1.柴油动力6缸机在工作时第一缸进气结束排气完成时,高压油泵的第四缸柱塞在干嘛啊?

2.发送机的性能指标

3.如图所示,是汽油机的吸气吸气冲程,有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油(热值为4.6×107J/kg

4.柴油机的工作原理与常用型号

5.如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮隔和该发动机的发火顺序 s是汽油机的

1e34f汽油机模型_1e48f汽油机

(1)由图知,用来做有用功的能量为E2,总能量为E,所以η=

W有用
Q放
×100%=
E2
E
×100%;

(2)由图2知,A两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;B一个气门打开,一个气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程;C两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;D一个气门打开,一个气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,所以顺序应为DACB;

(3)飞轮转1500转做功次数为

1500
2
次=750次

做一次功W=Fs=pSs=8.0×105Pa×30×10-4m2×50×10-3m=120J

1min做的功为W=120J×750=90000J

则P=

W
t
=
90000J
60s
=1500W;

(4)汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=10×10-3kg×4.5×107J/Kg=4.5×105J

则η=

W
Q
×100%=
90000J
4.5×105J
×100%=20%.

答:(1)

E2
E
×100%;(2)DACB;(3)这种汽油机满负荷工作时做功的功率是1500W;(4)这种汽油机把内能转化为机械能的效率是20%.

柴油动力6缸机在工作时第一缸进气结束排气完成时,高压油泵的第四缸柱塞在干嘛啊?

E65F: 表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型  8V100: 表示八缸,四行程、缸径100mm,V型,水冷通用型 TJ376Q: 表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号 F表示风冷 

发送机的性能指标

开始 上升 开始供油

发动机基本知识

汽车的动力源是发动机,发动机是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。现代汽车所使用的发动机多为内燃机,内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能,然后又把热能转变成机械能的机器,并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。汽车上使用的内燃机主要有汽油机和柴油机。

一、发动机的分类和基本构造

1. 分类

内燃机的分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型,下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。

(1) 按照所用燃料分类

内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。

(2) 按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-1-2 )。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。

(3) 按照冷却方式分类

内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机(图1-1-3)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。

(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(图1-1-4)。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、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多用四缸、六缸、八缸发动机。

(5) 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和双列式(图1-1-5)。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。

(6) 按照进气系统是否用增压方式分类

内燃机按照进气系统是否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(图 补画增压发动机)。汽油机常用自然吸气式;柴油机为了提高功率有用增压式的。

2. 基本构造

发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。

(1) 曲柄连杆机构(图1-6-1)

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

(2) 配气机构(图1-6-2)

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。

(3) 燃料供给系统(图1-6-3)

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

(4) 润滑系统(图1-6-4)

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

(5) 冷却系统(图1-6-5)

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

(7) 点火系统(图1-6-6)

在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

(8) 起动系统(1-6-7)

要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。

汽油机由以上两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成;柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系。

二、发动机常用术语

为了便于学习,这里先介绍一些发动机常用基本术语()。

1. 上止点(图1-2-1)

活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向上运动到最高位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置,称为上止点。

2. 下止点(图1-2-2)

活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向下运动到最低位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置,称为下止点。

3. 活塞行程(图1-2-3)

活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋转180°。

4. 曲柄半径(图1-2-4)

曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍,即s=2R

5. 气缸工作容积(图1-2-5)

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。一般用Vh表示:

式中:D-气缸直径,单位mm;

S-活塞行程,单位mm;

6. 燃烧室容积(图1-2-6)

活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用Vc表示。

7. 气缸总容积(图1-2-7)

活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示,显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,即Va=Vc+Vh

8. 发动机排量

多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。一般用VL表示:

式中:Vh-气缸工作容积;

i - 气缸数目。

9. 压缩比

压缩比是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。

式中:Va - 气缸总容积;

Vh - 气缸工作容积;

Vc - 燃烧室容积;

通常汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比较高,一般为16~22。

10. 工作循环

每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程,即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。

三、发动机的工作原理

发动机是一种能量转换机构,它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。那么,它是怎样完成这个能量转换过程呢?也就是说它是怎样把热能转换成机械能的呢?要完成这个能转换必须经过进气,把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩,压缩接近终点时点燃可燃混合气(或将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃);可燃混合气着火燃烧,膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的一个工作循环,工作循环不断地重复,就实现了能量转换,使发动机能够连续运转。把完成一个工作循环,曲轴转两圈(720°),活塞上下往复运动四次,称为四行程发动机。而把完成一个工作循环,曲轴转一圈(360°),活塞上下往复运动两次,称为二行程发动机。下面介绍一下四行程发动机的工作原理和工作过程。

