技能培训 机动车辆的基本知识 (发动机).doc

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1、机动车辆的基本知识场(厂)内机动车辆通常由:动力装置、底盘、车身、电器设备、工作装置 等机构组成。1、 动力装置:场(厂)内机动车的动力源为发动机,大体上分为两大类:1、 内燃机 为动力 (内燃发动机)2、 电动机 为动力 (蓄电池)内燃发动机其特点:是燃料在发动机气缸体内部燃烧,使所产生的热能转变为动能(机械能),将输出的转速和扭矩通过传动机构驱动车辆运动。内燃机根据使用燃料可分为:汽油发动机、柴油发动机、双燃料发动机。内燃机根据活塞运动方式的不同可分为:往复活塞式 和 旋转活塞式 两种。往复活塞式发动机被广泛应用于各种机动车辆上,而旋转活塞式发动机目前在国亦有应用。2、 底 盘:底盘是机动

2、车的基础件、安全部件的集散地,负责支撑全车吸震、减震,使车辆产生运动并按照驾驶员的意志正常行驶。底盘主要由:传动系、行驶系、转向系、制动系几部分组成。3、 车 身:车身的作用主要是:用以安置驾驶室和装载货物。4、 电器设备:电器设备的功用是:储存与供给电能、起动发动机、点燃可燃混合气 (汽油机和燃气发动机)、行车照明、音响、音号等。主要由:蓄电池、发电机、起动机、点火装置及照明、信号、喇叭等电器设备组成。5、 工作装置:根据不同功用的车辆配置不同结构的装置,用来完成物件的运输、装卸、搬运等作业,是直接承受载荷的装置。工作装置主要由:货叉、滑架(货叉架)、门架、链条及滚轮组成。工作装置包括:工作

3、系、起重系 两部分。工作系:叉车工作时是通过工作装置中的操控手柄来控制多路换向阀中动作,以改变压力油流动方向,实现货叉的升降及前后倾斜动作。起重系:叉车起重系的作用是直接承受全部货物重量,通过操控机构完成货物的叉取、升降、堆垛、缺载等作业。动力部分 发动机一、四行程发动机的工作原理内燃发动机的基本原理:是燃料在发动机气缸体内部燃烧,使所产生的热能转变为动能(机械能),将输出的转速和扭矩通过传动机构驱动车辆运动。 四行程发动机指的是曲轴旋转两圈,活塞在汽缸内上下往复运动两次,凸轮轴转一圈,进、排气门各开闭一次,完成 进气、压缩、作功、排气四个冲程,产生一次动力过程的发动机。四行程汽油机工作原理:

4、 为了产生动力,汽油发动机必须先将燃料和空气吸入气缸,经压缩后使之燃烧发出热能,通过一定的机构转化为机械能,最后将燃烧的废气排出气缸,按此规律不断反复。在气缸内进行的每一次热能转化为机械能的这样一系列连续过程称为发动机的一个工作循环。对于往复式活塞发动机,凡活塞往复四个单程而完成一个工作循环的,称为四行程发动机。 发动机的四个工作行程:(一)进气行程:起动机的驱动力或曲轴飞轮的惯性力驱动曲轴旋转,曲轴通过连杆带动活塞从上止点向下止点移动,配气机构的进气门打开,排气门关闭,随着气缸容积的增大,与外界形成压力差,可燃混合气(汽油机)、纯空气(柴油机)在压力差作用下被吸入气缸。当活塞到达下止点时,进

5、气行程结束(但进气门还没有立即关闭,进气门滞后关闭的目的在于充分利用进气流的惯性增加进气量)。因进气行程是上一循环排气行程后的新的一个工作循环,气缸内残留有高温废气,与可燃混合气混合。汽油机:进气初始温度可达370400K,进气终了压力可达7488KPa:柴油机:进气初始温度可达310340K,进气终了压力可达7893kPa。(二)压缩行程:进、排气门均关闭的状态下,曲轴继续旋转,经连杆带动活塞从下止点向上止点移动。随着气缸容积的减小,可燃混合气(汽油机)或纯空气(柴油机)被压缩且温度上升。当活塞到达上止点时,柴油机在压缩行程接近终了时同时将柴油喷入汽缸,压缩行程结束。柴油机温度可达75095

