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第四章容積式流體機(jī)械第一節(jié)容積式流體機(jī)械的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍
第三節(jié)汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理第四節(jié)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理第二節(jié)容積式流體機(jī)械的主要性能參數(shù)第一節(jié)容積式流體機(jī)械結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍一、容積式流體機(jī)械概述
工作原理:依靠運(yùn)動(dòng)元件改變工作容積來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。
例如,各類液、氣介質(zhì)的往復(fù)式泵和轉(zhuǎn)子泵、液氣動(dòng)馬達(dá)、
壓縮機(jī)、液壓缸筒、氣缸等。
分類:根據(jù)結(jié)構(gòu),可分為回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式。二、容積式流體機(jī)械的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用范圍
(一)往復(fù)式泵
工作原理:依靠泵缸內(nèi)的活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來改變工作容積。
主要結(jié)構(gòu):由液缸、活塞、吸入閥、排出閥、閥室、曲柄或
曲軸、連桿、十字頭、活塞桿、齒輪、皮帶輪和傳動(dòng)軸等組成
分類:
按工作機(jī)構(gòu)可分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。
按作用特點(diǎn)可分為單作用泵、雙作用泵和墨動(dòng)泵。
按缸數(shù)可分為單缸泵、雙缸泵和多缸泵。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)分為電動(dòng)往復(fù)泵、蒸汽往復(fù)泵和手動(dòng)泵等。
根據(jù)動(dòng)力端特點(diǎn)分為曲柄連桿機(jī)構(gòu)、直軸偏心輪機(jī)構(gòu)等。
根據(jù)活塞(或柱塞)每分鐘往復(fù)次數(shù)可分為低速泵
(n≤80r/min)、中速泵(80<n<250r/min)、高速泵
(250≤n<550r/min)和高速泵(n≥550r/min)。
根據(jù)排出壓力pd大小,往復(fù)泵可分為低壓泵(pd≤4MPa)、
中壓泵(4MPa)、高壓泵。
1、機(jī)動(dòng)泵——用獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)的原動(dòng)機(jī)一般通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞做往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。通常由減速器、傳動(dòng)端、液力端和其他輔助設(shè)備組成。機(jī)動(dòng)泵結(jié)構(gòu)圖2、直動(dòng)泵——由高壓蒸汽、壓縮空氣或其他有壓液體直接推
動(dòng)泵活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
由動(dòng)力缸、液力端、配氣液機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備組成,動(dòng)力活塞與液力活塞直接相連。直動(dòng)泵結(jié)構(gòu)圖3、活塞泵、柱塞泵和隔膜泵
活塞泵——密封件裝在運(yùn)動(dòng)部件之上,用于流量較大、壓力
較低的情況。
柱塞泵——密封件裝在靜止部件之上,用于流量較小、壓力
較高的情況。
隔膜泵——將被輸送的介質(zhì)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)隔離,完
全消除泄漏。
分
類:機(jī)械隔膜泵——往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件推動(dòng)隔膜反復(fù)變形,造成工作腔容積周期性變化。
液壓隔膜泵——往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞造成工作缸中液體壓力變化,在通過此壓力來推動(dòng)隔膜周期性的形。4、
計(jì)量泵——按照流量指示機(jī)構(gòu)的指示值精確調(diào)節(jié)流量。
又稱為調(diào)量泵、可排變量泵或比例泵。
分
類:按驅(qū)動(dòng)方式——直動(dòng)計(jì)量泵、機(jī)動(dòng)計(jì)量泵。
按液力端的結(jié)構(gòu)——柱塞計(jì)量泵、隔膜計(jì)量泵。
(二)往復(fù)式壓縮機(jī)(活塞式壓縮機(jī))
優(yōu)點(diǎn):適用壓力范圍大、熱效率高。
單位耗電量少、加工方便。
對(duì)材料要求低,造價(jià)低廉。
生產(chǎn)、使用、設(shè)計(jì)、制造技術(shù)成熟。
裝置系統(tǒng)較簡單。分類:按氣缸位置——臥式、立式、角式。
按氣缸級(jí)數(shù)——單級(jí)、兩級(jí)、多級(jí)。按氣缸的排列方法——串聯(lián)式、并列式、復(fù)式、對(duì)稱平衡式。按活塞的壓縮動(dòng)作——單作用式、雙作用式、多缸單作用式、
多缸雙作用式。按壓縮機(jī)的排氣終壓——低壓式、中壓式、高壓式、超高壓式。還可按壓縮機(jī)排氣量和轉(zhuǎn)速等分類。1、立式壓縮機(jī)氣缸中心線與地面垂直,占地面積小、高度很高,結(jié)構(gòu)緊湊,
能充分利用高度方向的空間。
大型立式壓縮機(jī)2、臥式壓縮機(jī)中心線與地面平行安置,高度小,占地面積大,中間冷卻器和緩沖器配
置在機(jī)身上方。缺點(diǎn):活塞桿密封填函易損壞,
對(duì)動(dòng)式壓縮機(jī)的切向力矩波動(dòng)較大。
3、角度式壓縮機(jī)(1)分類:常見有V形、L形、W形、扇形(2)結(jié)構(gòu):氣缸中心線分布在一個(gè)立體空間(3)特點(diǎn):曲軸長度短,缸體和中間冷卻器
等在曲軸軸向的迎風(fēng)面(4)適用范圍:中小型機(jī)器
角度式壓縮機(jī)
設(shè)置十字頭的影響
無十字頭:結(jié)構(gòu)簡單緊湊,用于單作用式或級(jí)差式機(jī)器,氣缸利用率低。
帶十字頭:氣缸雙作用壓縮、利用率高,活塞不承受側(cè)向力,摩擦損耗小。
用于大、中型高壓機(jī)器;中、小型氣缸少油或無油潤滑機(jī)器。
十字頭是連接活塞與連桿的零件,它具有導(dǎo)向作用。
