摩托车发动机原理及整车结构第1页,共54页第2页,共54页第3页,共54页内容内容发动机的基础知识介绍发动机的基础知识介绍12发动机的主要性能指标及特性发动机的主要性能指标及特性3发动机的典型系统及结构发动机的典型系统及结构摩托车的结构组成及作用摩托车的结构组成及作用44第4页,共54页一、发动机的根底知识介绍一、发动机的根底知识介绍51 1、发动机的分类:、发动机的分类:1 1内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机使用汽油为燃料的内内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机使用汽油为燃料的内燃机称为汽油燃机称为汽油 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,制造本钱低;柴油机压缩各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造本钱低;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比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好第5页,共54页一、发动机的根底知识介绍一、发动机的根底知识介绍62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。
把曲轴转两圈内燃机把曲轴转两圈720,活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完,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,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第6页,共54页一、发动机的根底知识介绍一、发动机的根底知识介绍73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水冷发动机是利用在气缸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水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进展循环的冷却液作为冷却介质进展冷却的;而风冷发动机是利用流体和气缸盖冷却水套中进展循环的冷却液作为冷却介质进展冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外外表散热片之间的空气作为冷却介质进展冷却的水冷发动机冷却均动于气缸体与气缸盖外外表散热片之间的空气作为冷却介质进展冷却的水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好匀,工作可靠,冷却效果好第7页,共54页一、发动机的根底知识介绍一、发动机的根底知识介绍84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。
仅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第8页,共54页一、发动机的根底知识介绍一、发动机的根底知识介绍95内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式单列式发动机的各个内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式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(一般为一般为90)称为称为V型发动机,假设两列之间的夹角型发动机,假设两列之间的夹角=180称为对置式发动机称为对置式发动机第9页,共54页汇报内容汇报内容发动机的基础知识介绍发动机的基础知识介绍12发动机的主要性能指标及特性发动机的主要性能指标及特性3发动机的典型系统及结构发动机的典型系统及结构摩托车的结构组成及作用摩托车的结构组成及作用410第10页,共54页。
二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造111 1、发动机的根本构造:、发动机的根本构造: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;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:以下一些机构和系统:第11页,共54页121曲柄连杆机构曲柄连杆机构 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:运动:二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第12页,共54页132配气机构配气机构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采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组气过程配气机构大多采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:和气门驱动组组成:二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第13页,共54页143燃料供给系统燃料供给系统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:缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去:二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第14页,共54页。
