发动机
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发动机名词解释
发动机,又称引擎,是指将燃料的化学能转换成机械能,使机械装置运动的设备。
它通常通过可燃混合物的燃烧驱动内部部件,例如活塞,使得发动机正常工作。
例如,车辆的发动机通过将燃料燃烧产生的高压气体推动活塞运动,驱动车辆前进。
气缸,是发动机中的一个主要组件,通常是圆柱形的腔体。
在内燃机中,气缸是燃烧室,燃烧过程在其中进行。
通常,发动机会有多个气缸,每个气缸都有一个活塞与之相连接。
活塞是气缸内的一个可移动部件,通常是金属制成的圆柱体。
活塞由发动机的连杆与曲轴相连接,通过燃烧产生的气压力推动活塞运动。
活塞在发动机中起着压缩混合气体、排放废气等重要作用。
燃料喷射系统是现代发动机中的一个关键部件,用于将燃料喷射到燃烧室。
燃料喷射系统可以根据发动机负荷和转速的变化,控制燃料的喷射量和喷射时间。
常见的燃料喷射系统有多点喷射系统和直喷系统。
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第9章发动机特性内容提要1 .发动机特性与特性曲线的含义、分类与意义2 .发动机调整特性的含义、分类与曲线3 .发动机负荷特性4 .发动机速度特性5 .发动机方有特性6 .发动机调速特性7 .发动机性能指标的校正9.1基本概念全面了解发动机在全部工况下的性能指标的变化,对合理使用、检查与修理发动机,都有很强的适用价值。
10.LI发动机特性与特性曲线1 .发动机特性发动机性能指标随调整状况及运转状况而变化的关系称为发动机特性。
发动机性能指标主要有功率、转矩、燃料消耗率、排气温度、排气烟度等;调整状况主要指柴油机的供油提前角、汽油机的点火提前角、发动机燃料等可调因素对发动机性能的影响;运转状况一般指发动机转速和负荷等。
2 .特性曲线为了直观显示发动机的特性,常以曲线形式表示,称为发动机特性曲i线。
图97为AUdi(奥迪)2.4L四缸5气式门汽油机的外特性曲线。
3 .发动机特性分类发动机特性分调整特性和性能特性两大类。
(1)调整特性指发动机的性能指标随调整状况而变化的关系。
如柴油机的供油提前角调整特性、汽油机的点火提前角调整特图9T发动机特性曲线性、汽油机的燃料调整特性等。
(Audi2.4L5气门V6汽油机外特性)(2)性能特性指内燃机的性能指标随运行工况而变化的关系。
如负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、螺旋桨特性等。
9.1.2 发动机特性的制取发动机特性需在特地的试验台(俗称发动机台架)上进行,图9-2显示了带水力测功器的试验台的基本组成。
它可以模拟发动机的实际工况,使其在要求的转速和负荷下工作,并可以同步测量发动机在各种工况下的功率、燃料消耗、废气排放、气缸压力等性能参数。
发动机特性试验,我国已有标准,需按有关标准,在规定的条件下进行。
9-水温传感器Io-油压传感器11-排温传感器12-气缸压力传感器13-油压传感器14-针阀升程仪15-电 荷放大器16-电荷放大器17-霍尔针阀传感器18-示 波器19-水力测功器20-转角信号发生器21-电荷放 大器22-A/D 转换板23-微机24-打印机25-显示器它是指在发动机转速肯定和油量掌握机构条件下,其功率、燃料消耗率等性能指标随供油提前角变化而变化的关系。
发动机的分类及各类发动机的特点发动机是现代机械工业中最为重要的工业动力装置。