1. 四行程汽油机的工作原理

四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。

(1) 进气行程

由于曲轴的旋转,活塞从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。进气过程开始时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净的废气,因此,气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,当压力低于大气压时,在气缸内产生真空吸力,空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气,通过进气门被吸入气缸,直至活塞向下运动到下止点。在进气过程中,受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响,进气终了时,气缸内气体压力略低于大气压,约为0.075~0.09MPa,同时受到残余废气和高温机件加热的影响,温度达到370~400K。实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开,并且延迟到下止点之后关闭,以便吸入更多的可燃混合气。

(2) 压缩行程

曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止点运动,这时进气门和排气门都关闭,气缸内成为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定,可燃混合气压力可达0.6~1.2MPa,温度可达600~700K。

压缩比越大,压缩终了时气缸内的压力和温度越高,则燃烧速度越快,发动机功率也越大。但压缩比太高,容易引起爆燃。所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高,可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧,且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播,造成尖锐的敲缸声。会使发动机过热,功率下降,汽油消耗量增加以及机件损坏。轻微爆燃是允许的,但强烈爆燃对发动机是很有害的,但。汽油机的压缩比一般为ε=6~10。

(3) 作功行程

作功行程包括燃烧过程和膨胀过程,在这一行程中,进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时,火花塞产生电火花点燃可燃混合气,可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高,最高压力可达3~5MPa,最高温度可达2200~2800K,高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械功,除了用于维持发动机本身继续运转外,其余用于对外作功。随着活塞向下运动,气缸内容积增加,气体压力和温度降低,当活塞运动到下止点时,作功行程结束,气体压力降低到0.3~0.5MPa,气体温度降低到1300~1600K。

(4) 排气行程

可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下一个进气行程。当作功接近终了时,排气门开启,进气门仍然关闭,靠废气的压力先进行自由排气,活塞到达下止点再向上止点运动时,继续把废气强制排出到大气中去,活塞越过上止点后,排气门关闭,排气行程结束。实际汽油机的排气行程也是排气门提前打开,延迟关闭,以便排出更多的废气。由于燃烧室容积的存在,不可能将废气全部排出气缸。受排气阻力的影响,排气终止时,气体压力仍高于大气压力,约为0.105~0.115MPa,温度约为900~1200K。

曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环,这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程,相应地曲轴旋转了两圈。

2. 四行程柴油机的工作原理(同上)

四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程相同,每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程,但由于柴油机使用的燃料是柴油,柴油与汽油有较大的差别,柴油粘度大,不易蒸发,自燃温度低,故可燃混合气的形成,着火方式,燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同,下面主要分析一下柴油机和汽油机在工作过程中的不同点。

四行程柴油机在进气行程中所不同的是柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃混合气,在进气通道中没有化油器,进气阻力小,进气终了时气体压力略高于汽油机而气体温度略低于汽油机。进气终了时气体压力约为0.0785~0.0932MPa,气体温度约为300~370K。

压缩行程压缩的也是纯空气,在压缩行程接近上止点时,喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室,柴油和空气在气缸内形成可燃混合气并着火燃烧。柴油机的压缩比比汽油机的压缩比大很多(一般为16~22),压缩终了时气体温度和压力都比汽油机高,大大超过了柴油机的自燃温度。压缩终了时,气体压力约为3.5~4.5MPa,气体温度约为750~1000K,柴油机是压缩后自燃着火的,不需要点火,故柴油机又称为压燃机。

柴油喷入气缸后,在很短的时间内与空气混合后便立即着火燃烧,柴油机的可燃混合气是在气缸内部形成的,而不象汽油机那样,混合气主要是在气缸外部的化油器中形成的。柴油机燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油机高得多,可高达6~9MPa,最高温度也可高达2000~2500K。作功终了时,气体压力约为0.2~0.4MPa,气体温度约为1200~1500K。

柴油机的排气行程和汽油机一样,废气同样经排气管排入到大气中去,排气终了时,气缸内气体压力约为0.105~0.125MPa,气体温度约为800~1000K。

柴油机与汽油机比较,柴油机的压缩比高,热效率高,燃油消耗率低,同时柴油价格较低,因此,柴油机的燃料经济性能好,而且柴油机的排气污染少,排放性能较好。但它的主要缺点是转速低,质量大,噪声大,振动大,制造和维修费用高。在其发展过程中,柴油机不断发扬其优点,克服缺点,提高速度,有望得到更广泛地应用。

3. 二行程汽油机的工作原理

二行程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成,但它是在曲轴旋转一圈(360°),活塞上下往复运动的两个行程内完成的。因此,二行程发动机与四行程发动机工作原理不同,结构也不一样。