4、開啟式制冷壓縮機(jī)
(1)結(jié)構(gòu):
電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)主體各為一體,傳動(dòng)軸、缸體和缸蓋暴露在
外界。典型結(jié)構(gòu)有6W-12.5型壓縮機(jī),8AS-125型壓縮機(jī)。
(2)優(yōu)點(diǎn):原動(dòng)機(jī)獨(dú)立。
無電力供應(yīng)時(shí),由發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
容易拆卸維修。
改變皮帶傳動(dòng)比來調(diào)節(jié)制冷量。
(3)缺點(diǎn):質(zhì)量大,工質(zhì)易泄漏、噪聲大。開啟式制冷壓縮機(jī)八缸半封閉式制冷壓縮機(jī)1-排氣截止閥;2-輔助吸氣液壓泵;3-軸承;4-安全閥;5-假蓋彈簧;6-排氣閥組;7-排氣閥;8-活塞;9-吸氣閥;10-連桿;11-氣缸蓋;12-均壓蓋;13-軸承;14-定子;15-吸氣截止閥;16-吸氣蓋室;17-轉(zhuǎn)子;18-分膈腔;19-吸氣濾網(wǎng);20-內(nèi)置電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置;21-電機(jī)室集泊器;22-磁塞
5、半封閉式壓縮機(jī)
(1)結(jié)構(gòu):
壓縮機(jī)機(jī)體與電動(dòng)機(jī)殼體連成一體,壓縮機(jī)機(jī)體(含氣缸缸
蓋)和連接法蘭暴露在環(huán)境中。
缸體——?dú)飧左w-曲柄箱整體結(jié)構(gòu)形式。
主軸——曲柄軸或偏心軸的結(jié)構(gòu)形式,橫臥在滑動(dòng)(滾動(dòng))
主軸承上。(2)特點(diǎn)及適用范圍:
結(jié)構(gòu)緊湊,噪聲低;易于拆卸修理。
泄漏狀況比開啟式大有改善,氣密性不如全封閉式。
低蒸發(fā)溫度下適用。
6、全封閉式制冷壓縮機(jī)
(1)結(jié)構(gòu):
整個(gè)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)組支承在封閉的鋼制薄壁機(jī)殼之中;
氣缸體、主軸承座、電動(dòng)機(jī)座構(gòu)成剛性機(jī)體;制冷工質(zhì)
和潤滑油密封在密閉的機(jī)殼內(nèi)。(2)特點(diǎn)及適用范圍:
機(jī)器的密封性高,振動(dòng)和噪聲小。
廣泛應(yīng)用于家用制冷空調(diào)和小型商用制冷機(jī)械中。
(3)布置方式:
主軸直立布置、主軸橫臥布置。(三)回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)
工作容積做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式氣體壓縮機(jī)械。工作原理:
轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)容積變化氣體壓縮、壓力變化
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡單,體積小、重量輕、零部件少,可靠性高;
運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)力矩變化小,動(dòng)力平衡性好,轉(zhuǎn)速高,輸氣脈動(dòng)
??;操作簡便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
分類(按結(jié)構(gòu)元件的特征)及應(yīng)用范圍:
螺桿式制冷壓縮機(jī)、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)、渦旋式制
冷壓縮機(jī)等廣泛應(yīng)用于冷凍、冷藏及空調(diào)裝置中。1、螺桿式壓縮機(jī)
利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來完成蒸氣的吸入、壓
縮和排氣過程。(1)結(jié)構(gòu):
互相嚙合、相反旋向的螺旋形齒——陽轉(zhuǎn)子,陰轉(zhuǎn)子;
轉(zhuǎn)子的齒——活塞;
齒槽、機(jī)體的內(nèi)壁面和兩端端蓋等共同構(gòu)成——?dú)飧祝?/p>
機(jī)體兩端設(shè)有吸、排氣孔口;(2)分類:
雙螺桿壓縮機(jī)、單螺桿壓縮機(jī)(蝸桿壓縮機(jī))(3)工作原理:
轉(zhuǎn)子在機(jī)體內(nèi)旋轉(zhuǎn)改變工作容積吸氣、壓縮和排
氣基元容積——在運(yùn)動(dòng)周期內(nèi),進(jìn)行相同的工作過程的
工作容積。螺桿式制冷壓縮機(jī)工作原理a-吸氣終了;b-壓縮;c-壓縮終了;d-排出(4)特點(diǎn):
兼具活塞式與速度式壓縮機(jī)的特點(diǎn)。
結(jié)構(gòu)簡單、耐磨強(qiáng)度高、動(dòng)力平衡性能好、能量無級(jí)調(diào)節(jié)、
容積效率高。噪聲大、需專用設(shè)備和刀具、終了壓力較低。(5)螺桿式制冷壓縮機(jī)組
壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及上述輔助機(jī)構(gòu)組裝成的機(jī)組。
結(jié)構(gòu):氣路、油路、電路及能量調(diào)節(jié)裝置等。
2、滾子式制冷壓縮機(jī)工作原理:
轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)
改變工作容積
氣體的吸入、壓縮和排出
滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)簡圖(1)結(jié)構(gòu):
在圓筒形氣缸內(nèi),偏心配置一個(gè)轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子由偏心輪上裝一可以轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒
組成;在氣缸的吸氣孔與排氣孔間開有一個(gè)徑向槽,
槽中裝有滑片。
(2)特點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡單,零部件少,體積小,重量輕。
振動(dòng)小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
沒有吸氣閥,效率高。
(3)應(yīng)用范圍:
大型開啟式壓縮機(jī),多用氨為工質(zhì)。
小型全封閉式壓縮機(jī),廣泛應(yīng)用于小型冷凍、冷藏與
空調(diào)裝置中。
3、渦旋式制冷壓縮機(jī)
固定渦旋盤
由兩個(gè)渦旋盤相錯(cuò)180°對(duì)置而成
旋轉(zhuǎn)渦旋盤(1)結(jié)構(gòu):固定渦旋盤、旋轉(zhuǎn)渦旋盤、十字滑環(huán)、曲軸支
架、機(jī)殼等組成。固定渦旋盤和電動(dòng)機(jī)定子安裝在機(jī)殼
