第三节汽油机燃烧室
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曲柄连杆机构介绍内容提要:、工作条件:发动机工作时,曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触,曲轴的旋转速度又很高,活塞往复运动的线速度相当大,同时与可燃混合气和燃烧废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用,并且润滑困难。
可见,曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
a.工作条件:高温,高压,高速, 化学腐蚀b.受力分析:气体作用力,往复慣性力, 离心力,摩擦力1、气压力:气压力P的集中力PP分解为侧压力NP和SP,SP分解为RP和TP,RP使曲轴主轴颈处受压,TP为周向产生转矩的力。
(1)作功行程:侧压力NP向左,活塞的左侧面压向气缸壁,左侧磨损严重(如下图)2、往复惯性力Pj:活塞在上半行程时,惯性力都向上,下半行程时,惯性力都向下。
在上下止点活塞运动方向改变,速度为零,加速度最大,惯性力也最大;在行程中部附近,活塞运动速度最大,加速度为零,惯性力也等于零。
3、离心惯性力PC:旋转机件的圆周运动产生离心惯性力,方向背离曲轴中心向外。
离心力加速轴承与周颈的磨损,也引起发动机振动而传到机体外。
4、摩擦力F:指相互运动件之间的摩擦力,它是造成配合表面磨损的根源。
气缸体的具体结构形式一般分为三种:一般式、龙门式、隧道式!以为其工作条件高温高压、且活塞在其中往复运动,摩擦很大,所以气缸体必须能耐高温、耐腐蚀、耐磨损。
一般的说,为了满足以上要求可以采取以下几个措施:气缸体材料、加工精度、结构。
在冷却方便,气缸体一般有水冷、风冷。
像我们摩托车上的发动机就是风冷,一般汽车上的都是以水冷为主,但也装有风扇辅助降温!发动机知识:机体组及曲柄连杆机构[zt]功用:曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环,完成能量转换的传动机构,用来传递力和改变运动方式。
工作中,曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,对外输出动力,而在其他三个行程中,即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。
汽车构造(上)武汉理工大学汽车工程学院徐阳特别提示:本课件只可用于自我学习。
不得用于它途!主要内容和学时分配总论及汽车发动机的工作原理和总体构造(2学时)曲柄连杆机构(4学时)配气机构(2学时)汽油机燃油供给系统(2学时)柴油机燃油供给系统(2学时)汽油机点火系统(1学时)发动机冷却系统(1学时)发动机润滑系统(1学时)发动机起动系统(1学时)汽车构造(上)共计学时:16学时2. 曲柄连杆机构活塞连杆组曲轴飞轮组平衡机构轴瓦机体组2-1. 机体组组成与功用缸体缸盖燃烧室气缸垫油底壳功用与组成(1)组成缸体缸盖气缸垫油底壳气缸垫气缸盖衬垫缸盖罩压条气缸体油底壳衬垫油底壳上中部一体式机体五缸DI 柴油机功用与组成(2)功用发动机的支架两大机构和发动机各系统的装配基体形成燃烧室冷却系统和润滑系统的组成部分工作条件高温(T max≈2800k)高压(p max=汽10MPa柴16MPa)化学腐蚀,润滑不良功用与组成(3)受力分析缸内气体作用力往复惯性力和旋转惯性力(一般用平衡重给予平衡)往复运动和旋转运动摩擦力缸体组成与功用缸体缸盖燃烧室气缸垫油底壳缸体基本结构与材料缸体排列缸体顶面气缸曲轴箱主轴承盖缸体—基本结构与材料(1)要求气缸上部高温、拉压弯扭载荷;刚度、强度,避免缸筒变形结构特点框架式气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。
侧壁加强筋机体顶面气缸水套横隔板加强筋机体底面主轴承座机体侧壁缸间横隔板气缸体主油道曲轴箱缸体—基本结构与材料(2)材料高强度灰铸铁铝合金铸铁+铝合金铸铁+铝合金AlSi9Cu3包括整体式主轴承盖总重38kg,用于Maybach和奔驰S级车BMW 760缸体缸体基本结构与材料缸体排列气缸曲轴箱主轴承盖缸体—缸体排列(1)整体式主轴承盖直列V型缸体—缸体排列(2)W型整体式主轴承盖缸体—缸体排列(3)对置Porsche 911 Targa 2002Porsche 911 Targa 2002 对置发动机后置缸体—缸体排列(4)VR型VW VR6 engine缸体基本结构与材料缸体排列气缸曲轴箱主轴承盖缸体—气缸(1)功用:组成燃烧室;引导活塞往复运动;工作中要保证密封、散热、承受侧压力。