例如曲轴箱换气式二行程汽油机,气缸上有三排孔,利用这三排孔分别在一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。工作原理如下:

图1- a 表示活塞向上运动,将三排孔都关闭,活塞上部开始压缩,当活塞继续上行时,活塞下方打开了进气孔,可燃混合气进入曲轴箱(图1- b),活塞接近上止点时(1- c),火花塞点燃混合气,气体燃烧膨胀,推动活塞向下运动,进气孔关闭,曲轴箱内的混合气受到压缩,当活塞接近下止点时,排气孔打开,排出废气,活塞再向下运动,换气孔打开,受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内,并扫除废气(图1- d)。

第一行程:活塞从下止点向上止点运动,事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩,新的可燃混合气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。

第二行程:活塞从上止点向下止点运动,活塞上方进行作功过程和换气过程,而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。

4. 二行程柴油机的工作原理

二行程柴油机和二行程汽油机工作类似,所不同的是,柴油机进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。例如带有扫气泵的二行程柴油机工作过程如下

第一行程:活塞从下止点向上止点运动,行程开始前不久,进气孔和排气门均以开启,利用从扫气泵流出的空气使气缸换气。当活塞继续向上运动进气孔被关闭,排气门也关闭,空气受到压缩,当活塞接近上止点时,喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室,燃油和空气混合后燃烧,使气缸内压力增大。

第二行程:活塞从上止点向下止点运动,开始时气体膨胀,推动活塞向下运动,对外作功,当活塞下行到大约2/3行程时,排气门开启,排出废气,气缸内压力降低,进气孔开启,进行换气,换气一直延续到活塞向上运动1/3行程进气孔关闭结束。

5. 多缸发动机的工作原理

前面介绍的是单缸发动机的工作过程,而现代汽车发动机都是多缸发动机四行程发动机,那么,多缸四行程发动机与单缸四行程发动机的工作过程有什么区别呢?就能量转换过程,发动机的每一个气缸和单缸机的工作过程是完全一样的,都要经过进气、压缩、作功和排气四个行程。但是单缸发动机的四个行程中只有一个行程作功,其余三个行程不作功,即曲轴转两圈,只有半圈作功,所以运转平稳性较差,功率越大,平稳性就越差。为了使运转平稳,单缸机一般都装有一个大飞轮。而多缸发动机的作功行程是差开的,按照工作顺序作功,即曲轴转两圈交替作功,因此,运转平稳,振动小。缸数越多,作功间隔角越小,同时参与作功的气缸越多,发动机运转越平稳。多缸机使用最多的有四缸发动机,六缸发动机和八缸发动机。

四、发动机的主要性能指标与特性

1. 发动机性能指标

发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准。发动机的主要性能指标有:动力性能指标,经济性能指标和排放性能指标。

(1) 动力性能指标

动力性能指标指曲轴对外作功能力的指标,包括有效扭矩、有效功率和曲轴转速。

a. 有效扭矩:指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩,通常用Te表示,单位为N?m。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲轴产生的扭矩,并克服了摩擦,驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净扭矩。

b. 有效功率:指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率,通常用Pe表示,单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测定,测出有效扭矩和曲轴转速,然后用下面公式计算出有效功率。

式中:Te - 有效扭矩,单位为N?m;

n - 曲轴转速,单位为r/min。

c. 转速:指发动机曲轴每分钟的转数,单位为r/min。发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速称为额定功率和额定转速。按照汽车发动机可靠性试验方法的规定汽车发动机应能在额定工况下连续运行300~1000小时。

(2) 经济性能指标

通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃油消耗率是指单位有效功的燃油消耗量,也就是发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质量(以g为单位),燃油消耗率通常用ge表示,其单位为g/kW?h,计算公式如下

式中:GT - 每小时的燃油消耗量,kg/h;

Pe - 有效功率,kW。

很明显,有效燃油消耗率越小,表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少,其经济性越好。通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率ge是最小值。

(3) 排放性能

排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO,HC,NOx)排放量、噪声等。

下面给出常见轿车发动机主要技术参数,分别见表2-1和表2-2。

2. 特性

发动机的主要性能指标有效扭矩Te,有效功率Pe,有效耗油率随其运转工况(负荷、转速)变化而变化的关系称为发动机的特性。其性能指标随发动机曲轴转速变化的关系称为发动机的速度特性,而性能指标随负荷变化的关系称为发动机的负荷特性。用曲线来表示这些关系,称为发动机的特性曲线。发动机特性是对发动机性能进行全面评价和鉴定的依据。在发动机特性中 ,其速度特性最为常用,下面仅介绍发动机的速度特性。