15一套完整的燃料供给系统主要由空滤器、化油器、缸头燃烧室、进排气道和排气管等组合而一套完整的燃料供给系统主要由空滤器、化油器、缸头燃烧室、进排气道和排气管等组合而成空滤器主要负责空气的过滤和净化,根据滤芯的材质不同有纸质和海棉质两种;化油器成空滤器主要负责空气的过滤和净化,根据滤芯的材质不同有纸质和海棉质两种;化油器主要负责汽油的雾化和油气的混合,目前主要有等真空式和柱塞式化油器两种,随着排放指主要负责汽油的雾化和油气的混合,目前主要有等真空式和柱塞式化油器两种,随着排放指标的日益严格,标的日益严格,150cc150cc以上排量摩托车将大局部采用电喷构造,化油器也将逐渐电磁喷射阀所以上排量摩托车将大局部采用电喷构造,化油器也将逐渐电磁喷射阀所替代燃烧室顾名思义是混合气燃烧的型腔,但如何提高燃烧速度,使燃烧充分,这就需要替代燃烧室顾名思义是混合气燃烧的型腔,但如何提高燃烧速度,使燃烧充分,这就需要合理设计进排气道和燃烧室形状,提高混合气的充量效率以实现理想空燃比排气管除了排合理设计进排气道和燃烧室形状,提高混合气的充量效率以实现理想空燃比排气管除了排放废气外,还要对有毒污染物进展净化和氧化,以减轻对环境的污染。
放废气外,还要对有毒污染物进展净化和氧化,以减轻对环境的污染二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第15页,共54页164润滑系统润滑系统 润滑系的功用是向作相对运动的零件外表输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩润滑系的功用是向作相对运动的零件外表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外表进展清洗和冷却润滑系通常由擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损并对零件外表进展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润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第16页,共54页175冷却系统冷却系统 冷却系的功用是将受热零件吸收的局部热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温冷却系的功用是将受热零件吸收的局部热量及时散发出去,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、节温器等组成二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第17页,共54页186点火系统点火系统 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火花塞等组成二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第18页,共54页197起动系统起动系统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,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展因此,曲轴在外力曲轴旋转发动机才能自行运转,工作循环才能自动进展因此,曲轴在外力作用下开场转动到发动机开场自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动作用下开场转动到发动机开场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完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系两大机构:曲柄连杆机构、两大机构:曲柄连杆机构、 配气机构配气机构五大系统:燃料供给系统、五大系统:燃料供给系统、(进排气系统进排气系统) 润滑系统、润滑系统、 冷却系统、冷却系统、 点火系统、点火系统、 起动系统起动系统二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第19页,共54页。
20上止点上止点TDC: TDC: 活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向上运动到最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高位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置下止点下止点BDC: BDC: 活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向下运动到最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低位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第20页,共54页21活塞行程活塞行程S: S: 活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止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,对应一个活塞行程,曲轴旋转点之间的距离,对应一个活塞行程,曲轴旋转180180曲柄半径曲柄半径R: R: 曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离,通常活塞行程曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离,通常活塞行程 为曲柄半径的两倍,即为曲柄半径的两倍,即 S =2R S =2R 气缸工作容积气缸工作容积VhVh:活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。