內(nèi)壁上(2)類型:全封閉及開啟式兩種機(jī)型
應(yīng)用在汽車空調(diào)及2.2~4.4kW的家用熱泵型空調(diào)器中。(3)工作原理
氣體由邊緣吸入,月牙形容積逐漸縮小而壓縮氣體。
高壓氣體由軸向中心孔排出。渦旋壓縮機(jī)的工作過程(4)特點(diǎn)
效率高。
力矩變化小、振動(dòng)小、噪聲低。
結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕。
運(yùn)動(dòng)零部件少。
可靠性好。
4、滑片式壓縮機(jī)
增添若干個(gè)在轉(zhuǎn)子或缸體上開的槽內(nèi)自由滑動(dòng)的葉片而形成。
分類:
單工作腔、雙工作腔及貫穿滑片壓縮機(jī)三種類型。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)力平衡性能好,起動(dòng)沖擊小,效率高。輸氣量較大?;c轉(zhuǎn)子、氣缸間的機(jī)械摩擦比較嚴(yán)重。(1)單工作腔滑片壓縮機(jī)
由機(jī)體(又稱氣缸)、轉(zhuǎn)子及滑片三部分組成。
轉(zhuǎn)子偏心安裝在氣缸內(nèi),在氣缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子外表面間形成一
個(gè)月牙形空間。轉(zhuǎn)子上開有縱向凹槽,凹槽中裝有能沿徑向
自由活動(dòng)的滑片。(2)雙工作腔滑片式壓縮機(jī)
由氣缸、轉(zhuǎn)子、滑片、兩端蓋、進(jìn)排氣孔及排氣閥等組成。
滑片置于轉(zhuǎn)子上的槽中來回滑動(dòng),當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)
時(shí),滑片被甩出,緊貼在氣缸內(nèi)表面,形成壓縮機(jī)的工作
基元。每個(gè)基元在轉(zhuǎn)子一轉(zhuǎn)中完成兩個(gè)工作過程。
雙工作腔滑片壓縮機(jī)
特點(diǎn):
輸氣量大且結(jié)構(gòu)緊湊。
軸承使用壽命長、可靠性好。
制造和安裝較為便利。(3)貫穿滑片式壓縮機(jī)
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)滑片運(yùn)動(dòng)。滑片的運(yùn)動(dòng)受到氣缸內(nèi)壁的
約束,因此氣缸型線是根據(jù)滑片運(yùn)動(dòng)機(jī)理生成的曲(面)。貫穿滑片壓縮機(jī)特點(diǎn):除具有傳統(tǒng)滑片壓縮機(jī)的特點(diǎn)外,這種壓縮機(jī)既能保證滑片端部密封又能大大地減輕該部位的摩擦損失,這也是貫穿滑片壓縮機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。(四)回轉(zhuǎn)式泵(1)
外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu):由主、從動(dòng)齒輪,驅(qū)動(dòng)軸,泵體及側(cè)板等主要零
件構(gòu)成。相互嚙合的主、從動(dòng)齒輪與兩端蓋及泵體構(gòu)成
密封工作容積,嚙合點(diǎn)將左、右兩腔隔開,形成了吸、
壓油腔。
1、齒輪泵
依靠泵缸與嚙合齒輪間工作容積變化和移動(dòng)來輸送
液體或使之增壓。
按齒輪嚙合形式可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種。
適用范圍:
用于潔凈,有潤滑液體的輸送。
當(dāng)輸送無潤滑液體時(shí),可采用外置軸承式齒輪泵。(2)內(nèi)嚙合齒輪泵
采用齒輪內(nèi)嚙合原理,主軸上的主動(dòng)內(nèi)齒輪帶動(dòng)外齒輪同
向轉(zhuǎn)動(dòng),在進(jìn)口處形成負(fù)壓而吸入液體,齒輪在出口處不
斷嵌入嚙合而將液體擠壓輸出。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單緊湊,制造容易,維護(hù)方便,有自吸能力。流量、壓力脈動(dòng)較大且噪聲大,必須配帶安全閥。分類:漸開線齒形——小齒輪和內(nèi)齒輪之間裝有月牙隔板,把吸油
腔和壓油腔隔開。擺
線
齒
形
——小齒輪和內(nèi)齒輪只相差一齒,無隔板。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低。在低速、高壓下時(shí),壓力脈動(dòng)大,容積效率低。適用范圍:中、低壓系統(tǒng)和適用于輸送石油、化工、涂料、染料、食品、油脂、醫(yī)藥等行業(yè)中的牛頓液體或非牛頓液體。2、螺桿泵
結(jié)構(gòu):主要部件是轉(zhuǎn)子和定子,轉(zhuǎn)子和定子間形成了儲(chǔ)存介
質(zhì)的空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),介質(zhì)沿軸向由吸入端向
外排出運(yùn)動(dòng)。
分類:單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵和五螺桿泵。(1)單螺桿泵
由螺桿、襯套、萬向聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸和泵軸等零部件組
成。靠螺桿與襯套之間的內(nèi)嚙合相對(duì)運(yùn)動(dòng),使嚙合密封
腔沿軸向運(yùn)動(dòng),完成輸液過程。適用范圍:輸送高固體含量的介質(zhì)。一泵多用可以輸送不同粘度的介質(zhì)。輸送敏感性物品和易受離心力等破壞的物品。單螺桿泵(2)雙螺桿泵
利用相互嚙合、互不接觸的兩根螺桿來抽送液體。
特點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)性能好。
很強(qiáng)的自吸能力,能汽液混輸。
分類及適用范圍::
內(nèi)置軸承——軸承由輸送物進(jìn)行潤滑,輸送潤滑性良好質(zhì);
外置軸承——工作腔同軸承是分開的,結(jié)構(gòu)和螺桿間存在側(cè)
間隙。用于輸送非潤滑性介質(zhì)。(3)三螺桿泵
三螺桿泵是一種外嚙合的密閉式螺桿泵,由固定在泵體
中的襯套(泵缸)、安插在泵缸中的主動(dòng)螺桿、兩根從動(dòng)螺
桿所組成。三根互相嚙合的螺桿,在泵缸內(nèi)按每個(gè)導(dǎo)程
形成為一個(gè)密封腔,造成吸排口之間的密封。三螺桿泵3、旋轉(zhuǎn)活塞泵
具有特殊形狀的轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使吸入腔與排出腔容積
變化,從而實(shí)現(xiàn)泵的輸液。
分類:
凸輪泵、球形轉(zhuǎn)子泵、羅茨泵和滑片泵等。(1)凸輪泵:轉(zhuǎn)子帶有從輪上凸出的輪葉
單葉凸輪泵:一個(gè)工作周期兩次排液。
按轉(zhuǎn)子上輪葉個(gè)數(shù)
雙葉凸輪泵:一個(gè)工作周期四次排液,
流量均勻性比單葉好。羅茨真空泵羅茨真空泵工作動(dòng)畫(2)球形轉(zhuǎn)子泵
