压缩机组基本知识解析

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1、压缩机组基本知识第一章 内燃机工作原理凡是把燃料燃烧时所放出的热能转化为机械能的机器称之为热力发动机（简称热机）。内燃机是热机的一种，燃料直接在气缸内燃烧，靠燃气膨胀推动活塞对外做功。一. 内燃机的总体构造要实现“热能转变为机械能”这一转变，内燃机应由以下“两大机构、五大系统”组成：(1) 欲得到热能，必须供给一定量的燃料在燃烧室燃烧，所以必须有燃料系统。(2) 为了将得到的热能转变为机械能，需要通过曲柄连杆机构来完成。主要包括：气缸体、曲轴箱、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等。(3) 要连续实现将热能转变为机械功，还应有配气机构来保证定期吸入新鲜空气和排出废气。主要包括：进气门、排气门、凸轮

2、轴及其驱动零件等。(4) 为了减少内燃机的摩擦损失和保持机件的正常温度，应有润滑系统和冷却系统。润滑系统包括：机油泵、机油滤清器、润滑油道等；冷却系统包括：水泵、散热器、风扇和水套等。(5) 为了启动内燃机，还需有启动系统。(6) 可燃混合气还需进行点燃，所以必须有点火系统。包括：火花塞、点火线圈、分电器及电源设备等。二. 基本概念1. 上、下止点及冲程：上止点：活塞顶处在气缸中的最高位置叫上止点；下止点：活塞顶处在气缸中的最低位置叫下止点；冲 程：活塞在上下止点之间所走过的距离称之为活塞冲程（或行程）。2. 余隙容积和工作容积：气缸工作容积：在一个气缸内，活塞由上止点活动到下止点所扫过的气

3、缸容积叫做工作容积，用符号Vh表示。多缸内燃机所有 气缸工作容积之和叫做内燃机的工作容积（或称排量）， 用V总来表示，V总 =i Vh 余隙容积：当活塞在上止点时，在活塞顶上方的容积，又称燃烧室容积， 用符号Vc表示。气缸总容积：用Va来表示，Va=Vh+ Vc3. 压缩比：压缩前与压缩后的气体体积之比叫做压缩比，用符号e来表示， e=Va/ Vc=(Vh+ Vc)/Vc=1+Vh/Vc 三. 内燃机的工作过程四冲程内燃机的工作过程分为以下四个冲程:进气冲程:目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧做好准备.压缩冲程:目的是提高气缸内空气的压力、温度，为燃烧创造有利条件。膨胀（做功）冲程：燃料燃烧放出热

4、能，推动活塞做功，将热能转化为机 械能，因此这一过程又称做功冲程。排气冲程：目的是清除气缸内的废气。四. 内燃机的不正常燃烧：1. 爆燃：速燃期中，如果离火花塞最远的那部分混合气还未等到火焰前锋到达，就已经完成了化学准备过程而发生自燃，火焰传播速度可达15002000米/秒，使未燃的混合气瞬间燃烧完毕，致使局部温度和压力激增而产生冲击波，这种现象成为爆震燃烧，简称爆燃。发生爆燃时有下列现象：a.由于局部高温，使燃烧产物CO2发生热分解， 析出游离碳，排气管中会出现黑烟和火星；b. 由于压力波对气缸壁的反复冲击而破坏缸壁上的油膜，使气缸壁传热增强，热损失增大，功率降低，并造成缸盖、活塞等的局部高

5、温而损坏；c. 可在外部听见金属敲击响声，若爆燃时间延长，可造成缸瓦破裂、火花塞绝缘体损坏等故障。2. 早燃（表面点火）： 气缸内混合气在火花塞点火之前就被炽热点点燃，成为早燃或表面点火。其原因是燃烧室中存在炽热的积碳或排气门头部和火花塞电极等而将混合气点燃。 早燃也会使发动机工作不稳定，功率下降，并可能引起爆燃。第二章 曲柄连杆机构 一. 概述：内燃机的气缸、活塞、连杆、曲轴等组成一个曲柄连杆机构。内燃机通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动。活塞、连杆和曲轴是三个运动部件，活塞沿气缸的中心线做往复直线运动，曲柄绕曲轴中心做圆周运动，连杆的运动比较复杂。二. 活塞组：由活塞、活