活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积 Vh = Vh = D/4D/42 2S S发动机的排量发动机的排量Vh : Vh : 多缸发动机各气缸工作容积的总和多缸发动机各气缸工作容积的总和 Vh = i Vh = i Vh Vh 压缩比压缩比: : 气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸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,表示了气体的压缩程度总容积与燃烧室容积之比,表示了气体的压缩程度 = Vc / = Vc /Vh + Vc Vh + Vc 二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第21页,共54页223 3、四冲程发动机的工作原理、四冲程发动机的工作原理二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第22页,共54页231)进气行程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,进气门翻开进气过程开场时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净翻开进气过程开场时,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,同时受到剩余废气和高温机件加热的影响,温度到达于大气压,约为,同时受到剩余废气和高温机件加热的影响,温度到达370400K实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前翻开,并且延实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前翻开,并且延迟到下止点之后关闭,以便吸入更多的可燃混合气迟到下止点之后关闭,以便吸入更多的可燃混合气二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第23页,共54页242 ) 压缩行程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完毕。
此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定,可上止点时压缩行程完毕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,温度可达燃混合气压力可达,温度可达600700K 压缩比越大,压缩终了时气缸压缩比越大,压缩终了时气缸内的压力和温度越高,那么燃烧速度越快,发动机功率也越大但压缩比太高,内的压力和温度越高,那么燃烧速度越快,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,造成锋利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,造成锋利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611二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第24页,共54页253 ) 作功行程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关闭当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角即点火提前角)位置时,火花塞产生电位置时,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,最高压力可达力急剧升高,最高压力可达35MPa,最高温度可达,最高温度可达22002800K,高温高,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,作功行程完毕,气体压力降低到,气体温度降低到功行程完毕,气体压力降低到,气体温度降低到13001600K二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第25页,共54页264 ) 4 ) 排气行程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展下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展下一个进气行程。
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,靠废气的压力先进展自由排气,活塞到达下止点再向上止点运动时,继续废气的压力先进展自由排气,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,排气行程完毕实际汽油机的排气行程也是排气门提前翻开,延迟关闭,以便程完毕实际汽油机的排气行程也是排气门提前翻开,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,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,温度约为温度约为9009001200K1200K 曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,又开场了下一个新的循环过程可见四行程汽油机经过进气、压缩、作又开场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。
动了四个行程,相应地曲轴旋转了两圈二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第26页,共54页27二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第27页,共54页282 2活活 塞塞 功用:承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,活功用:承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成局部塞顶部还是燃烧室的组成局部 工作条件:活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作工作条件:活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作活塞直接与高温气体接触,瞬时温度可达活塞直接与高温气体接触,瞬时温度可达2500K2500K以上,因此,以上,因此,受热严重,而散热条件又很差,所以活塞工作时温度很高,顶受热严重,而散热条件又很差,所以活塞工作时温度很高,顶部高达部高达600600700K700K,且温度分布很不均匀;活塞顶部承受气体,且温度分布很不均匀;活塞顶部承受气体压力很大,特别是作功行程压力最大高达压力很大,特别是作功行程压力最大高达3 35MPa5MPa,这就使得,这就使得活塞产生冲击,并承受侧压力的作用;活塞在气缸内以很高的活塞产生冲击,并承受侧压力的作用;活塞在气缸内以很高的速度速度(8 (812m/s)12m/s)往复运动,且速度在不断地变化,这就产生了往复运动,且速度在不断地变化,这就产生了很大的惯性力,使活塞受到大的附加载荷。