結(jié)構(gòu):圓形的泵殼內(nèi),球形萬向節(jié)工作時(shí)形成4個(gè)容腔,
進(jìn)入球形轉(zhuǎn)子的液體,利用容腔的張開與收縮來完成吸
送物料的工作。
特點(diǎn):
無接觸摩擦噪音低,無泄漏,節(jié)能耗,安全可靠,壽命長。
適用范圍:
適用于一般潤滑性液體的輸送,溫度較高,黏度較大,
及含顆粒液體物料,易燃易爆稀釋容積的輸送,是化工,
制漆,制藥,煉油,食品等行業(yè)的理想輸送設(shè)備。4、撓性泵
結(jié)構(gòu)
泵腔內(nèi)有一偏心凸塊,當(dāng)撓性葉片離開偏心塊時(shí),葉片間
容積增大,產(chǎn)生真空,吸入液體。
分類
蠕動(dòng)泵、撓性轉(zhuǎn)子泵和撓性襯圈泵。
應(yīng)用范圍
由于撓性泵具有可無液啟動(dòng)、快速、強(qiáng)勁的自吸能力,用
于各種需自吸、但灌液不便的場合,進(jìn)行倒桶、倒罐、掃
倉、地下漕池中液體的吸排。第二節(jié)容積式機(jī)的主要性能參數(shù)一、機(jī)動(dòng)往復(fù)泵的主要性能參數(shù)
機(jī)動(dòng)往復(fù)泵的主要性能參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、功率、
效率、活塞每分鐘的往復(fù)次數(shù)及允許真空度等。
1.
流量
機(jī)動(dòng)往復(fù)泵的活塞為變速運(yùn)動(dòng),吸入和排出過程是交
替進(jìn)行的。所以,平均流量和瞬時(shí)流量不同。(1)理論平均流量:
理想情況下,工作腔完全被液體所充滿且泵沒有泄漏
損失,其理論平均流量qVt(m3/h)為:
單作用泵:
雙作用泵:式
中:Vh——行程容積(m3)
z
——液缸數(shù)
n——活塞每分鐘往復(fù)次數(shù)(min)Ap——活塞的截面面積(m2)Ad——活塞桿的截面面積(m2)s——活塞行程(m)引入作用數(shù)K和排擠系數(shù)后,可得出機(jī)動(dòng)泵理論平均流量的通用計(jì)算公式:
式中:K——作用數(shù),對(duì)單作用泵K=1,雙作用泵K=2;——排擠系數(shù),表示活塞桿截面積對(duì)流量影響的系數(shù)。(2)理論瞬時(shí)流量
往復(fù)泵工作循環(huán)中,吸入和排出過程是交替進(jìn)行的,而且
活塞做變速運(yùn)動(dòng),所以瞬時(shí)理論流量也是變化的。將液體
介質(zhì)視為不可壓縮時(shí),則泵的理論瞬時(shí)流量就等于活塞面
積與活塞速度的乘積。對(duì)單缸單作用機(jī)動(dòng)往復(fù)泵,瞬時(shí)理論流量為:單缸雙作用機(jī)動(dòng)往復(fù)泵在兩個(gè)行程中均有吸入和排出,但是需考慮活塞桿對(duì)流量的影響,其瞬時(shí)理論流量為:
數(shù)值為負(fù)值時(shí)表示吸入流量,正值則表示排出流量。理論瞬時(shí)流量與曲柄轉(zhuǎn)角間的關(guān)系曲線,稱為流量曲線。單缸單作用泵的流量曲線與活塞運(yùn)動(dòng)速度曲線相類似,也是由曲柄轉(zhuǎn)角的一階正弦曲線和二階正弦曲線合成,只是符號(hào)與之相反,數(shù)值乘上一個(gè)面積。液缸數(shù)越多,泵的理論瞬時(shí)流量就越趨向于均勻,且奇數(shù)缸比偶數(shù)缸的效果更明顯,但是液缸數(shù)越多,往復(fù)泵的機(jī)構(gòu)就越復(fù)雜,制造和維修就越困難。而且,過多的增加缸數(shù)對(duì)減小流量脈動(dòng)的作用也越來越小。所以,通常使用較多的是單缸單作用泵、單缸雙作用泵、雙缸雙作用泵和三缸單作用泵。2.流量曲線3.流量不均勻系數(shù)
往復(fù)泵的流量脈動(dòng)程度可以用流量不均勻系數(shù)和來表示。
式中:——最大理論瞬時(shí)流量。
——最小理論瞬時(shí)流量。4.實(shí)際流量和流量系數(shù)
往復(fù)泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際排出的液體量成為實(shí)際流量,
以qv表示。很顯然,實(shí)際流量是小于理論流量的,即:式中:a——流量系數(shù),a<1。
6.排出壓力和揚(yáng)程
排出壓力是指在往復(fù)泵出口處的壓力換算到基準(zhǔn)面上的值,
用p2表示,單位是Pa,在技術(shù)文件中規(guī)定的排出壓力指往
復(fù)泵允許的最大排出壓力。
式中:——泵出口處壓力表的讀數(shù)。
——壓力表中心至基準(zhǔn)面的垂直距離。7.功率和效率
有效功率Pe是指單位時(shí)間內(nèi)通過泵的液體所獲得的能量,
單位kW。泵的揚(yáng)程是指單位重量液體通過泵以后能量的增值,即泵出口處液體比能之差:式中qvi
——單位時(shí)間內(nèi)從活塞得到能量的液體流量(m3/s)
Hi
——指示揚(yáng)程,即單位重量液體從活塞獲得的能量。水力效率表示單位重量液體通過泵后獲得的能量,與活塞傳給單位重量液體的能量之比。
指示效率是指有效功率Pe與指示功率Pi之比。容積效率表示往復(fù)泵的實(shí)際流量和進(jìn)入液壓缸的液體流量的比值,它僅考慮泄漏所造成的損失。機(jī)械效率由于經(jīng)過曲柄連桿機(jī)構(gòu)、填料箱等各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu),要消耗一部分功率。因此,泵的指示功率必然小于軸功率,其比值稱為機(jī)械效率。總效率是指泵的有效功率Pe與軸功率之比。曲柄連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)泵的效率=0.70~0.85。原動(dòng)機(jī)功率Pd泵和原動(dòng)機(jī)直連時(shí),原動(dòng)機(jī)的輸出功率即為泵的軸功率;而在間接連接時(shí),還必須考慮傳動(dòng)功率。二、制冷壓縮機(jī)的基本性能參數(shù)1、實(shí)際輸氣量(簡稱輸氣量)在一定工況下,單位時(shí)間內(nèi)由吸氣端輸送到排氣端的氣體質(zhì)量稱為在該工況下的壓縮機(jī)質(zhì)量輸氣量qma,單位為kg/h。若按吸氣狀態(tài)的容積計(jì)算,則其容積輸氣量為qva,單位為m3/h。式中——質(zhì)量體積。
軸功率P是指輸入至泵軸上的功率,單位kW。指示功率Pi是指單位時(shí)間內(nèi)活塞對(duì)液體所作的功,單位kW。2、容積效率
壓縮機(jī)的容積效率是實(shí)際輸氣量與理論輸氣量之比值:制冷壓縮機(jī)是作為制冷機(jī)中一重要組成部分而與系統(tǒng)中其它部件配合工作而獲得制冷的效果。因此,它的工作能力有必要直觀地用單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的冷量——制冷量Q0來表示,單位為kW,它是制冷壓縮機(jī)的重要性能指標(biāo)之一。
-制冷劑在給定制冷工況下的單位質(zhì)量制冷量,單位為J/kg。
