能器,对于踏板车性能的改进效益显著,已经成为各种摩托车改进必不可少的一项。
W、油汽浓度:汽油发动机对燃料浓度要求很严,通常要求汽油按进气重量的1/15来配给;汽油在火花塞点火前必须全部挥发,形成均匀的可燃油汽。
当油汽中汽油含量偏少时,通常叫做贫油;发动机会作功乏力、点火困难、排气管放炮~~~。
当油汽中汽油含量偏高时,通常叫做富油;发动机会比较容易点火、加速有力、排污增加、耗油增多、汽缸与火花塞容易积碳~~~~。
X、蓄能器:一种调剂四冲发动机性能的气动部件,通常连接在化油器与汽缸头之间的喉管上;特别是对于短喉管的四冲发动机,此物改善发动机性能的效益比较显著。
二冲发动机通常不需要使用它,因为二冲发动机的曲轴块对汽油具有强烈的气流冲刷作用,曲轴箱本身就是一只容积很大的涡流蓄能器,对燃油的挥发和蓄容作用已经很强。
Y、变速档位:在挂档车中,变速机构与发动机同为一体;通过变速拨杆,使变速箱内不同齿数齿轮相互组合,形成不同传动比的输出状态。
通常轻摩会有二~四个挡位,使发动机形成二~四个不同的对外输出状态。
通常一档的传动减速比最大,使得机车起步有力、爬坡强劲;二~四档依次为增加转速/减少力矩,以便机车高速运行。
常规的挂档摩托车在渡过磨合期后,通常可以通过改变后传动比来实施节油;最简单的做法是:将发动机输出轴上的小链轮改成大点的,同样车速下发动机的转速就可以小点,发动机的油门会大点;对于提高发动机的实际压缩比和作功效率将有很大的帮助和提高。
在挂档轻摩中,档位和后转动减速比对机车节油同样重要,当机车进入巡航状态时,应尽量使用最高档位或小的后传减速比,可以降低发动机转速、增加发动机作功效率,较大幅度地节约燃油和减少发动机磨损。
在使用皮带传动的踏板车中,变速是按发动机转速而制定的,缺少挂档车发动机使用“高车速/低转速”的节油条件,机车因此而难以节油。
发动机的转速高了,燃油消耗自然多些,同时对传动系统的磨损也相对大些。
Z、离合器:发动机与车轮传动系统中间的连接部件,可以将发动机与车轮传动系统暂时分开,以便发动机的启动与换档。
通常视机车的传统设计观念,有手动离合、自动甩块~~等结构方式。
挂档摩托车多使用手动离合器,便于车手直接控制。
踏板车多使用自动离合器,以便驾驶简单。
最近流行的弯梁摩托,多采用自动离合器配合齿轮变速档,有操作简单、节油耐用的优点,是一种比较方便车民的合理设计。