6、塞环（气环和油环）、活塞销等零件组成。(1) 活塞4的功用：与气缸、气缸盖组成工作室，并通过活塞销和连杆向曲轴传递机械能。 活塞的组成：顶部、防漏部、销座和裙部等组成。(2) 活塞环的功用：气环的功用是密封气缸，并将活塞所吸收的热量传给缸壁进入冷却系统；油环的功用是将飞溅在缸壁上过多的机油刮下，防止机油窜入燃烧室。(3) 活塞销的功用：用来连接活塞与连杆，将活塞承受的气体压力传给连杆。三. 连杆组：由连杆、连杆螺栓、螺母、连杆轴瓦、小头衬套等组成。(1) 连杆的功用：把活塞与曲轴连接起来，将作用在活塞上的力传给曲轴，把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。(2) 连杆的常见故障：连杆的弯曲与扭曲

7、；连杆螺栓损坏。四. 曲轴飞轮组：(1) 曲轴的功用：输出气缸内工质对活塞所做的功，带动工作机械。此外，曲轴还驱动发动机各附属设备如风扇、水泵、机油泵等。(2) 曲轴的组成：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄（曲臂）、平衡重、前端（自由端）和后端（动力输出端）组成。(3) 飞轮的功用：保持曲轴均匀旋转。(4) 曲轴的常见故障：曲轴的磨损和裂纹；曲轴的弯曲和扭曲。五. 机体组：机体主要由缸盖、缸体和曲轴箱组成。，它是发动机的骨架，是发动机各机构工作的基础，承受着发动机的各种负荷。(1) 气缸盖的功用：密封气缸上端，构成燃烧室。(2) 气缸盖的常见故障：气缸盖漏气；气缸盖漏水。(3) 气缸体的功用：a.安装

8、和固定气缸套;b. 安装发动机附件，起机架作用;c. 水冷式缸体内有水道、油道。(4) 气缸体的结构：a.普通式缸体；b.龙门式缸体；c. 隧道式缸体；d.底座式缸体。(5) 气缸套的功用：a.与活塞、气缸盖构成燃烧室及工作容积；b. 作为活塞往复运动的导向面。(6) 气缸套的常见故障：湿式气缸套的穴蚀；拉缸；气缸套裂纹；气缸套偏磨。 第三章 配气机构 一.概述： 内燃机配气机构是实现内燃机换气过程的控制机构。其作用是根据配气正时的要求，在规定的时刻开启和关闭进、排气门，以保证气缸排出废气和吸进新鲜空气，使工作循环不间断地进行。 内燃机的配气方式分为气门配气、气口配气和气口-气门配气三种。四冲

9、程内燃机都采用气门配气。 气门配气机构由气门组和气门传动组两部分组成。气门组由气门、气门座、气门导管、气门弹簧和弹簧座及锁紧装置等组成；气门传动组由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮等组成。二.基本概念：1. 气门重叠：由于进气门在上止点前开启，而排气门在下止点后才关闭，排气和进气又是两个相临的连续过程，这就出现了在一段时间内排气门和进气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠。由于新鲜气流和废气流的惯性作用，在短时间内不会改变流向，只要气门重叠角度选择适当，就不会有废气倒流入进气管，新鲜气体也不会随废气流排出去，反而有利于换气。2. 气门间隙：内燃机工作时，配气机构零件因受热而伸长，这