汽油机燃烧室的设计及发展2094021519 李杏梅农机专业摘要:本文介绍了燃烧室的设计要求,并对每一个设计原则进行了详细的论述,提出了几种新型典型燃烧室如火球高压缩比燃烧室、美国德士古燃烧系统tccs燃烧室、本田cvcc燃烧系统,并分析了他们各自的优缺点。
关键词:发动机燃烧室压缩引言:对于一辆装配完成的汽车,燃料在发动机气缸中发出的总热量其中只有约20%—45%转化为有效功,因此提高燃料利用率对于目前全球资源短缺,油价不断上涨,资源竞争激烈有很大的缓解作用。
而燃烧室作为发动机的主要部件,改进燃烧室设计无论是对于提高发动机动力性,燃油经济性都有很大的帮助。
一、燃烧室设计原则汽油机燃烧室的设计对发动机动力性、经济性、工作稳定性及排放特性有很大影响,为此,燃烧室的设计应满足以下要求。
(一)结构尽量紧凑用燃烧室的面容比—燃烧室表面积与其容积之比来表征燃烧室的紧凑性。
面容比小,燃烧室结构紧凑,从而使火焰传播距离短,燃烧可在短时间内完成、使爆燃倾向减小,还可以提高发动机压缩比。
同时,由于单位体积的表面积较小,相对散热面积小,热损失减小,发动机热效率高,面容比小,使缸壁激冷区减小,HC排放量减少。
燃烧室面容比大小取决于气缸直径与然烧室的形状,在采用小燃烧室情况下,为减少单位体积的表面积,多用半球形燃烧室。
(二)火花塞位置适当火花塞位置不同,火焰传播距离和燃烧速度的变化率也不同,从而影响汽油机的工作性能,为此,确定火花塞位置时,应考虑以下几个方面:1)应使火焰传播距离短,如火花塞布置在燃烧室中央。
2)使末端气体受热减少,如火花塞布置在排气门附近。
3)减少各循环之间的燃烧变动,保证暖机和低速稳定性好,如火花塞布置在进、排气门之间,便于利用新鲜混合气扫除火花塞周围的残余废气,使混合气易于点燃,同时应控制气流的强度,避免吹散火花。
4)确保发动机运转平稳,火花塞的位置应能使从火花塞传播开的火焰面逐渐扩大。
(三)燃烧室形状合理分布燃烧室的容积分布情况反映了混合气体的分布情况。
《汽车构造》教学大纲课程名称:汽车构造 /automotive construction课程编码:0513000304(技本)、课程类型:专业课总学时数/学分数:80/5 实验(上机)学时:2周构造认识拆装实习适用专业:汽车检测与维修专业(高职高专)先修课程:机械设计基础、机械制图制订日期:2005年11月17日一.课程性质、任务和教学目标本课程是研究汽车构造及工作原理的一门专业基础课。
课程的任务是:系统掌握车用汽车基本结构及其工作原理;懂得国内外汽车发展趋势和汽车新技术、新结构的特点;熟练掌握我国的主要车型内燃机的结构特点,为本专业后续课程的学习奠定专业基础。
通过本课程学习,学生应具备以下能力:1.懂得汽车主要机件的调整部位和调整机理;2.初步具备分析现代车用汽车新结构的能力;3. 运用学到的理论知识,具备解决汽车运用中出现的实际问题的能力;4.提高阅读工程图和查阅参考文献的能力。
二、教学内容与要求(一)内燃机部分(二)底盘部分三、实验内容和要求开课前另外安排2周时间进行构造认识拆装实习,针对将要讲授内容进行实物教学。
四、学时分配表(一)内燃构造部分(二)底盘构造部分注:总学时超出(或少于)本大纲规定学时10%要另制订教学大纲。
五、教学方法与手段本门课课堂教学采用多媒体教学手段,并辅之以课堂讨论。
开课前安排2周的构造认识拆装实习。
六、考核方式本课程的考核课,本课程考核为闭卷笔试方式,总分为100分。
期末笔试占总成绩的80%,构造认识实习、平时作业、小测验占总成绩的20%。
七、教材及参考书教材:《汽车构造》上、下册(第四版)陈家瑞主编人民交通出版社 2004年7月;参考书:《北京牌吉普车BJ2020N构造、使用与维护》汤子兴主编天津大学出版社 1995年;《东风汽车构造、维修手册》吴基安主编中国物资出版社 1995年;《解放CA1090汽车构造与维护》常明主编天津大学出版社 1995年;《北京切诺基吉普车构造、使用与维护》汤子兴主编北京人民交通出版社 1999年。
汽车知识发动机及冷却系统目录简介历史参数首先来看看最常见的一个发动机参数———发动机排量。
发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总与,通常用升(L)表示。