-制冷劑在給定制冷工況下的單位容積制冷量,單位為J/m3。3、制冷量排熱量是壓縮機(jī)的制冷量和部分壓縮機(jī)輸入功率的當(dāng)量熱量之和。這個(gè)參數(shù)對(duì)于熱泵系統(tǒng)中的壓縮機(jī)來講是一個(gè)十分重要的性能指標(biāo)。從圖所示的實(shí)際制冷循環(huán)或熱泵p-h循環(huán)圖可見,壓縮機(jī)在一定工況下的排熱量為Qh:實(shí)際制冷循環(huán)圖及壓縮機(jī)平衡關(guān)系圖
4、排熱量從壓縮機(jī)的能量平衡關(guān)系圖上不難發(fā)現(xiàn):由原動(dòng)機(jī)傳到壓縮機(jī)主軸上的功率稱為軸功率,單位為kW。5、軸功率
6、電功率和電效率輸入電動(dòng)機(jī)的功率就是壓縮機(jī)所消耗的電功率,單位為kW。電效率是等熵壓縮理論功率與電功率之比,它是用以評(píng)定利用電動(dòng)機(jī)輸入功率的完善程度。二、汽油機(jī)結(jié)構(gòu)汽油機(jī)一般采用往復(fù)活塞式結(jié)構(gòu)。汽油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成:曲柄連桿機(jī)構(gòu)燃料供給系潤滑系兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)冷卻系點(diǎn)火系配氣機(jī)構(gòu)起動(dòng)系一、汽油機(jī)概述第三節(jié) 汽油機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理汽油機(jī)是用汽油作燃料的一種電火花點(diǎn)火式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是指燃料直接在機(jī)器內(nèi)部燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī),包括往復(fù)活塞式柴油機(jī)、汽油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等。特點(diǎn):功率高、噪音低、振動(dòng)小、對(duì)負(fù)荷變化的反應(yīng)迅速;在小客車上的應(yīng)用占?jí)旱箖?yōu)勢,也用于中、小型載重汽車、摩托艇、小型農(nóng)業(yè)、林業(yè)機(jī)械中。汽油機(jī)總體組成1-凸輪軸;2-搖臂;3-排氣門;4-火花塞;5-電控噴油器;6-燃油濾清器;7-電動(dòng)燃油泵;8-燃油箱;9-點(diǎn)火線圈組件;10-燃油壓力調(diào)節(jié)閥;11-進(jìn)氣門;12-水溫傳感器;13-爆振傳感器;14-進(jìn)氣管;15-進(jìn)氣溫度傳感器;16-節(jié)氣門;17-節(jié)氣門傳感器;18-空氣濾清器;19-空氣質(zhì)量計(jì);20-控制單元;21-冷卻水套;22-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器;23-點(diǎn)火開關(guān);24-蓄電池;25-起動(dòng)馬達(dá);26-飛輪;27-油底殼;28-機(jī)油;29-曲軸;30-連桿;31-曲軸皮帶輪;32-傳動(dòng)皮帶;33-氣缸;34-排氣三元催化轉(zhuǎn)化器;35-氧傳感器;36-活塞;37-凸輪軸皮帶輪(一)曲柄連桿機(jī)構(gòu)1、機(jī)體組使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉(zhuǎn)換;將氣缸中混合氣燃燒時(shí)放出的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。包括機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。機(jī)體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、氣缸套和氣缸墊等不動(dòng)件組成。機(jī)體的構(gòu)造與氣缸排列形式、氣缸結(jié)構(gòu)形式和曲軸箱結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。氣缸排列形式有3種:直列式、V型和水平對(duì)置式。(1)氣缸體(2)氣缸套
結(jié)構(gòu)形式有3種:
干氣缸套式、無氣缸套式和濕氣缸套式。(3)氣缸蓋
氣缸蓋上加工有進(jìn)、排氣門座孔,氣門導(dǎo)管孔,火花塞安
裝孔(汽油機(jī))。汽缸蓋內(nèi)鑄有水套、進(jìn)排氣道和燃燒室或
燃燒室的一部分。若凸輪軸安裝在氣缸蓋上,則氣缸蓋上
還加工有凸輪軸承孔或凸輪軸承座及其潤滑油道。(4)曲軸箱
曲軸箱結(jié)構(gòu)形式的不同機(jī)體有平底式、龍門式和隧道式3
種。
平底式軸線與缸體下平面共面,多用于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)。
龍門式軸線高于缸體下平面,用于中型及重型車用發(fā)動(dòng)機(jī)。
隧道式主軸承座、蓋為一體,用于機(jī)械負(fù)荷大柴油機(jī)。(5)油底殼
油底殼的主要功用是儲(chǔ)存機(jī)油和封閉機(jī)體或曲軸箱。
用薄鋼板沖壓或用鋁鑄制而成。油底殼內(nèi)設(shè)有擋板,
用以減輕汽車顛簸時(shí)油面的震蕩。(a)平底式(b)龍門式(c)隧道式
曲軸箱結(jié)構(gòu)形式
2、活塞連桿組
活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿組
等運(yùn)動(dòng)件組成。
(1)活塞
活塞的主要功用是承受燃燒氣體壓力,并將此力傳
給連桿,推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),與氣缸蓋共同組成燃燒室?;钊身敳俊㈩^部和裙部等3部分構(gòu)成。(2)活塞環(huán)
分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。
氣環(huán):封氣、導(dǎo)熱,將活塞頂吸收的分熱量傳給缸壁。
油環(huán):刮除多余燃油,形成均勻的油膜,減小磨損,
輔助封氣。(3)活塞銷
用來連接活塞和連桿,并將活塞承受的力傳給連桿。
活塞銷是一個(gè)厚壁空心圓柱。其內(nèi)孔形狀有圓柱形、
兩段截錐形和組合形。
連桿組部件(4)連桿組
連桿組主要將活塞承受的力傳給曲軸,將活塞的往
復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由連桿大
頭、連桿小頭、連桿桿身等組成。3、曲軸飛輪組
曲軸飛輪組包括曲軸、曲軸軸承、飛輪、曲軸油封、曲
軸扭轉(zhuǎn)減震器、曲軸平衡機(jī)構(gòu)等。(2)曲軸前后端油封
曲軸前端密封:曲軸前端借助甩油盤和橡膠油封實(shí)現(xiàn)密封。
曲軸后端密封:由自緊式油封由金屬保持架、氟橡膠密封