活塞在这种恶劣的很大的惯性力,使活塞受到大的附加载荷活塞在这种恶劣的条件下工作,会产生变形并速磨损,还会产生附加载荷和热应条件下工作,会产生变形并速磨损,还会产生附加载荷和热应力,同时受到燃气的化学腐蚀作用力,同时受到燃气的化学腐蚀作用二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第28页,共54页29 要求要求: a. : a. 要有足够的刚度和强度,传力可靠;要有足够的刚度和强度,传力可靠; b. b. 导热性能好,要耐高压、耐高温、耐磨损;导热性能好,要耐高压、耐高温、耐磨损; c. c. 质量小,重量轻,尽可能地减小往复惯性力质量小,重量轻,尽可能地减小往复惯性力 铝合金材料根本上满足上面的要求,因此,活塞一般都采用高铝合金材料根本上满足上面的要求,因此,活塞一般都采用高 强度铝合金;强度铝合金; 构造:活塞可分为三局部,活塞顶部、活塞头部和活塞裙部构造:活塞可分为三局部,活塞顶部、活塞头部和活塞裙部活塞顶部承受气体压力,它是燃烧室的组成局部,其形状、位置、大小都和燃烧室活塞顶部承受气体压力,它是燃烧室的组成局部,其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关,都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求,其顶部形状可分为四的具体形式有关,都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求,其顶部形状可分为四大类,平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。
平顶活塞顶部是一个平面,大类,平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞平顶活塞顶部是一个平面,构造简单,制造容易,受热面积小,顶部应力分面较为均匀凸顶活塞顶部凸起呈构造简单,制造容易,受热面积小,顶部应力分面较为均匀凸顶活塞顶部凸起呈球顶形,其顶部强度高,起导向作用,有利于改善换气过程凹顶活塞顶部呈凹陷球顶形,其顶部强度高,起导向作用,有利于改善换气过程凹顶活塞顶部呈凹陷形,凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧,有双涡流凹坑、球形凹坑、形,凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧,有双涡流凹坑、球形凹坑、U U形凹坑等等形凹坑等等二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造第29页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造30v 活塞头部活塞头部v 活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上局部它有数道环槽,用以安装活塞环,活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上局部它有数道环槽,用以安装活塞环,起密封作用,又称为防漏部汽油机一般有三道环槽,其中有两道气环槽和一道油环槽,起密封作用,又称为防漏部汽油机一般有三道环槽,其中有两道气环槽和一道油环槽,在油环槽底面上钻有许多径向小孔,使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油在油环槽底面上钻有许多径向小孔,使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。
第一道环槽工作条件最恶劣,一般应离顶部较远些活塞顶部吸收的热量主要也是底壳第一道环槽工作条件最恶劣,一般应离顶部较远些活塞顶部吸收的热量主要也是经过防漏部通过活塞环传给气缸壁,再由冷却水传出去总之,活塞头部的作用除了用来经过防漏部通过活塞环传给气缸壁,再由冷却水传出去总之,活塞头部的作用除了用来安装活塞环外,还有密封作用和传热作用,与活塞环一起密封气缸,防止可燃混合气漏到安装活塞环外,还有密封作用和传热作用,与活塞环一起密封气缸,防止可燃混合气漏到曲轴箱内,同时还将曲轴箱内,同时还将(70(7080)%80)%的热量通过活塞环传给气缸壁的热量通过活塞环传给气缸壁第30页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造31活塞裙部活塞裙部 活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的局部,它包括装活塞销的销座孔活塞裙部端的局部,它包括装活塞销的销座孔活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受侧压力裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞侧压力裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程中,直径。