按照不同的分类标准,可以将发动机分为多个不同的类型,具有不同的特点和适用范围。
以下是发动机分类及各类发动机的特点的详细解释。
1.按燃料类型分类(1)汽油发动机汽油发动机是以汽油为燃料的发动机。
它具有功率大、噪音小、体积小、重量轻、稳定性高的特点,使用广泛。
目前主流的汽车多采用汽油发动机。
(2)柴油发动机柴油发动机是以柴油为燃料的发动机。
它具有动力强劲、节约燃料、使用寿命长等特点,但噪音较大、排放污染物较高。
柴油发动机主要应用于货车、客车等重型车辆。
(3)天然气发动机天然气发动机是以天然气为燃料的发动机,具有环保、经济等特点。
由于天然气发动机较为复杂,使用受限,主要应用于公交车、出租车等城市公共交通工具。
(4)混合动力发动机混合动力发动机是将汽油发动机和电动机相结合的发动机。
它具有节能、环保、动力强等特点,是未来发动机发展的方向。
目前,一些高档车型已采用混合动力发动机。
2.按工作原理分类(1)内燃发动机内燃发动机是将燃料和空气混合在汽缸内燃烧产生动力的发动机,包括汽油发动机、柴油发动机等。
内燃发动机体积小、重量轻、功率大,是目前应用最广泛的发动机。
(2)外燃发动机外燃发动机是将燃料和空气混合在燃烧室外部燃烧,使工作物质(如水蒸汽、燃气)在机体内产生压力而推动活塞运动。
这类发动机包括蒸汽发动机、燃气轮机等,具有热效率高、节能等特点,但体积大、重量重、不适合作为移动设备动力。
3.按循环方式分类(1)四冲程发动机四冲程发动机是指将燃油、火花塞、气缸、曲轴箱和排气管组成的系统。
它实现了进气、压缩、爆炸、排气等四个过程。
它结构简单,维护成本低,是目前汽车、摩托车等机动车最常见的发动机类型。
(2)两冲程发动机两冲程发动机是指将油、气混合物、点火、活塞、零件需要两次工作完成的系统。
它的结构相对简单、自重轻、功率高,但是燃料消耗量较大、噪声高等缺点,目前逐渐被四冲程发动机替代。
发动机排量名词解释发动机排量是指一台发动机容积空间中,每次完成整个运行循环时,最终所输出的最大空气量,这里空气量一般以立方厘米为单位衡量。
发动机排量,也即内燃机排量,是衡量发动机功率大小的重要指标,可以反映发动机运转时所需时间,以及能量消耗的程度。
通俗地讲,发动机排量含义是指发动机每次循环时可以输出的空气量,而这个空气量的大小,正好决定着发动机的使用特性,特别是发动机的最大功率以及最大扭矩。
与此同时,发动机排量也反映了发动机的大小,有助于分类功率及质量的对比,从而为消费者提供不同发动机型号之间的差异。
具体来说,影响发动机排量的因素有很多,包括发动机本身的构造参数,以及行程、比压、气缸等特性。
通常情况下,发动机排量越大,发动机的功率就越高,而且具有更低的燃油消耗率。
内燃机的排量通常以升为单位计量,如果采用国际系统规定的1升等于1000立方厘米,则发动机排量就可以用立方厘米来表示。
比如,一台发动机排量为1.6升,就可以表示为1600立方厘米。
通常发动机排量小于1.0升的都称为小排量发动机,大于2.0升的就被称作大排量发动机。
发动机排量一般会作为一个重要参数指定一台车辆的性能,比如汽车的功率、扭矩、最大速度等。
发动机排量更大的汽车,通常拥有更快的最高时速,而且起步动力也更强。
另外,发动机排量也是车辆消耗燃油量的重要参考指标,一般来说,发动机排量越大,消耗燃油就越多。
另外,大排量发动机由于自身配置比较完善,因此在排放污染物方面也比小排量车辆更清洁,所以当今的汽车市场中,大排量发动机更受消费者青睐。