環(huán)和拉緊彈簧構(gòu)成。(1)曲軸將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置。曲軸由若干個(gè)單元曲拐組成。
單元曲拐:一個(gè)曲柄銷、兩個(gè)曲柄臂和左右兩個(gè)主軸頸。
(3)
扭轉(zhuǎn)減震器:消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)
類型:橡膠扭轉(zhuǎn)減震器,硅油扭轉(zhuǎn)減震器。(4)飛輪
飛輪是能量存儲(chǔ)器,保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。(5)曲軸軸承
連桿軸承和主軸承均由上下兩片軸瓦對(duì)合而成。(6)平衡機(jī)構(gòu)
平衡機(jī)構(gòu)平衡往復(fù)慣性力及其力矩。平衡狀況
與氣缸數(shù)、氣缸排列形式及曲拐布置形式等因
素有關(guān)。(二)配氣機(jī)構(gòu)工作原理:
定時(shí)開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門,使新鮮可燃混合氣
或空氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸,廢氣得以從氣缸及時(shí)排除。
組成:
氣門組:氣門、氣門座、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管等;
氣門傳動(dòng)組:凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂組等。
1、氣門組(1)氣門:氣門工作溫度很高,
需要承受氣缸壓力、
彈簧力、傳動(dòng)組零
件慣性力。由足夠
的強(qiáng)度剛度、耐熱、
耐磨能力的材料制成。氣門
進(jìn)氣門用合金鋼(鉻鋼或鎳鉻鋼);排氣門用耐熱合金鋼(硅
鉻鋼)。
三種形式:平頂、凹頂、凸頂。(2)氣門座與氣門座圈
氣門座與氣門配合對(duì)氣缸起密封作用,接受氣門傳來的熱
量進(jìn)行散熱。氣門座圈一般用合金鑄鐵、粉末冶金、奧氏
體鋼制成。部分鑄鐵缸蓋不鑲氣門座圈。(3)氣門導(dǎo)管
對(duì)氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向,保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。將熱量部
分傳給氣缸蓋。
一般由灰鑄鐵,球墨鑄鐵,鐵基粉末冶金制造。(4)氣門油封
控制和減少機(jī)油消耗量而配備氣門油封。(5)氣門彈簧
保證氣門關(guān)閉時(shí)緊密與氣門座貼合,使
傳
動(dòng)件不相互脫離,克服慣性力。
根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為三種:
變螺距氣門彈簧—螺距小端向缸蓋頂面。
錐形氣門彈簧—彈簧大端向缸蓋頂面。
雙氣門彈簧—彈簧旋向相反。
5、氣門傳動(dòng)組(1)凸輪軸
凸輪軸配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪,使氣門按一定的工作
次序和配氣相位及時(shí)開閉。由優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼鍛造,
用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造。(2)挺柱
凸輪的從動(dòng)件,將來自凸輪的運(yùn)動(dòng)和作用力傳給推桿或
氣門。由碳鋼、合金鋼、鎳鉻合金鑄鐵和冷激合金鑄鐵
制成。
機(jī)械挺柱的結(jié)構(gòu)形式有球面挺柱、平面挺柱、滾子挺柱。(3)搖臂
將推桿或凸輪傳來的運(yùn)動(dòng)和作用力,改變方向傳給氣門
使其開啟。
由鍛鋼、鑄鐵、鋁合金制成。(三)燃料供給系統(tǒng)
汽油機(jī)供給系將發(fā)動(dòng)機(jī)工況配制合適的可燃混合氣,
供給氣缸,并將燃燒產(chǎn)物排至大氣中。
1、汽油箱
通常由耐油硬塑料制成,裝有油量傳感器,由空氣閥
保證油箱與外界的密封,當(dāng)供油引起油箱內(nèi)壓力下降
時(shí),可通過空氣閥吸入空氣。燃料供給系統(tǒng)
2、汽油濾清器
除去汽油中的雜質(zhì)和水分,減少化油器和汽油泵等部件
的故障。分類:
可拆式汽油濾清器:紙質(zhì)濾芯、多孔陶瓷濾芯、金屬片
縫隙式和金屬網(wǎng)式濾芯;
不可拆式汽油濾清器:定期更換總成,轎車多采用。
3、汽油泵
將汽油從汽油箱吸出,經(jīng)油管和汽油濾清器泵入化油器
浮子室。分類:
可分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)膜片式汽油泵和電動(dòng)汽油泵。4、化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)組成
汽油供給裝置:油箱、汽油泵、油管、汽油濾清器。
空氣供給裝置:空氣濾清器、轎車上進(jìn)氣消聲器。
可燃混合氣形成裝置:化油器。
可燃混合氣供給和廢氣排出裝置:進(jìn)氣管、排氣管、
排氣消聲器。
5、噴油器
按電控單元指令將一定數(shù)量的汽油適時(shí)地噴入進(jìn)氣管內(nèi)。
6、燃油分配管
將汽油均勻等壓輸送給各缸噴油器。消聲器剖面圖(四)起動(dòng)系統(tǒng)
1、起動(dòng)系
曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)
的全過程,稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置,
稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。
起動(dòng)過程:發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止到轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的全過程;
起動(dòng)時(shí)間:由起動(dòng)到自行運(yùn)轉(zhuǎn)所需時(shí)間;
起動(dòng)轉(zhuǎn)速:起動(dòng)時(shí)必須的最低轉(zhuǎn)速;
起動(dòng)方法:人力起動(dòng);電起動(dòng);壓縮空氣起動(dòng)。2、電源系
由蓄電池、發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器組成,蓄電池和發(fā)電機(jī)是并聯(lián)
連接配合工作。
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或低速運(yùn)行時(shí),蓄電池向起動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系及其
它用電設(shè)備供電。
發(fā)電機(jī)為主要電源,汽車正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),向除起動(dòng)機(jī)外的全