(1) 速度特性

发动机的速度特性指发动机的性能指标Te,Pe,ge,随发动机转速n变化的规律,用曲线表示,称为速度特性曲线。速度特性可以在发动机试验台上测得。当节气门开度保持不变时,同时用测功器对发动机曲轴施加一定数值的阻力矩。当发动机运转稳定时即阻力矩和发动机发出的有效扭矩相等时,可用转速表测出此时的稳定转速,同时在测功器上测出该转速下的有效扭矩Te,计算出有效功率Pe,另外可测出消耗一定量汽油所经历的时间,换算成每小时耗油量GT,然后计算出有效燃油消耗率ge。改变测功器的阻力矩数值,重复上述过程,又可以得出一组n、Te、Pe、ge,这样重复若干次,可以得到一系列的n、Te、Pe、ge,然后根据这些数据,以转速n为横坐标,以性能指标Te、Pe、ge为纵坐标作出三条曲线,即为相对应于该节气门开度的速度特性曲线。节气门全开时的速度特性叫发动机的外特性;节气门不全开的任意位置所得到的速度特性都称为部分特性。发动机的外特性代表了发动机所具有的最高动力性能。

五、发动机编号规则

为了便于内燃机的生产管理和使用,国家标准(GB725-82)《内燃机产品名称和型号编制规则》中对内燃机的名称和型号作了统一规定。

1. 内燃机的名称和型号

内燃机名称均按所使用的主要燃料命名,例如汽油机、柴油机、煤气机等。

内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。

内燃机型号由以下四部分组成:

首部:为产品系列符号和换代标志符号,由制造厂根据需要自选相应字母表示,但需主管部门核准。

中部:由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。

后部:结构特征和用途特征符号,以字母表示。

尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时,由制造厂选用适当符号表示。

2. 内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义

内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下:

3. 型号编制举例

(1) 汽油机

1E65F: 表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型

4100Q: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用

4100Q-4: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产品

CA6102: 表示六缸,四行程,缸径102mm,水冷通用型,CA表示系列符号

8V100: 表示八缸,四行程、缸径100mm,V型,水冷通用型

TJ376Q: 表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号

CA488: 表示四缸,四行程,缸径88mm,水冷通用型,CA表示系列符号

(2) 柴油机

195: 表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型

165F: 表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型

495Q: 表示四缸,四行程,缸径95mm,水冷车用

6135Q: 表示六缸,四行程,缸径135mm,水冷车用

X4105: 表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代号

如图所示,是汽油机的吸气吸气冲程,有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油(热值为4.6×107J/kg

·主要性能指标

(发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准)

1. 动力性指标

· 概念:指内燃机对外作功能力的指标

(1)有效转矩Te:曲轴传给汽车传动系的转动力矩。单位:N·m

(2)有效功率Pe: 发动机曲轴的输出功率

Pe=Te(2πn/60)×10-3 (KW)

·Te—有效扭矩,单位为N·m

· n—曲轴转速,单位为r/min

(3)曲轴转速:指曲轴每分钟的转数,通常用n表示,单位为r/min

(发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速称为额定功率和额定转速)

2.经济性指标

·概念:通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能

(1)有效燃油消耗率be:发动机每发出一千瓦有效功率在一小时内所消耗的燃油量

be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh))

·B—每小时的燃油消耗量,kg/h

·Pe—有效功率,kW

3.环保性能指标 (1)有害排放物:对汽油机,主要是废气中的CO和HC的量;对柴油机,主要是废气中的NOx和颗粒的排放量

(2)发动机的噪声:是汽车噪声的主要来源,约占城市噪声的75%

·二、发动机的速度特性和负荷

发动机的主要性能指标随工况而变化的关系称为发动机特性,这种关系以曲线的形式表示,称为发动机特性曲线。

奥迪100 1.8L轿车发动机外特性

1. 速度特性

·概念:指发动机的主要性能指标有效转矩Te 、有效功率Pe、燃油消耗率be随其转速变化而变化的关系。包括发动机外特性和发动机部分特性

(1)发动机外特性:指节气门全开时的速度特性。发动机的外特性表示了发动机所具有最高动力性能

(2)发动机部分特性:指在节气门不全开的任意位置所得到的速度特性

2.发动机负荷

·概念:发动机在某一转速发出的有效功率与相同转速下所发出的最大有效功率的比值,以百分数表示

·工况a:负荷为0

·工况b:负荷

·工况c:负荷(32/45)×100%

·工况d:负荷(45/45)×100%(发动机全负荷)