6、0K,气缸压力可达到29404900kPa。此时压缩终了,汽油机可燃混合气温度可达600700K,压力可达8341960kPa。(三)作功行程:进、排气门均关闭的状态下。汽油机:被压缩的可燃混合气,经火花塞释放的电火花点燃;柴油机:在活塞到达上止点前,柴油在喷油泵的作用下,经喷油器以雾状喷人气缸,与气缸内的高压空气边混合、边雾化,形成可燃混合气体。在活塞到达上止点附近时,缸内空气的压力和温度都很高,超过柴油在该压力下的自燃温度,使喷人气缸的柴油与压缩空气边混合边燃烧,被压缩的可燃混合气被压燃着火。迅速燃烧放出大量热量,气体的压力、温度急剧增高。高温高压的燃气,推动活塞从上止点向下止点运行,经连

7、杆带动曲轴旋转对外输出机械能而作功。活塞到达下止点时,作功行程结束。汽油机:燃烧时最高温度可达22002800K,压力可达29404900kPa;柴油机:燃烧气体最高温度可达18002200K,最高压力可达58808830kPa。(4) 排气行程:在进气门关闭、排气门打开的状态下,曲轴继续旋转,经连杆带动活塞由下正点向上止点移动,燃烧后的废气一方面靠自身的压力进行自由排气,另一方面靠活塞上行进行强制排气,因燃烧室占有一定容积,废气不可能全部排净。活塞到达上止点时,排气行程结束。排气终了时:汽油机:废气温度可达8501200K,废气压力约为102.91225kPa。柴油机:废气温度可达70090

8、0K,废气压力约为102.9122.5kPa。综上所述,四行程发动机的进气、压缩、作功、排气四个行程是连续的过程,构成了一个工作循环。四行程内燃机曲轴旋转两周(720),活塞在上、下止点间往复运动了四个行程。四行程柴油机工作原理:四行程柴油机(压燃式发动机)和汽油机一样,每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。柴油机在进气行程吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10Mpa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可

9、燃混合气。因此这种发动机的可燃混合气是在气缸内部形成的,而不是象汽油机那样,混合气主要在气缸外面的汽化器中形成的。由于柴油机压缩比高(一般为1622),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.54.5Mpa,同时温度高达500700,大大超过柴油的自燃温度。故柴油喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内气压急速上升到69Mpa,温度也升到1800220。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转作功。废气同样经排气管排入大气。汽油发动机和柴油发动机的特点:柴油机与汽油机比较,各有特点。汽油机具有转速高(目前汽油机最高转速达7000r/nin)、重量轻、噪音小,起动容易制造和

10、维修费用低等特点。故在小客车、小吨位叉车,小型载重车上被广泛应用,其不足之处是耗油率高,因而燃料经济性差。 柴油机因压缩比高,耗油率平均比汽油机低30%左右,且柴油价格较汽油低,所以燃料经济性好。故一般大吨位载重汽车,大吨位叉车和轮式装载机均选用柴油机。柴油机的弱点是转速较汽油机低、重量大、制造和维修费用较高。但目前柴油机的这些弱点正逐渐被克服。 综前所述,汽油发动机和柴油发动机均需经过进气、压缩、作功、排气四个过程完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周。因此,这类发动机称为四行程发动机。2、 常用术语(一)上止点: 活塞顶部离曲轴回转中心最远处的位置,即活塞上行至气缸中最高的位置。(二)下止点: 活塞顶部离曲轴回转中心最近处的位置,即活塞下行至气缸中最低的位置(三)活塞行程:活塞在上、下止点之间的运行距离,称为活塞行程,用s(mm)表示。(四)曲柄半径:曲轴的连杆轴颈的轴线到曲轴主轴线(曲轴回转中心)间的距离,称为曲柄半径,用R(mm)表示,S=2R。(五)气缸工作容积:活塞上止点到下止点之间空间容积。(六)燃烧室容积:活塞在上止点时,其顶部以上的容积。(七)气缸总容积:活塞在下止点时,其顶部以上的容积。(八)压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。

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