部用電設(shè)備供電,并向蓄電池供電。
用電設(shè)備用電量超過發(fā)電機(jī)的供電能力時(shí),由蓄電池和發(fā)
電機(jī)共同供電。(五)冷卻系統(tǒng)
使發(fā)動(dòng)機(jī)得到適度冷卻,防止發(fā)動(dòng)機(jī)過冷、過熱,以保證
發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的溫度范圍內(nèi)工作。
1、風(fēng)冷卻系統(tǒng):冷卻介質(zhì)是空氣,利用氣流使散熱片的熱量散
到大氣中。由風(fēng)扇、導(dǎo)流罩、散熱片、氣缸
導(dǎo)流罩、分流板組成。
2、水冷卻系統(tǒng)
冷卻介質(zhì)是“冷卻液”。通過冷卻水的不斷循環(huán),從發(fā)動(dòng)機(jī)水
套中吸收多余的熱量,并散發(fā)到大氣中。由水泵、水套、散
熱器、百葉窗、風(fēng)扇、冷卻水管、冷卻軟管、節(jié)溫器、水溫
表(水溫傳感器)等組成。(1)發(fā)動(dòng)機(jī)水套——?dú)飧左w和氣缸蓋內(nèi)的一層水套,是氣缸體
和氣缸蓋的雙層壁所形成的空間。(2)水泵——對(duì)冷卻水加壓,強(qiáng)制冷卻水流動(dòng),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣
泛采用離心式水泵。
水泵由水泵體、水泵蓋、葉輪、水泵軸、軸承、水封組成。(3)風(fēng)扇及其控制——提高散熱器的熱交換能力。與水泵同軸,
由葉片和連接板組成。(4)散熱器——將冷卻水的熱量散入大氣,有管片式、管帶式。(5)膨脹水箱——建立封閉系統(tǒng),減少空氣對(duì)冷卻系內(nèi)部的氧
化,避免冷卻水流失。膨脹水箱用橡膠管與散熱器相接。(6)節(jié)溫器——根據(jù)水溫的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻水的循環(huán)路線。
可分為蠟式、折疊式;單閥、雙閥式。(六)潤滑系統(tǒng)
1、功用
潤滑、密封、冷卻、清潔防銹、減震緩沖、液壓。
2、組成
潤滑油儲(chǔ)存裝置:油底殼。
潤滑油升壓裝置:機(jī)油泵。
潤滑油濾清裝置:集濾器、粗濾器、細(xì)濾器。
安全和限壓裝置;限壓閥、旁通閥。
潤滑油冷卻裝置:機(jī)油散熱器。
潤滑系工作檢查裝置:油壓表、油溫表、油尺。(1)機(jī)油泵
提高油壓,強(qiáng)制將機(jī)油送到各機(jī)件摩擦表面,保證發(fā)動(dòng)機(jī)
的良好潤滑。
有齒輪式機(jī)油泵、轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵、葉片式機(jī)油泵三種形式。(2)機(jī)油濾清裝置
對(duì)不斷循環(huán)的機(jī)油進(jìn)行過濾,清除機(jī)油中的各種雜質(zhì),清
潔潤滑機(jī)油。
分為機(jī)油集濾器、機(jī)油濾清器兩種形式。(3)機(jī)油散熱器
保證機(jī)油保持在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。分為空氣冷卻式機(jī)油散熱器、水冷卻式機(jī)油散熱器兩種。(4)油底殼和油尺
油底殼又稱機(jī)油盤,收集和貯存各機(jī)件上流回的潤滑油。油尺用來檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油量的多少。(七)點(diǎn)火系統(tǒng)
1、功用
點(diǎn)火系統(tǒng)將電源的低電壓變成高電壓(一般為15-20KV),
再按照發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序輪流送至各氣缸,點(diǎn)燃?jí)嚎s混合氣。
2、類型
蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng):傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)。
晶體管點(diǎn)火系統(tǒng):以蓄電池、發(fā)電機(jī)為電源,借助點(diǎn)火線
圈和晶體管元件將低壓電變成高壓電。
微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng):由點(diǎn)火線圈和微機(jī)控制裝置產(chǎn)生的
點(diǎn)火信號(hào),將電源的低壓電變成高壓電。
磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng):由磁電機(jī)本身直接產(chǎn)生高壓電。三、汽油機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)工作原理
1、四沖程汽油機(jī)
活塞上、下往復(fù)各兩次的四個(gè)行程中,完成由進(jìn)氣、壓引、
燃燒膨脹和排氣四個(gè)沖程所組成的一個(gè)工作循環(huán)。(1)進(jìn)氣過程
活塞被曲軸帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng),同時(shí),進(jìn)氣門開
啟,排氣門關(guān)閉。
當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí),活塞上方的容積增大,
氣缸內(nèi)氣體壓力下降,形成一定的真空度。(2)壓縮沖程
活塞由下止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn),進(jìn)排氣門關(guān)閉。
曲軸通過連桿推動(dòng)活塞向上移動(dòng),汽缸內(nèi)的氣體容積逐漸
減小,氣體被壓縮,汽缸內(nèi)的混合壓力與溫度隨著升高。(3)燃燒膨脹沖程
進(jìn)排氣門同時(shí)關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,混合氣劇烈燃燒,汽缸
內(nèi)的溫度、壓力急劇上升,高溫、高壓氣體推動(dòng)活塞向下
移動(dòng),通過連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。
只有這個(gè)在行程才實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(4)
排氣沖程
排氣門打開,活塞從下止點(diǎn)移
動(dòng)到上止點(diǎn),廢氣隨著活塞的
上行,被排出氣缸。四沖程汽油機(jī)示功圖2、二沖程汽油機(jī)
利用活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)造成曲軸箱內(nèi)容積的變化,來吸入可燃
混合氣或?qū)⒒旌蠚鈮嚎s,提高其壓力而后進(jìn)行掃氣。
二沖程汽油機(jī)工作原理
第一沖程:活塞自下向上運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)活塞上行時(shí),氣缸上的進(jìn)氣孔、