综上所述,发动机排量是衡量发动机功率大小的重要指标,另外,发动机排量也可以比较不同发动机的大小,对消费者提供参考信息。
它还可以反映发动机能量消耗的程度,以及汽车的消耗燃油量和排放污染物方面的参考。
名词解释:发动机排量
发动机排量
发动机排量是指发动机在每个循环中所有活塞总排气量的总和。
通常采用升或立方厘米(cc)作为单位进行衡量。
发动机排量的大小与发动机的气缸数量和每个活塞的行程有关。
较大的排量通常意味着更大的马力和扭矩输出,但也可能导致更高的燃油消耗。
发动机排量的影响因素
•气缸数量:发动机的气缸数量决定了排量的基本大小。
•活塞行程:活塞行程是活塞在每个循环中上下移动的距离,它也会影响排量。
•气缸直径:气缸直径是活塞在气缸内移动的最大距离,也会对排量产生影响。
发动机排量的作用
发动机排量的大小对发动机的性能有直接影响:
•更大的排量通常意味着更大的马力和扭矩输出,从而提供更好的加速和动力。
•较大的排量还可以提供更好的低转速扭矩,使车辆在起步和爬坡时更具动力。
•然而,较大的排量也可能导致更高的燃油消耗。
汽车发动机生产工艺汽车发动机生产工艺是汽车制造过程中的关键环节之一。
下面将以示例的方式介绍汽车发动机的生产工艺。
一、铸造工艺汽车发动机的铸造工艺是指将铸造材料(通常是铁、铝合金等)熔化并倒入模具中,经过冷却固化后得到发动机的基础部件。
铸造工艺包括以下步骤:1. 材料准备:选择适合的原材料,并进行前处理,如去除杂质和加热预处理。
2. 模具制备:根据发动机设计图纸制作模具,保证模具的精度和质量。
3. 熔化:将铸造材料加热至适当温度,使其熔化成液态。
4. 倒铸:将熔融的铸造材料倒入模具中,确保模具内部充分填充,并排除气泡。
5. 冷却固化:待铸造材料冷却后,将模具拆卸,得到发动机基础部件。
二、机加工工艺机加工工艺是指对铸造得到的发动机基础部件进行切削、钻孔、磨削等加工,使其达到设计要求的精度和形状。
机加工工艺包括以下步骤:1. 下料和固定:将铸造件进行下料,使其形状符合机加工的要求,并将其固定在机床上。
2. 加工:根据设计图纸要求,在机床上进行切削、钻孔、磨削等加工操作,使铸造件逐步变成最终的发动机部件。
3. 检验和调整:对加工后的发动机部件进行检验,保证其尺寸和质量符合要求。
如有必要,进行调整和修整。
4. 表面处理:对发动机部件进行表面处理,如喷涂防腐涂料、电镀、磷酸盐处理等,以提高其耐腐蚀性和美观度。
三、装配工艺装配工艺是指将各个发动机部件按照设计要求进行组装,形成完整的发动机。
装配工艺包括以下步骤:1. 零部件准备:将经过机加工处理的发动机部件按照规定分类和编号,以便于组装操作。
2. 组装:根据设计图纸和装配工艺规程的要求,将各个发动机部件进行组装,并采取适当的措施使其连接紧固。
3. 检验和调试:对组装完成的发动机进行检验和调试,保证其各项指标和性能符合要求。
4. 发动机测试:将组装完成的发动机进行测试,如运转试验、负载试验等,以验证其性能和可靠性。
总之,汽车发动机生产工艺包括铸造工艺、机加工工艺和装配工艺等多个环节,每个环节都需要严格按照工艺规程进行操作,以保证发动机的质量和性能。
发动机名词解释发动机是一种将燃料燃烧产生的化学能转变为机械能的装置。
它是现代交通工具中最为重要的部件之一,广泛应用于汽车、飞机、火箭等各种交通工具中。
发动机的作用是将燃料的化学能转化为机械能,驱动车辆或机器进行运动。
根据不同的工作原理和燃料类型,发动机可以分为内燃机和外燃机两类。