·Ⅰ—外特性

·Ⅱ—部分特性

·Ⅲ—部分特性

·三、内燃机产品的名称和型号编制规定

(1)GB725-91规定

·首部:产品特征代号,由制造厂根据需要自选相应字母表示,但需经行业标准化归口单位核准、备案。

·中部:由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。

·后部:结构特征和用途特征符号,分别按上表规定。

·尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时,由制造厂选用适当符号表示。

(2)示例

·柴油机:

12V135ZG:12缸、V型、四冲程、缸135径mm、水冷增压、工程机械用

6E430SDzZCz:6缸、二冲程、缸径430mm、水冷、可倒转、船用主机、右机基本型

·汽油机:

1E65F:单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型 4100Q:四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、汽车用

柴油机的工作原理与常用型号

(1)根据题中的图可看出,汽油机的排气门关闭,进气门打开,活塞自上向下运动,由此可知如图是吸气冲程;

(2)汽油燃烧放出的热量:Q放=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105J;

输出的机械能为:E=ηQ放=30%×4.6×105J=1.38×105J;

故答案为:吸气;1.38×105J.

如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮隔和该发动机的发火顺序 s是汽油机的

(一)柴油机的工作原理

1.四冲程柴油机

柴油机工作必须经过:将空气吸入气缸,再把空气压缩使温度升高,燃油发火推活塞移动做功,最后将废气排出缸外。这一循环如活塞上下运动4次,曲轴旋转两周,这样的柴油机称为四冲程柴油机。柴油机就是靠这容积、温度、压力变化而工作的。

四冲程柴油机的气缸头上部装有进气门和排气门,这两种气门均由传动机构操纵而定时开闭,以完成进排气的工作循环。四冲程柴油机的工作原理如图5-9所示。

(1)进气冲程

在进气过程中,进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点运动(图5-9a)。气缸容积不断增大,压力降低,所以空气自动流入气缸。由于进气阀门的节流作用,致使缸内压力低于外界大气压力,活塞运行到下止点时进气结束;此时曲轴旋转了180°。

图5-9 四冲程柴油机工作原理

(2)压缩冲程

在压缩过程中,进、排气门都关闭,活塞由下止点向上止点运动,对缸内空气进行压缩(图5-9b),到上止点为止。缸内气体温度可达800~900K,压力可达(30~50)×105Pa。此时曲轴又转了180°角,即由180°转到360°。

(3)爆发冲程

爆发过程中,进、排气门仍都关闭,燃油喷入气缸与高温的压缩空气混合而自燃、爆发,缸内温度迅速上升到1800~2200K,压力上升到(60~90)×105Pa。强大压力推动活塞由上止点向下止点运动(图5-9c)。当活塞下行到下止点时,爆发冲程结束,缸内压力降到3×105Pa左右,温度降到1000~1200K;此时曲轴又转了180°,即由360°转到540°。因为四冲程中,只有爆发冲程是做功的,所以又称它为做功冲程。

(4)排气冲程

在排气过程中,进气门仍关闭,排气门开启。活塞由下止点向上止点运动,将燃烧废气排出缸外(图5-9d)。由于排气门的节流作用,气缸内的压力仍高于大气压力,约为(1.05~1.2)×105Pa,温度约为700~900K。活塞到上止点时,排气冲程终止,曲轴又转了180°角,即由540°转到720°。

至此,活塞已经往复运动了4次,曲轴旋转了两周,完成了吸、压、爆、排4项工作,即完成了一个“工作循环”。

在4个冲程中,除爆发冲程外,其余的吸气、压缩和排气3个冲程均为非做功冲程。这3个非做功冲程,是靠曲轴上的飞轮储存一部分爆发冲程中的能量释放而完成的。

2.多缸内燃机的工作顺序

把柴油机的数个气缸并在一起,并由数个气缸内的活塞共驱同一根曲轴,这便是多缸柴油机。不论气缸多少,为了工作平稳,其同类冲程不能同时进行,而要互相错开,这就是柴油机的工作顺序。

四缸机各缸的发火顺序为:1—3—4—2。

六缸机各缸的发火顺序为:1—5—3—6—4—2。

(二)柴油机型号意义

1.型号的编制要求及组成含义

柴油机型号按国家标准统一进行编制。

柴油机型号由下列三部分依次组成:

首部:为缸数符号,用阿拉伯数字表示。

中部:为机型系列代号,由冲程符号和缸径符号组成。用E表示二冲程,不加标注即为四冲程。用阿拉伯数字表示气缸直径,单位为mm。

尾部:为机型特征符号和变型符号,用阿拉伯数字表示变型次序,用汉语拼音字母表示机型特征。如:Q表示汽车用;T表示拖拉机用;C表示船用;J表示机车用;Z表示增压用;K表示复合式发动机(内燃机与燃气轮机复合输出动力式或其他复合式发动机);F表示风冷式发动机。

2.型号排列顺序及符号

地勘钻探工:基础知识

例如:

1)1E56F为单缸,二冲程,缸径56mm,风冷,汽油机。

2)195柴为单缸,四冲程,缸径95mm,水冷,通用式柴油机。

3)6135柴为六缸,四冲程,缸径135mm,水冷,通用式柴油机。

4)6135Z柴为带进气增压装置的柴油机。其他性能同上。

5)6135C-1-柴为第一次变型,船用柴油机。其他性能同一般135系列。

6)12E230C柴为12缸,二冲程,缸径230mm,水冷,船用柴油机。

7)12E430Z柴为12缸,二冲程,缸径430mm,水冷,增压式柴油机。

8)4100Q-4汽为4缸,四冲程,缸径100mm,水冷,汽车用,第四次变型汽油。

9)6160-1柴为6缸,四冲程,缸径160mm,水冷,第一次变型柴油机。

(三)柴油机选型原则

用柴油机作为动力带动从动机(执行机构)运转,必须对柴油机进行选择,以使柴油机能满足从动机(执行机构)的工作要求。

1.柴油机的类型选择

应根据从动机(执行机构)的功能用途、运转负荷大小、工作性质要求和环境条件特点等进行选择。地质勘探钻探施工主要适宜选择四冲程柴油机类型。

2.柴油机的主要指标选择

根据从动机(执行机构)的运转负荷大小、工作性质要求选择柴油机的指标。主要指标包括:柴油机的功率和转速。

此外,在选择柴油机时,还应考虑从动机(执行机构)所处的各种工作状况和性能变化等需要。

对于地质勘探钻探施工来讲,应当从钻孔工艺、钻机对柴油机的基本要求出发,合理地选择柴油机;还应考虑其工作流动性大的特点,要求柴油机体积小、质量轻、易于安装、拆卸和运输,使用,维修方便等。

钻机对驱动设备的基本要求是;扭矩和转速能在较大的范围内调节,具有较好的超载性能,能倒转等。

因此,选择一台柴油机,必须经各方面的分析比较后,才能做出合理的决定。

只有做功行程时,进气门和排气门都是关闭的,该缸气门凸轮处于基圆位置。

四缸机为1——3——4——2、

六缸机为1、5、3、6、2、4。

汽油机从分火头可以直观看出点火工作顺序。

气门间隙的检查和调整方法

在配气机构复装完成后或在维修发动机时,需要对气门间隙进行检查和调整。不同形式的发动机或不同的维修需求,所用的方法也各不相同,现分类综述。

1、逐缸调整法

每一次调整操作仅针对某一缸的进排气门。经过多次调整,即可把整个发动机所有缸气门逐一调整完毕。

(1)并列双缸

并列双缸发动机曲轴布置方式有两种,即180°曲轴和360°。两种曲轴形式发动机做功间隔分别是180°和360°。

A:180°曲轴形式,如本田CB125T。

本田CB125T做功次序可表示为:

1→2→0→0→。

因此,第一缸做功后180°第二缸才做功。180°曲轴发动机的两缸上止点相差180°,即在飞轮或定子转子上相对分布,调整时分两步完成。

第一步,逆时针转动曲轴,使飞轮上“TL”标记与箱体上“1”刻线标记对齐(并确认第一缸处于压缩上止点位置);调整好第一缸进排气门。

第二步,继续逆时针转动曲轴180°,使飞轮上“TL”对面(180°角)的标记与箱体上“1”刻线对齐,调整好第二缸进排气门。

B:360°曲轴,如本田CM125。

本田CM125功序相位可表示为:

1 → 2 → 。

由此可见,第一缸做功360°后第二缸做功,两缸上止点标记重合为一个标记“T”。两次调整时第一步,逆时针转动曲轴,使飞轮“1T”标记与曲轴箱上“11”刻线对齐(并确认第一缸处于压缩上止点位置),调整好第一缸。第二步,继续逆时针转动曲轴360°使“1T”标记重新对正箱体上“11”刻线标记,并调整好第二缸。

(2)对置双缸

对置双缸发动机多为180°相位曲轴(如长江750等),两缸的功序相位可表示为1 → 2 → 。两缸的上止点也重合为一个标记,调整方法与(1)中B情况相同,在此略述。