排氣孔和掃氣孔均被關(guān)閉,氣缸
內(nèi)的可燃混合氣受到壓縮。
第二沖程:當(dāng)活塞上行接近上止
點(diǎn)時(shí),火花塞點(diǎn)火,可燃混合氣
燃燒,其壓力和溫度都迅速升高,
推動(dòng)活塞下行而作功。
二沖程優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)沒有閥,這就大大簡化了它們的結(jié)構(gòu),減輕了自身的重量。2.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每一回轉(zhuǎn)點(diǎn)火一次,而四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每隔一次回轉(zhuǎn)點(diǎn)火一次。這就賦予了二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)重要的動(dòng)力基礎(chǔ)。3.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可在任何方位上運(yùn)轉(zhuǎn),這在某些設(shè)備如鏈鋸上很重要。標(biāo)準(zhǔn)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可能在油料晃動(dòng)的時(shí)候發(fā)生故障,除非它是直立著的。解決這個(gè)問題就會(huì)大大增加發(fā)動(dòng)機(jī)的靈活性。這些優(yōu)點(diǎn)使二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)更加輕便,簡易,制造成本低廉。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)另外還有將雙倍的動(dòng)力裝進(jìn)同一空間內(nèi)的潛力,因?yàn)槊恳换剞D(zhuǎn)它有雙倍的動(dòng)力沖程。輕便和雙倍動(dòng)力的結(jié)合使它與許多四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有驚人的“推重比”。二沖程優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)1.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)無法像四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)那樣可持續(xù)使用那么長時(shí)間。精密潤滑系統(tǒng)的不足意味著二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件耗損得更快。2.二沖程潤滑油非常昂貴,每使用一加侖汽油你就需要四盎司潤滑油。如果你在轎車上使用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī),那么你每一千英里就要燒掉一加侖的潤滑油。3.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗效率不高,因而你每加侖油跑不了幾里路。4.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生很多污染,太多以至于你可能看不到污染在你周圍。污染來自兩方面。第一是潤滑油的燃燒。在某種程度上,潤滑油使所有的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)煙霧彌漫,一個(gè)磨損很嚴(yán)重的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)能釋放出大團(tuán)大團(tuán)的含油煙霧。第二條原因不是很明顯。每當(dāng)往燃燒室注入大量新空氣/燃料時(shí),它們中的一些便從排氣口泄露了。這正是為何你在任何二沖程摩托艇周圍能看到泛著光澤的潤滑油。從混有泄出的潤滑油的新燃油里釋出的碳?xì)浠衔飳?duì)環(huán)境造成了很大的問題。這些不足意味著二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)只能應(yīng)用于那些馬達(dá)不常使用和單位效率很重要的場合。一、柴油機(jī)概述
柴油機(jī)是用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī),屬于壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)。
柴油機(jī)工作時(shí),氣缸內(nèi)的空氣受到壓縮,達(dá)到500~700℃的
高溫。將燃油以霧狀噴入高溫空氣中,與高溫空氣混合成
可燃混合氣,自動(dòng)著火燃燒。
燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上,推動(dòng)活塞并通過連
桿和曲軸轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功。第四節(jié) 柴油機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理二、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)
柴油機(jī)與汽油機(jī)相似,由以下部件組成,可參照前節(jié)內(nèi)容,
不同的是柴油機(jī)沒有點(diǎn)火系統(tǒng)。
固定機(jī)件:機(jī)座、機(jī)體、主軸承、氣缸蓋、氣缸套等。
運(yùn)動(dòng)機(jī)件:曲軸、連桿、活塞、活塞銷、連桿螺栓等。
配氣機(jī)構(gòu):凸輪軸、頂桿、搖臂、氣閥機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣閥、排
氣閥、器閥彈簧)等。
燃油系統(tǒng):噴油泵、高壓油管、噴油器等。
輔助機(jī)件:進(jìn)氣管和排氣管等。
對(duì)于整機(jī)而言,還有潤滑、冷卻、啟動(dòng)和控制等系統(tǒng)。1-加油泵;2-曲軸;3-曲軸箱;4-凸輪軸;5-氣門挺桿;6-連桿;7-活塞;8-氣缸;9-活塞環(huán);10-氣門推桿;11-汽缸蓋;12-減壓手柄;13-氣門搖臂;14-噴油器;15-高壓油管;16-空氣濾清器;17-油箱開關(guān);18-油箱;19-軸承;20-甩油圈;21-正時(shí)齒輪;22-調(diào)速器飛錘;23-進(jìn)油管接頭;24.噴油泵;25-消音器;26-排氣管;27-排氣門;28-進(jìn)氣門;29-氣門彈簧;30-導(dǎo)風(fēng)罩;31-飛輪;32-風(fēng)扇;33-進(jìn)氣管柴油機(jī)結(jié)構(gòu)
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