所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程中,作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使活塞压作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使活塞压向气缸壁压缩行程和作功行程气体的侧压力方向气缸壁压缩行程和作功行程气体的侧压力方向正好相反,由于燃烧压力大大高于压缩压力,向正好相反,由于燃烧压力大大高于压缩压力,所以,作功行程中的侧压力也大大高于压缩行程所以,作功行程中的侧压力也大大高于压缩行程中的侧压力活塞裙部承受侧压力的两个侧面称中的侧压力活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为推力面,它们处于与活塞销轴线相垂直的方向为推力面,它们处于与活塞销轴线相垂直的方向上第31页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造32v 活塞裙部构造特点活塞裙部构造特点: :v 为了使裙部两侧承受气体压力并与气缸保为了使裙部两侧承受气体压力并与气缸保持小而平安的间隙,要求活塞在工作时具有正持小而平安的间隙,要求活塞在工作时具有正确的圆柱形但是,由于活塞裙部的厚度很不确的圆柱形但是,由于活塞裙部的厚度很不均匀,活塞销座孔局部的金属厚,受热膨胀量均匀,活塞销座孔局部的金属厚,受热膨胀量大,沿活塞销座轴线方向的变形量大于其他方大,沿活塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。
另外,裙部承受气体侧压力的作用,导致向另外,裙部承受气体侧压力的作用,导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大这沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大这样,如果活塞冷态时裙部为圆形,那么工作时样,如果活塞冷态时裙部为圆形,那么工作时活塞就会变成一个椭圆,使活塞与气缸之间圆活塞就会变成一个椭圆,使活塞与气缸之间圆周间隙不相等,造成活塞在气缸内卡住,发动周间隙不相等,造成活塞在气缸内卡住,发动机就无法正常工作因此,在加工时预先把活机就无法正常工作因此,在加工时预先把活塞裙部做成椭圆形状椭圆的长轴方向与销座塞裙部做成椭圆形状椭圆的长轴方向与销座垂直,短轴方向沿销座方向这样活塞工作时垂直,短轴方向沿销座方向这样活塞工作时趋近正圆趋近正圆第32页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造33 组成组成 : : 气环和油环气环和油环3 3活塞环活塞环第33页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造34 气气 环环: : 气环开有切口,具有弹性,在自由状态下外径大于气缸直径,它与活塞一起装入气缸气环开有切口,具有弹性,在自由状态下外径大于气缸直径,它与活塞一起装入气缸后,外外表紧贴在气缸壁上,形成第一密封面,被封闭的气体不能通过环周与气缸之后,外外表紧贴在气缸壁上,形成第一密封面,被封闭的气体不能通过环周与气缸之间,便进入了环与环槽的空隙,一方面把环压到环槽端面形成第二密封面,同时,作间,便进入了环与环槽的空隙,一方面把环压到环槽端面形成第二密封面,同时,作用在环背的气体压力又大大加强了第一密封面的密封作用用在环背的气体压力又大大加强了第一密封面的密封作用 第一环桶面,第二环锥面。
桶面构造使机油容易进入摩擦面,减小磨损由于它与气缸呈圆第一环桶面,第二环锥面桶面构造使机油容易进入摩擦面,减小磨损由于它与气缸呈圆弧接触,故对气缸外表的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好,有利于密封;而锥面构造弧接触,故对气缸外表的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好,有利于密封;而锥面构造减小了环与气缸壁的接触面,提高了外表接触压力,有利于磨合和密封活塞下行时,便减小了环与气缸壁的接触面,提高了外表接触压力,有利于磨合和密封活塞下行时,便于刮油;活塞上行时,由于锥面的于刮油;活塞上行时,由于锥面的油楔油楔作用,能在油膜上作用,能在油膜上飘浮飘浮过去,减小磨损,安装过去,减小磨损,安装时,不能装反,否那么会引起机油上窜时,不能装反,否那么会引起机油上窜第34页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造354 4活塞销活塞销v 活塞销的功用是连接活塞和连杆小头,并把活塞销的功用是连接活塞和连杆小头,并把活塞承受的气体压力传给连杆活塞销在高活塞承受的气体压力传给连杆活塞销在高温下周期地承受很大的冲击载荷,其本身又温下周期地承受很大的冲击载荷,其本身又作摆转运动,而且处于润滑条件很差的情况作摆转运动,而且处于润滑条件很差的情况下工作,因此,要求活塞销具有足够的强度下工作,因此,要求活塞销具有足够的强度和刚度,外表韧性好,耐磨性好,重量轻。
和刚度,外表韧性好,耐磨性好,重量轻所以活塞销一般都做成空心圆柱体,采用低所以活塞销一般都做成空心圆柱体,采用低碳钢和低碳合金钢制成,外外表经渗碳淬火碳钢和低碳合金钢制成,外外表经渗碳淬火处理以提高硬度,精加工后进展磨光,有较处理以提高硬度,精加工后进展磨光,有较高的尺寸精度和外表光洁度活塞销的内孔高的尺寸精度和外表光洁度活塞销的内孔有三种形状:有三种形状:a a 圆柱形;圆柱形;b b 两段截锥与一段圆两段截锥与一段圆柱组合;柱组合;c c两段截锥形圆柱形孔构造简单,两段截锥形圆柱形孔构造简单,加工容易,但从受力角度分析,中间局部应加工容易,但从受力角度分析,中间局部应力最大,两端较小,所以这种构造质量较大力最大,两端较小,所以这种构造质量较大,往复惯性力大;为了减小质量,减小往复,往复惯性力大;为了减小质量,减小往复惯性力,活塞销做成两段截锥形孔,接近等惯性力,活塞销做成两段截锥形孔,接近等强度梁,但孔的加工较复杂;组合形孔的构强度梁,但孔的加工较复杂;组合形孔的构造介于二者之间造介于二者之间第35页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造36v 连杆的功用是连接活塞与曲轴。