内燃机是指将燃料和空气混合后,在气缸内燃烧产生高温高压气体以推动活塞运动的发动机。
常见的内燃机有汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机是一种通过点火把混合了空气和汽油的气体燃烧产生的能量转化为机械能的发动机。
它采用火花塞在高压状态下将点火引燃混合气体,产生爆炸燃烧并推动活塞运动,从而驱动车辆前进。
柴油发动机是一种通过将柴油直接注入燃烧室,使柴油燃烧产生高温高压气体推动活塞运动的发动机。
柴油发动机内的燃烧过程通常不需要点火,而是由高压助燃器将柴油喷雾成细小颗粒,借助高温高压的条件直接点燃。
外燃机是指将燃料在发动机外燃烧产生的热能通过工作物质的热膨胀来推动活塞运动的发动机。
常见的外燃机有蒸汽机和燃气轮机。
蒸汽机是一种利用水蒸气在缸内膨胀推动活塞运动的发动机。
它先将水蒸气加热为高温高压状态,然后通过缸内膨胀使水蒸气压力降低,将热能转化为机械能。
燃气轮机是一种通过燃烧燃气使轴上的涡轮旋转,从而推动发电机或者驱动其他机械设备的发动机。
燃气轮机通常由压气机、燃烧室和涡轮机三个主要部分组成,压气机将空气压缩,燃烧室中燃烧燃气产生的高温高压气体通过涡轮机驱动压缩机工作和发电机发电。
发动机在现代工业中发挥着重要的作用。
它不仅是车辆、机器设备的核心动力装置,也是推动经济发展的关键技术之一。
随着科技的进步和环保意识的增强,发动机也在不断地改进和创新,以提高燃烧效率、减少排放和降低能源消耗,为人类创造更加清洁高效、可持续发展的交通工具和机械设备。
发动机各部分的结构和工作过程一、缸体和缸盖发动机的缸体和缸盖是发动机的基础部分,它们负责容纳活塞和气门机构。
缸体通常由铸铁或铝合金制成,具有良好的刚性和散热性能。
缸盖则覆盖在缸体上方,通过螺栓紧固在一起。
缸体和缸盖之间的密封垫片确保燃气不会泄漏。
二、活塞和连杆活塞是发动机的运动部件之一,它通过活塞环与缸体壁形成密封空间。
活塞在往复运动中,通过连杆与曲轴相连,将燃气能转化为机械能。
连杆则连接活塞和曲轴,它通过连杆小头与活塞销连接,通过连杆大头与曲轴连轴器连接。
三、气门机构气门机构包括进气气门和排气气门,它们控制燃气的进出。
气门由气门杆、气门弹簧和气门座组成。
气门杆通过凸轮轴的驱动来实现气门的开闭,而气门弹簧则负责保持气门的闭合状态。
四、曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部件,它将连杆的往复运动转化为旋转运动。
曲轴上设置有多个曲轴轴颈,与连杆相连。
凸轮轴则负责驱动气门机构,通过凸轮的形状来实现气门的开闭。
五、燃油系统燃油系统负责将燃料供应到发动机中进行燃烧。
它由燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部分组成。
燃油经过燃油泵提供压力后,通过喷油嘴喷入燃烧室,与空气混合后燃烧产生能量。
六、点火系统点火系统负责在燃烧室中点燃燃料,使燃烧反应能够正常进行。
它由点火线圈、火花塞和点火控制单元等部分组成。
点火线圈将电池提供的低压电流转化为高压电流,通过火花塞产生火花点燃燃料。
七、冷却系统冷却系统用于维持发动机的工作温度,避免发动机过热。
它由水泵、散热器和风扇等部分组成。
水泵将冷却液循环供应到发动机各部分,通过散热器散热后再循环回来,风扇则通过风力提升散热效果。
八、排气系统排气系统负责排出燃烧后的废气,保持发动机的正常运行。
它由排气管、催化转化器和消声器等部分组成。