(3)V型双缸

近来生产的V形缸发动机多选用360°相位曲轴,本文就360°曲轴予以说明。

雅马哈XV125/250,用360°曲轴,两缸轴线夹角θ为60°。两缸功序相位可表示为1 → 2 →,即第一缸做功后360°+60°时,第二缸才做功。V形多缸发动机有两个上止点标记,两标记在飞轮或定时转子上位置很近,其夹角等于两缸轴线夹角。对于V形多缸来说,关键要弄清哪一个上止点标记对应哪一个缸或哪一列缸。图11表示雅马哈XV125/250发动机两缸上止点的位置关系。

在飞轮的旋转方向上,位于前方的“T”标记为第一缸的上止点标记T1(或者后列缸标记TR),位于后方的是第二缸上止点标记T2(或者前列缸标记TF)。

调整气门也分为两步:

第一步,逆时针转动曲轴,使“1T”标记与曲轴箱上标记“ ”指针对齐(并确认第一缸处于压缩上止点),调整好第一缸进排气门。

第二步,继续逆时针转动曲轴360°。此时“T1”标记再次对准箱体“ ”标记。然后再继续慢慢转动60°,使“T2”标记与箱体上“ ”指针对齐,此时可以调整好第二缸进排气门。

2、两次调整法

对于三缸以上的多缸发动机,如使用逐缸调整法需多次对正上止点标记。而两次调整法需要对正两次标记,就可以把所有缸气门调整好。

川崎Z2-R400配气机构为D0HC4,凸轮轴直接驱动挺柱和气门。检查气门间隙时应把塞尺塞入凸轮和挺柱之间。测定两者之间的间隙,并与标准值对照。调整气门间隙,要用符合要求的新垫片来更换挺柱内旧垫片来完成。操作时,首先应拆卸曲轴箱右侧盖部件,然后即可分步实施。

第一步,顺时针转动曲轴,使定时转子上的T1、4标记对正箱体上的“1”刻线标记(并确认左侧第一缸处于压缩上止点位置),分别测定如下气门间隙并做好记录(1缸进排气门,2缸进气门,3缸排气门)。

第二步,继续转动曲轴360°,使T1、4再次与箱体“1”刻线对齐,分别测定其他未测气门的间隙值并做好记录。

第三步,拆卸进排气凸轮轴,取下气门挺柱。分别测量各挺柱内旧垫片厚度值,并编号做好记录。然后依据公式计算出新垫片厚度值。

新垫片厚度值=测量顶柱间隙值+旧垫片厚度值-标准气门间隙值。

标准气门间隙值取值有一定范围,如川崎Z2-R400进排气门均为0.15-

0.24mm;铃木GSX-R250进气门为0.17-0.27mm,排气门为0.20-0.30mm。选取标准气门间隙值应以中间值为准,如川崎Z2-R400可取0.195mm。

第四步,依据各气门计算结果,选取合适的新垫片更换旧垫片。然后,重新装配好各凸轮轴。

第五步,对各气门间隙再复查一遍。

从川崎Z2-R400气门调整过程中可以知道,经过两次即可把所有气门间隙检查调整完毕。其中关键问题是如何确定每一次可调气门。

确定每次可调气门的理论基础是每一汽缸的做功功序及其配气相位,简称功序相位理论。功序相位理论,因在前已有所述,本文简要说明功序相位理论的具体应用。功序相位理论,可以同配气凸轮轴上,同各凸轮的轴向和周向分布相对应。现以本田VF400F为例,说明用功序相位法如何确定可调气门。

本田VF400F的功序相位可表示为

1 → 4 → 3 → 2 →

如果用功序相位图表示,则如图12所示。

图12中T1、3为基准上止点,如果使第1缸处于压缩上止点时,则T1和T3轴右侧各缸(本例中只有4缸)进气门均处于可调状态,T1和T3左侧各缸(本例中的第2缸)排气门均处于可调状态,而与第1缸对应的第3缸进排气门均处于不可调状态(此时T3处于排气上止点位置)。据此,如果把功序相位图简化为做功次序图则为:

1→4→3→2

双 进 不 排

这样,就可以把功序相位法简记为“双进不排法”,其中,“双”是指两种气门均可调,“进”指进气门可调,不是指两种气门均不可调,“排”是指排气门可调。“双进不排法”适用于现阶段各种多缸发动机,它是两次调整中确定和记忆可调气门的简便方法。第一次调整完成后,可将基准上止点再旋转360°,然后把其余未调气门调整好即可。

直列缸发动机如何应用该法确定第一次可调气门呢?以做功次序为1、5、3、6、2、4为例来说明。直列六缸发动机的基准上止点为T1、6,第一次可调气门可表示如下:

1→5→3→6→2→4

双 进 不 排

对于奇数缸发动机,怎样确定可调气门呢?如定有一五缸发动机,做功次序是1、5、3、2、4,则其功序相位图可表示为图13。

从图13可知,基准缸(第一缸)独自使用一个上止点T1,缺少一个和第一缸同时到达上止点的汽缸。但是我们可以定有一个空缸同第1缸共用一个上止点(其实该缸并不存在),此时记作0。则五缸发动机第一次可调气门表示如下:

1→5→3→0→2→4

双 进 排

对奇数汽缸发动机,用两次调整法时,首先应将T1与箱体上标记对正,并确认第1缸处于压缩上止点位置,按照“双进不排法”确定可调气门并调整好。然后,将曲轴继续转动360°,使T1标记再次与箱体标记对正,把其余未调整气门按规定调整好。

3、任意调整法

任意调整法可以从两个方面去理解。一是不需要将上止点标记严格地对正箱体上标记。二是确定可调气门可根据需要随意选定,而不必要依照做功顺序和配气相位来选取可调气门。

任意调整法的关键问题,是如何判定该气门是否处于可调整状态。不同配气机构的发动机,可用不同的判定方法。

(1)观察凸轮法

对于凸轮上置式发动机,可直接观察凸轮所处的空间位置(或者说所处的工作状态),来判定与之对应的气门是否可以调整。

①单个气门可调状态的认定

当发动机工作时,与凸轮紧邻接的驱动件(如气门摇臂、气门挺柱)的工作面与凸轮呈滑动性接触。当其触点进入凸轮基圆后,我们可以看作工作平面同基圆相切。此时我们把接触点称为切点,把挺柱等的工作面成为切面。

由配气相位可知,当凸轮轴正时针转动时,当凸轮转动到图14(a)所示位置,过凸轮尖端的中心轴线BE正好同气门挺柱的接触平面(在此称为切平面)平行。这时凸轮与挺柱的接触点(在此称为工作触点)已经进入了凸轮基圆弧段EDEA,即该气门已可靠地关闭。当凸轮继续转动180°到达图14(b)所示位置时,工作触点D还位于基圆弧段之中,即此时气门依然关闭着。

通过观察凸轮与挺柱的接触点D位置,即可判定与此对应的气门能否进行调整。操作时,可一边慢慢转动曲轴并仔细观察触点D的位置,只要D点位于凸轮基圆内(此时凸轮尖端应斜指向上方),停转曲轴,就可以对气门间隙进行检查和调整。

②同缸中两气门可调性的判定

根据气门的开闭规律和配气相位分析可知,同缸进排气门在整个配气周期中存在叠闭现象。当时排气门处于叠闭状态时,该缸两气门即可以同时调整或检查。

由图2可知,发生叠闭现象时,在凸轮轴圆周上对应着一个叠闭弧段EFA(EFA约为70°~150°)。所以,通过观察进排气凸轮同气门挺柱的工作触点位置,只要可靠地进入EFA弧段之中,同缸两气门即可以同时调整。

在操作时,可一边慢慢转动曲轴,一边仔细观察进气凸轮(或进气门)。当进气门由开启后并可靠关闭即接触点可靠地超过进气门始闭点E,再转动适当的角度后(应保证排气门未到达始开点A),即可对进排气门同时进行调整。

(2)观察气门法

对于凸轮轴下置式发动机,通过观察气门运动状态既能判定各缸工作顺序,还能判定气门能否进行调整。

对于单个气门来说,由于气门的关闭角很大(不小于360°),只要仔细察看该气门,当其可靠地完全关闭后,即可对该气门间隙进行检查和调整。

对于同缸中进排气门来说,其叠闭角也较大(约在150°以上),所以只要仔细观察进气门,当其可靠地完全关闭后(也可再适当继续转动曲轴一定角度),即可对同缸中进排气门同时调整。在转动曲轴的时候,不仅要确保进气门完全关闭,还要确保排气门尚未打开,才可同时调整两种气门。

总之,任意调整法可以不用严格地对正上止点标记,即可方便地根据需要对任一气门进行检查和调整。

利用配气正时标记将配气机构装配完成后,有时需要对正时装配的正确与否进行验证。验证时,应依据做气次序和配气相位,选定参照缸,并让参照缸处于压缩上止点。观察该缸凸轮的空间位置和指向,是否符合配气相位理论,是否符合各凸轮之间的空间位置关系。如果符合,则说明装配正确,否则说明装配有错误之处,应重新检查和装配。