连杆小头通过连杆的功用是连接活塞与曲轴连杆小头通过活塞销与活塞相连,连杆大头与曲轴的连杆轴活塞销与活塞相连,连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连并把活塞承受的气体压力传给曲轴,颈相连并把活塞承受的气体压力传给曲轴,使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动连杆工作时,承受活塞顶部气体压力和惯性力连杆工作时,承受活塞顶部气体压力和惯性力的作用,而这些力的大小和方向都是周期性变的作用,而这些力的大小和方向都是周期性变化的因此,连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲化的因此,连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷这就要求连杆强度高,刚度大,等交变载荷这就要求连杆强度高,刚度大,重量轻连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模重量轻连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成,然后经机加工和热处理,连杆锻或辊锻而成,然后经机加工和热处理,连杆分为三个局部:即连杆小头分为三个局部:即连杆小头1 1,连杆杆身,连杆杆身2 2和连和连杆大头杆大头3( 3(包括连杆盖包括连杆盖) )连杆小头与活塞销相连连杆小头与活塞销相连连杆杆身通常做成连杆杆身通常做成II字形断面,抗弯强度好字形断面,抗弯强度好,重量轻,大圆弧过渡,且上小下大,采用压,重量轻,大圆弧过渡,且上小下大,采用压力法润滑的连杆,杆身中部都制有连通大、小力法润滑的连杆,杆身中部都制有连通大、小头的油道。
连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连,头的油道连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连,大头有整体式和分开式两种一般中小排量摩大头有整体式和分开式两种一般中小排量摩托车发动机大都采用整体式托车发动机大都采用整体式5 5连连 杆杆 第36页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造37 功功 用用 配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气并及时排出程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气并及时排出废气另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封进气充分、排气彻废气另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封进气充分、排气彻底第37页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造38第38页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造39气道布置及气门数目气道布置及气门数目: :一般发动机都采用每缸两个气门,即一个进气门和一个排气门的构造为了改善换气,在可一般发动机都采用每缸两个气门,即一个进气门和一个排气门的构造为了改善换气,在可能的条件下,应尽量加大气门的直径,特别是进气门的直径。
但是由于燃烧室尺寸的限能的条件下,应尽量加大气门的直径,特别是进气门的直径但是由于燃烧室尺寸的限制,气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半当气缸直径较大,活塞平均速度较高制,气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半当气缸直径较大,活塞平均速度较高时,每缸一进一排的气门构造就不能保证良好的换气质量因此,在很多新型汽车发动时,每缸一进一排的气门构造就不能保证良好的换气质量因此,在很多新型汽车发动机上多采用每缸四个气门构造即两个进气门和两个排气门机上多采用每缸四个气门构造即两个进气门和两个排气门第39页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造40 气门气门: :功用:控制进、排气管的开闭功用:控制进、排气管的开闭工作条件:工作条件: 承受高温、高压、冲击、润滑困承受高温、高压、冲击、润滑困难要求:足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、要求:足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击耐腐蚀、耐冲击材料:进气门采用合金钢铬钢或镍铬等,材料:进气门采用合金钢铬钢或镍铬等,排气门采用耐热合金钢硅铬钢等排气门采用耐热合金钢硅铬钢等构造:气门由头部、杆身和尾部组成构造:气门由头部、杆身和尾部组成。
包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘,气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘,气门锥角一般为气门锥角一般为45 45 ,也有,也有30 30 ,气门头,气门头边缘应保持一定厚度,一般为边缘应保持一定厚度,一般为1-3 mm1-3 mm,以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀气门密封锥面与气门气门密封锥面与气门座配对研磨座配对研磨第40页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造41 气门导管气门导管v 功用:功用:a. a. 起导向作用,保证气门作直线往复运动起导向作用,保证气门作直线往复运动v b. b.起导热作用,将气门头部传给杆身的热量,通过气缸盖传出去起导热作用,将气门头部传给杆身的热量,通过气缸盖传出去v 为了保证导向,导管应有一定的长度,气门导管的工作温度也较高,约为了保证导向,导管应有一定的长度,气门导管的工作温度也较高,约500k500kv 气门导管和气门的润滑是靠配气机构飞溅出来的机油进展润滑的,因此易磨气门导管和气门的润滑是靠配气机构飞溅出来的机油进展润滑的,因此易磨损。