废气通过排气管排出,经过催化转化器处理后减少对环境的污染,并通过消声器降低噪音。
以上是发动机各部分的结构和工作过程的简要介绍。
发动机作为交通工具的核心部件,其精密的结构和协调的工作使得汽车、飞机等交通工具能够高效运行。
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汽车的心脏 发动机技术的开发和创新
2010-04-14 18:37:58 来源: 网易汽车综合 跟贴 0 条 手机看新闻
AI《汽车制造业》4月14日报道 发动机是汽车所有动力的源泉,是汽车当之无愧的“心
脏”。作为汽车的重要部件,发动机直接影响汽车的油耗、排放和动力性能。中国要进行汽
车的自主开发,必需具备发动机开发能力。
图1 奥迪V10 5.2FSI发动机
近年来,中国汽车企业开始重视汽车的自主开发,因此也随之开始重视发动机的开发,
特别是发动机产品的设计开发。此前,国内的主要汽车公司大都是依靠合资方式从国外引进
产品图纸和生产技术来生产发动机和汽车,其他的小型汽车公司则多依靠仿制,基本上都不
具备发动机的开发能力。
发动机的开发
与汽车的其他主要部件,如车身和底盘的开发不同,发动机的开发相对比较复杂,这
是由于车身和底盘是机构或机械部件,其技术相对比较简单,因此在国外的汽车公司中,对
车身、底盘技术的开发通常是由车身、底盘的设计部门在设计过程中加以考虑的。而发动机
是把燃料的化学能转化为机械能用于驱动汽车的机器,因此技术相对复杂。同时,由于现行
法律、法规对汽车的排放和油耗的要求在不断增加,汽车公司需要不断地开发发动机的新技
术才能满足环境对排放和油耗不断增加的要求。
但是,发动机的技术开发和发动机产品的设计开发是两种不同的开发过程,这两种开
发对人员技能、开发设备、工作流程、任务类型、时间等方面的要求都有很大不同。发动机
的技术开发是一种前瞻性的开发,具有很大的不确定性;而发动机产品的设计开发是一种应
用性开发,实用性更强。
随着环保政策、能源政策限制力度的加大,加快发动机的技术开发是未来汽车领域的
一个必然选择。为保证发动机的技术开发能够顺利进行,国外的汽车公司往往根据发动机技
术的成熟程度进行分工:短期内能在产品中应用的技术由发动机设计部门负责;预计中期内
能够应用的技术由前瞻性发动机开发部门负责;对于那些不成熟、预计多年后(例如5年后)
才能应用的发动机技术则由发动机技术研发部门负责。这种分工使得需要有计划、按时完成
的发动机产品设计工作和具有很大不确定性、需要进行长期细致研究的发动机技术开发工作
都能顺利进行。
目前国内的汽车公司已经开始重视发动机产品的设计开发,但是重视程度还不够。虽
然很多汽车公司都成立了汽车研究院,但这些研究院基本上都是在做汽车产品的设计开发工
作,只相当于国外汽车公司的产品设计部门,而对发动机技术的研发投入不够,大多只是作
为附带的工作在做。从某种角度来说,目前国内尚不存在名符其实的专门从事技术研发的汽
车研究院。
主导性研究
其实,进行发动机技术开发是应对未来竞争挑战的迫切需要。由于地球上有限的石油
资源被加速消耗,能源紧缺和油价上涨的趋势不可避免,而至今地球上尚未发现任何能大量
使用的“清洁能源”,因此在今后数十年里,人们不得不继续主要依靠石油产品来驱动汽车,
降低汽车的油耗将越来越重要,这也必然成为国内汽车公司之间以及国内和国外汽车公司之
间竞争的焦点,成为汽车公司生存和持续发展的关键。只有开发发动机技术,特别是开发新
的发动机燃烧系统,才能大幅度降低油耗。
在自身能力不足的情况下,利用咨询公司协助开发是一种很好的方式,但若将发动机