而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称之单缸排量,它取决于缸径与活塞行程。
发动机排量是非常重要的发动机参数,它比缸径与缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切有关。
通常来说,排量越大,发动机输出功率越大。
熟悉了排量,我们再来看发动机的其他常见参数。
很多初级车友都反映经常在汽车资料的发动机一栏中见到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字样,想弄明白毕竟是什么意思。
这些都表示发动机汽缸的排列形式与缸数。
汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。
通常说来,排量1升下列的发动机常用3缸,比如0.8升的奥拓与福莱尔轿车。
排量1升至2.5升通常为4缸发动机,常见的经济型轿车与中档轿车发动机基本都是4缸。
3升左右的发动机通常为6缸,比如排量3.0升的君威与新雅阁轿车。
排量4升左右的发动机通常为8缸,比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。
排量5.5升以上的发动机通常用12缸发动机,比如排量6升的宝马760Li就使用V12发动机。
在同等缸径下,通常缸数越多排量越大,功率也就越高;而在发动机排量相同的情况下,缸数越多,缸径越小,发动机转速就能够提高,从而获得较大的提升功率。
以上是有关发动机缸数的知识,下面我们接着熟悉“汽缸排列形式”这个重要参数。
通常5缸下列发动机的汽缸多使用直列方式排列,常见的多数中低档轿车都是L4发动机,即直列4缸。
另外,也有少数6缸发动机使用直列方式排列。
直列发动机的汽缸体成一字排开,缸体、缸盖与曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点则是功率较低。
通常1升下列的汽油机多使用直列3缸,1至2.5升的汽油机多使用直列4缸,有的四轮驱动汽车使用直列6缸,由于其宽度小,能够在旁边布置增压器等设施,比如北京吉普的JEEP4000就使用直列6缸发动机。
教学过程(新课导入):随着社会生产力的不断提高,高新技术在汽车发动机上也运用得越来越广泛。
在现有的直列气缸的基础上改进成V型气缸排列的发动机逐渐成为主流,它的结构和工作循环更加紧凑和复杂。
本次课主要学习的内容是曲轴连杆机构的新型结构和检修特点以及汽油机燃料供给系的组成和工作原理。
(讲授新课):第一节汽油机燃料供给系的组成和工作原理一、汽油机燃料供给系的功用与组成汽油机所用的燃料主要是汽油。
汽油在气缸外必须先喷散成雾状并蒸发,按一定的比例与空气均匀混合,然后进入气缸燃烧。
这种按一定比例混合的汽油与空气混合物,称为可燃混合气。
可燃混合气中燃料含量的多少称为可燃混合气的浓度。
汽油机燃料供给系的作用是:根据发动机不同工况的要求,配制一定数量和浓度的可燃混合气,供人气缸,并在燃烧作功后,将燃烧产生的废气排至大气中。
一般汽油机燃料供给系由下列装置组成:(1)燃料供给装置。
包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和油管,用以完成汽油的贮存、输送及滤清的任务。
(2)空气供给装置。
即空气滤清器,一些轿车发动机上还装有进气预热和消声装置。
(3)可燃混合气形成装置。
即化油器。
(4)可燃混合气供给和废气排出装置。
包括进气管、排气管和排气消声器。
汽油机燃料供给系的基本工作过程为:汽油在汽油泵的泵吸作用下,从汽油箱经油管、汽油滤清器、汽油泵将汽油泵火化油器中。
空气则经空气滤清器滤去所含灰尘后,进人化油器。
在气缸吸气气流的作用下,汽油从化油器中喷出,与空气混合开始雾化,经进气管进一步蒸发,初步形成可燃混合气,进入各个气缸。
混合气燃烧后产生的废气,经排气管与排气消声器被排。
为了检查油箱内的汽油量,还装有汽油油量指示表。
如何根据发动机工作的要求配制出不同浓度、不同数量的可燃混合气。
是汽油机燃料供给系所要解决的主要问题,而化油器是其中的关键部件。
二、汽油机可燃混合气的形成汽油机的燃料必须在蒸发为气态后才能与空气均匀混合。
要使混合气能在极短时间内(依发动机转速而定,通常为0.01~0.04s)形成,就应先将燃料要化成极小的油液,使蒸发面积大大增加。