为了改善润滑性能,气门导管常用灰铸铁或球墨铸铁或铁基粉未治金制损为了改善润滑性能,气门导管常用灰铸铁或球墨铸铁或铁基粉未治金制造v 导管内、外圆面加工后压入气缸盖的气门导管孔内,然后再精铰内孔为了导管内、外圆面加工后压入气缸盖的气门导管孔内,然后再精铰内孔为了防止气门导管在使用过程中松脱,有的发动机对气门导管用卡环定位防止气门导管在使用过程中松脱,有的发动机对气门导管用卡环定位第41页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造42 气门座气门座v 气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸,气门头部的热量亦经过气门气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸,气门头部的热量亦经过气门座外传气门座可以在缸盖或缸体上直接镗出,也可以采用镶嵌式构造座外传气门座可以在缸盖或缸体上直接镗出,也可以采用镶嵌式构造镶嵌式构造气门座都采用较好的材料合金铸铁、奥氏体钢等单独镶嵌式构造气门座都采用较好的材料合金铸铁、奥氏体钢等单独制作气门弹簧气门弹簧功用:保证气门回位功用:保证气门回位气门弹簧的作用在于保证气门回位,在气门关闭时,保证气门与气门弹簧的作用在于保证气门回位,在气门关闭时,保证气门与气门座之间的密封,在气门开启时,保证气门不因运动时产生的气门座之间的密封,在气门开启时,保证气门不因运动时产生的惯性力而脱离凸轮。
气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧,它的一端支惯性力而脱离凸轮气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧,它的一端支承在气缸盖上,另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上,弹簧座用承在气缸盖上,另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上,弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端锁片固定在气门杆的尾端第42页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造43 气门旋转机构气门旋转机构v 为了使气门头部温度均匀,防止局部过热引起的变为了使气门头部温度均匀,防止局部过热引起的变形和去除气门座积炭,可设法使气门在工作中相对形和去除气门座积炭,可设法使气门在工作中相对气门座缓慢旋转气门缓慢旋转时在密封锥面上产气门座缓慢旋转气门缓慢旋转时在密封锥面上产生轻微的摩擦力,有阻止沉积物形成的自洁作用生轻微的摩擦力,有阻止沉积物形成的自洁作用锁片、卡簧锁片、卡簧 锁片、卡簧锁片、卡簧其功用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气其功用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆锁住,使弹簧力作用到气门杆上门杆锁住,使弹簧力作用到气门杆上第43页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造44 气门传动组气门传动组v 功用:传递凸轮轴功用:传递凸轮轴气门之间的运动气门之间的运动v 气门传动组包括,凸轮轴、推杆、摇臂、气门间隙调整螺钉等。
气门传动组包括,凸轮轴、推杆、摇臂、气门间隙调整螺钉等凸轮轴凸轮轴功用:控制气门的开启和关闭,每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮功用:控制气门的开启和关闭,每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度,凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度,凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序根据凸轮轴可以判断工作顺序工作中,凸轮轴受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷,根据凸轮轴可以判断工作顺序工作中,凸轮轴受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷,因此对凸轮外表要求耐磨,凸轮轴要有足够的韧性和刚度因此对凸轮外表要求耐磨,凸轮轴要有足够的韧性和刚度第44页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造45v 推杆的作用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂,它是配气机构中最容易弯曲的零件推杆的作用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂,它是配气机构中最容易弯曲的零件要求有很高的刚度,在动载荷大的发动机中,推杆应尽量地做得短些要求有很高的刚度,在动载荷大的发动机中,推杆应尽量地做得短些推推 杆杆摇摇 臂臂摇臂实际上是一个双臂杠杆,将推杆传来的力改变方向,作用到气门杆摇臂实际上是一个双臂杠杆,将推杆传来的力改变方向,作用到气门杆端翻开气门。
端翻开气门第45页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造46 定义:定义:配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延 续时间续时间 理论相位分析:理论相位分析:a. 气门的开、闭有个过程气门的开、闭有个过程 开启开启 总是总是 由小由小大大 关闭关闭 总是总是 由大由大小小b. 气体惯性的影响气体惯性的影响 随着活塞的运动同样造成进气缺乏、排气不净随着活塞的运动同样造成进气缺乏、排气不净c. 发动机速度的要求发动机速度的要求 实际发动机曲轴转速很高,活塞每一行程历时都很短,当转速为实际发动机曲轴转速很高,活塞每一行程历时都很短,当转速为 5600r/min时一个时一个行程只有行程只有60/56002,就是转速为,就是转速为1500r/min,一个行程也只有,这样短的进气,一个行程也只有,这样短的进气或排气过程,使发动机进气缺乏,排气不净或排气过程,使发动机进气缺乏,排气不净第46页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造47 实际配气相位分析实际配气相位分析进气门早开:增大了进气行程开场时气门的开启高度,减小进气阻力,增加进气量。