技术开发完全外包给咨询公司来主导会带来许多问题。从国外汽车企业的发展经验来看,在
开发发动机技术时,只有自己主导开发发动机技术,才能建立和掌握核心技术的开发能力,
才能在世界范围内进行有成效的竞争。
由于不能依靠国外汽车公司为自主产品提供技术,目前国内的汽车公司往往依靠几个
国外的发动机咨询公司来提供发动机技术,而这样下去的结果将是中国汽车公司在发动机技
术方面长期依靠外国公司,需要不断耗费资金从国外引进。更为不利的是,这些国外咨询公
司的主要业务并不是研究发动机燃烧系统,难以提供最先进的发动机技术,因此,中国汽车
公司所购买的发动机技术将是二手货,难以领先。自1996年以来,已有数种类型的缸内直
喷汽油机在汽车上应用,但这些新型直喷发动机技术大都是由汽车公司所主导开发出来的,
很少听说某一种是由发动机咨询公司主导开发的。
图2 均质压燃汽油机用气温达到自燃温度的时间控制燃烧时间
降低发动机的油耗
从技术角度看,在油耗方面,汽油发动机还有很大的改进余地,常规汽油机的热效率
相当低,是由于缸内燃烧需要通过点火和火焰传播,使空燃比受到了限制;同时为了避免爆
震又使压缩比受到了限制。
目前国内的汽车企业已经开始关注缸内直喷汽油机技术的发展。汽油机缸内直喷作为
新技术有着美好的前景,缸内直喷是通过均匀燃烧和分层燃烧,实现高负荷下的燃油消耗降
低。利用汽油机缸内直喷,燃烧仅发生在较浓的混合气内,点火和火焰传播不受空燃比提高
的影响,并可在缸内形成分层混合气,使总的空燃比得以提高,从而提高了发动机部分负荷
热效率,车辆平均燃油效率可提高10%左右。
而世界各大汽车公司已经把目光锁定在了直喷,如博世公司开发了Motronic MED7汽
油直喷系统,奥迪公司开发了FSI系统,奔驰开发了CGI系统,菲亚特则开发了JTS系统,
虽然名字不同,但它们都代表了汽油机缸内直喷。奥迪FSI发动机如图1所示。
要更大限度地提高汽油机热效率,还需要采用均质压燃技术。这种技术是近年来国外
发动机研发的热点。均质压燃是预先混合的混合气在压缩上止点附近通过压缩达到自燃温度
后在整个缸内发生的自燃燃烧。均质压燃不需要点火,燃烧也不通过火焰传播来实现,因此
空燃比和压缩比都不受燃烧的限制。这使得均质压燃汽油机的部分负荷指示热效率甚至可以
和柴油机相比。由于均质压燃汽油机的最高爆发压力低于柴油机,结构轻,不需要高压柴油
泵,机械摩擦损失小,因此其部分负荷有效热效率可显著高于柴油机。而对于车用发动机来
说,部分负荷热效率对车辆平均油耗来讲非常重要。如果采用优化的方案,车辆平均燃油效
率可提高20%~30%。同时由于使用均匀的稀混合气,NOX的排放仅为常规汽油机的1%~2%,
这与分层燃烧汽油机相比是个非常大的优点,但均质压燃技术实现起来相对困难一些,成本
也较高,与分层燃烧直喷汽油机相近。
虽然有些人对于均质压燃汽油机通过调节混合气温度来控制燃烧时间很不放心,但大
量台架实验证明,在不同情况下发动机都能对燃烧时间进行良好地控制,至今并未发现有根
本的技术障碍使均质压燃不能在车辆上应用。因此,均质压燃汽油机应当是汽车发动机的发
展方向。均质压燃发动机对燃烧时间的控制如图2所示。
使用混合动力也能大幅降低车辆油耗,但其成本最高,所需要的动力蓄电池技术也存
在容量的问题,而且其对于车辆燃油效率的影响取决于系统的复杂程度和成本,可在很大范
围内变化,所以预计混合动力将来也难以取代大部分的车用燃油发动机。
(本文来源:网易汽车综合 作者:AI《汽车制造业》)