发动机基本知识

发动机基本知识第1页，课件共18页，创作于2023年2月1．1发动机总体构造及工作原理1．1．1发动机的概念及种类1．1．2发动机基本结构与基本术语1．1．3发动机的总体构造与工作原理1．1．4发动机编号规则第2页，课件共18页，创作于2023年2月1．1．1发动机的概念及种类概念：发动机是将其他形式的能量转变为机械能的一种机械装置。种类：按活塞运动形式的不同，可分为往复活塞式和转子式；按所用燃料不同，可分为汽油机和柴油机；按工作循环不同，可分为四冲程机和二冲程机；按汽缸排列不同，可分为单行直线排列机和双行V形排列机；按汽缸数不同，可分为单缸机和多缸机第3页，课件共18页，创作于2023年2月1．1．2发动机基本结构与基本术语基本结构

第4页，课件共18页，创作于2023年2月1．1．2发动机基本结构与基本术语基本术语第5页，课件共18页，创作于2023年2月1．1．3发动机的总体构造与工作原理

发动机的总体构造曲柄连杆机构配气机构燃料供给系统冷却系统润滑系统启动系统点火系统汽油发动机一般都由上述两个机构和五大系统组成。而柴油发动机，由于其混合气是自行着火燃烧的，故没有点火系统。第6页，课件共18页，创作于2023年2月1．1．3发动机的总体构造与工作原理工作原理发动机每进行一次能量转换的连续过程称为一个工作循环。每一个工作循环是由进气、压缩、作功和排气四个过程组成，发动机的工作就是连续不断地依次进行着这四个过程，以实现热能向机械能的转换，向外输出动力。第7页，课件共18页，创作于2023年2月1．1．4发动机编号规则第8页，课件共18页，创作于2023年2月1．2发动机燃烧过程及性能指标1．2．1汽油机的燃烧过程1．2．2柴油机的燃烧过程1．2．3发动机的性能指标第9页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．1汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧特点在缸外进行混合，混合时间长，混合均匀；压缩终了前通过外源（火花塞）点火，着火时间、地点一定；着火后，火焰扩散，适当的涡流运动可以加速火焰传播；通过改变混合气数量来调节负荷－－量调节。第10页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．1汽油机的燃烧过程汽油机的正常燃烧过程着火延迟期：从火花塞电极间跳过火花（点1)起，到形成火焰中心（点2)为止的这段时间。急燃期：从火焰中心形成起，到出现最高压力（点3，上止点后12°～18°曲轴转角)为止的这段时间。补燃期：最高压力点后的燃烧。大部分燃料应在急燃期燃烧完，尽量减少补燃。有利于提高发动机的动力性和经济性。第11页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．1汽油机的燃烧过程汽油机的不正常燃烧爆震燃烧：燃烧室内末端混合气的自燃现象。严重的爆燃会使机件过载和烧损、发动机过热、有效功率降低、有效耗油率增加等。表面点火：由燃烧室内炽热物点燃混合气的燃烧现象。在正常火花塞点火前的表面点火称为“早火”，正常火花塞点火后的表面点火称为“后火”。它会导致燃烧过程的不稳定与工作过程的粗暴，使动力性、经济性都受到影响。第12页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．1汽油机的燃烧过程使用因素对燃烧过程的影响：进气初始态P1、T1：降低进气初始态P1、T1，可以避免爆燃与表面点火的产生。点火提前角：将点火提前角增大，缸内最高压力、温度增加，爆燃倾向增加。混合气浓度：混合气浓度为α＝0.8～0.9时．火焰传播速度最大，但着火延迟期也最短。着火延迟期变短爆燃倾向加大，α减小（浓度增加）时，点火提前角应滞后。转速：发动机转速增加时，火焰传播速度加快，燃烧速度加快，易产生爆燃的部位在自燃准备尚未完成时，火焰前锋已经到达，爆燃趋势减弱。负荷：发动机负荷减小时，由于残余废气的稀释作用增大，火焰传播速度下降，燃烧的最高温度与压力下降，使爆燃的倾向减小。燃烧沉积物的影响：附于燃烧室壁面的沉积物相当于一个热源，对终燃混合气起到加热作用，因此可能会使爆燃和表面点火的倾向增大。第13页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．2柴油机的燃烧过程柴油机的燃烧特点在缸内形成可燃混合气，混合气形成的空间小，时间短；缸内混合气成分不均匀，且不断变化；没有点火源，是靠压缩自燃；混合与燃烧重叠进行；通过改变燃油量来调节负荷－－质调节。第14页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．2柴油机的燃烧过程柴油机燃烧过程着火延迟期（滞燃期）：从喷油开始（点1）到压力脱离压缩线开始急剧上升（点2）止。速燃期（急燃期）：从压力偏离压缩线的点2开始到最高压力点为3止。缓燃期：从最高压力点3开始到汽缸内工质温度达到最高点4为止。补燃期（后燃期）：从出现最高温度点4开始到柴油基本烧完为止。第15页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．2柴油机的燃烧过程影响柴油机燃烧过程的主要因素燃油性质：燃油的蒸发性、着火性能过好，反而会容易导致工作粗暴。因而，一般高速柴油机用燃油的十六烷位在40～60之间，喷油定时：喷油提前角减小，着火延迟期缩短，燃烧平稳。但减小太多，同时会使燃烧过程拖后．导致热效率下降。喷油规律：若喷油“先急后缓”，则初期放热率高，压力升高率增大，工作祖暴，但热效率升高。而喷油“先缓后急”，则初期放热量少，压力升高率、缸内最高燃烧压力都下降，热效率也下降。雾化质量：雾化质量好可以缩短着火延迟期，若同时使雾化均匀度较好，那么，可能导致燃烧祖暴。但它可以加速可燃混合气的形成，加快燃烧速度。燃烧室内的工质运动和换气质量：工质的运动，可以促进可燃混合气的形成，加快燃烧速度．改善经济性。但是，涡流过强，散热损失也会增加，当燃烧室工作温度较低时，会导致着火延迟期的增长。改善换气过程，提高充气效率．对于促进可燃混合气的形成、改善燃烧和排放都是有利的。燃烧室的热力状态：增加缸内的压力和温度，有利于促进可燃混合气的形成和燃烧。转速：发动机转速升高时，应将供油提前角增大。负荷：发动机负荷增加，缸内工作温度升高，着火延迟期缩短，燃烧得到改善。当负荷过高时，空燃比减小，容易导致燃烧不完全并冒黑烟，由于在缓燃期中喷入的燃油随负荷的增加而增加，因而易使补燃期增长。第16页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．3发动机的性能指标有动力性指标(主要指功率、扭矩和转速)、经济性指标(主要指燃料、润滑油的消耗)及运转性能指标(主要指冷起动性能、噪声和排气品质)。指示性能指标是以工质在汽缸内对活塞作功为基础而建立的指标，它只能用来评定工作循环进行的好坏。有效性能指标是以发动机功率输出轴上得到的净功率为基础而建立的指标。它可用来评定整机性能的好坏。第17页，课件共18页，创作于2023年2月1．2．3发动机的性能指标有效功