进气门早开:增大了进气行程开场时气门的开启高度,减小进气阻力,增加进气量进气门晚关:延长了进气时间,在大气压和气体惯性力的作用下,增加进气量进气门晚关:延长了进气时间,在大气压和气体惯性力的作用下,增加进气量排气门早开:借助气缸内的高压自行排气,大大减小了排气阻力,使排气干净排气门早开:借助气缸内的高压自行排气,大大减小了排气阻力,使排气干净排气门晚关:延长了排气时间,在废气压力和废气惯性力的作用下,使排气干净排气门晚关:延长了排气时间,在废气压力和废气惯性力的作用下,使排气干净第47页,共54页二、发动机的典型系统及构造二、发动机的典型系统及构造48定义:气门间隙是指气门完全关闭凸轮的凸起局部不顶挺柱时,定义:气门间隙是指气门完全关闭凸轮的凸起局部不顶挺柱时, 气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙 作用:给热膨胀留有余地保证气门密封作用:给热膨胀留有余地保证气门密封不同机型,气门间隙的大小不同,根据实验确不同机型,气门间隙的大小不同,根据实验确定,一般冷态时,排气门间隙大于进气门间隙,定,一般冷态时,排气门间隙大于进气门间隙,进气门间隙约为,排气门间隙约为。
间隙过进气门间隙约为,排气门间隙约为间隙过大:进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,大:进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的开启高度,改变了正常的配气相位,降低了气门的开启高度,改变了正常的配气相位,使发动机因进气缺乏,排气不净而功率下降,此使发动机因进气缺乏,排气不净而功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快间隙过小:发动机工作后,零件受热膨胀,将气间隙过小:发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,造成漏气,功率下降,门推开,使气门关闭不严,造成漏气,功率下降,并使气门的密封外表严重积碳或烧坏,甚至气门并使气门的密封外表严重积碳或烧坏,甚至气门撞击活塞撞击活塞第48页,共54页汇报内容汇报内容发动机的基础知识介绍发动机的基础知识介绍12发动机的主要性能指标及特性发动机的主要性能指标及特性3发动机的典型系统及结构发动机的典型系统及结构摩托车的结构组成及作用摩托车的结构组成及作用449第49页,共54页三、三、发动机的主要性能指标及特性发动机的主要性能指标及特性50 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力性能指标,经济性能指标和排放性能指标1) (1) 动力性能指标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TeTe表示,单位为表示,单位为 Nm Nm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,并抑制了摩擦,驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的产生的扭矩,并抑制了摩擦,驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的 净扭矩b. 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PePe表示,单位为表示,单位为 kW 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c. c.转转 速:指发动机曲轴每分钟的转数,单位为速:指发动机曲轴每分钟的转数,单位为r/minr/min发动机产品铭牌上标明的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功率及相应转速称为额定功率和额定转速第50页,共54页51(2) (2) 经济性能指标经济性能指标 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动机每发出1kW1kW有效功率在有效功率在1 1小时内所消耗的燃油质量小时内所消耗的燃油质量( (以以g g为单位为单位) ),燃油消耗率通常用,燃油消耗率通常用gege表示,表示,其单位为其单位为g/kWhg/kWh,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,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,其经济性越济性越好通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率好通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率gege是最小值。
是最小值3) (3) 排放性能排放性能排放性能指标包括排放烟度、有害气体排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO(CO,HCHC,NOx)NOx)排放量、噪声等排放量、噪声等发动机的主要性能指标有效扭矩发动机的主要性能指标有效扭矩TeTe,有效功率,有效功率PePe,有效耗油率随其运转工况,有效耗油率随其运转工况( (负荷、转速负荷、转速) )变化而变化的关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展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是对发动机性能进展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三、三、发动机的主要性能指标及特性发动机的主要性能指标及特性第51页,共54页52速度特性速度特性 发动机的速度特性指发动机的性能指标发动机的速度特性指发动机的性能指标TeTe,PePe,gege,随,随发动机转速发动机转速n n变化的规律,用曲线表示,称为速度特性曲变化的规律,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,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同时在测功器上测出该转速下的有效扭矩TeTe,计算出有,计算出有效功率效功率PePe,另外可测出消耗一定量汽油所经历的时间,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换算成每。