10、将破坏气门与气门座的密合。所以在气门杆端与挺柱之间（侧置式气门机构）或气门杆与摇臂之间应留有适当间隙，称之为气门间隙。排气门温度高，间隙略比进气门大。 气门间隙应适当。如气门间隙过小，受热后气门被传动件顶住，使气门 顶开而关闭不严，造成漏气或气门被烧坏；反之，如气门间隙过大，则 使气门迟开早关，缩短了气门开启时间，影响了换气质量，同时，间隙 过大会产生较大的冲击，加速了零件磨损。 气门间隙有冷间隙和热间隙两种。冷间隙是指内燃机运转之前冷状态时 的间隙数值；热间隙是指内燃机在工作温度下的间隙数值。三. 配气机构的故障：（1） 气门关闭不严；（2）气门间隙过大；（3）气门杆卡住；（2） 气门断裂；

11、（5）气门弹簧断裂。 第四章 内燃机润滑系统 发动机工作时，有相对运动的零件之间必然有摩擦。零件表面直接摩擦不仅会增加发动机的摩擦损失，而且使零件迅速磨损，摩擦热甚至可能使某些零件熔化，致使发动机无法运转。因此必须对有相对运动的零件加以润滑，也就是在摩擦表面覆盖一层润滑油，使固体摩擦成为液体摩擦，以减小摩擦阻力，降低内部功率消耗和零件磨损，延长发动机的使用寿命。一. 润滑系统的功用：内燃机润滑系统的基本任务是将一定数量的、清洁的和温度适当的润滑油 送至各摩擦表面进行润滑。主要作用有：减少零件摩擦和磨损；对摩擦表面进行清洗和冷却；提高活塞环与气缸壁的密封性能；同时起防锈作用。二. 常见的润滑方式

12、：内燃机常见的润滑方式有以下四种：（1） 压力润滑；适用于承受负荷较大、相对运动速度较高的摩擦表面，是利用机油泵将具有一定压力的润滑油注入摩擦部位。（2） 飞溅润滑：适用于负荷较小的摩擦表面，利用内燃机工作时运动零件的激溅作用将润滑油溅至摩擦表面。（3） 复合润滑：同时采用压力润滑和飞溅润滑。 （4） 掺混润滑：就是通过汽化器雾化后，进入曲轴箱和气缸内进行润滑。三. 润滑系统的组成：润滑系统的基本组成如下：（1） 机油储存和输送装置：包括机油泵、输油管道和油底壳。使机油在发动机内循环流动。（2） 机油滤清装置：有粗滤器和精滤器。用来过滤机油中所含的各种杂质。（3） 机油冷却装置：有机油冷却器或

13、机油散热器。用来冷却机油，防止机油温度过高。（4） 安全保护装置：有安全阀，限压阀，以及大功率发动机所采用的各种报警装置和油压低自动停车装置。（5） 指示装置：油温表、油压表。用以监视润滑系统的工作情况。四. 润滑系统的保养：润滑系统保养的注意事项：（1） 维持正常的油面高度。（2） 经常检查机油的压力和温度。（3） 保持机油洁净，定期更换或清洗滤清器滤芯、滤网，并注意清洗润滑油路。（4） 定期更换机油。 第五章 内燃机冷却系统 内燃机的工作温度过高或过低都会降低它的动力性和经济性。冷却系统的作用是保持内燃机最适宜的工作温度，以取得良好的经济性、动力性和可靠性、耐久性。冷却系统根据冷却介质的不

14、同，有水冷式和风冷式两种。一. 水冷却系统的组成：强制循环水冷却系统由水泵、散热水箱、膨胀水箱、节温器、风扇等组成。（1） 水泵：是强制循环式水冷却系统中使水循环流动的动力设备。内燃机上广泛采用离心式水泵。离心式水泵是“轴向进、径向出”。（2） 散热水箱：作用是使流经散热水箱的冷却水温度降低。（3） 膨胀水箱：作用是把气泡引到膨胀水箱的顶部空间，使气水分离，从而有助于防止穴蚀、保证水泵的工作。此外，它加大了系统中水的储备，以利于必要的补充。（4） 节温器：作用是自动变更冷却水的循环路线，控制进入散热水箱的冷却水流量，以达到自动调节冷却强度的目的。（5） 风扇：作用是增加通过散热水箱的风速和风量

15、，以提高散热水箱的散热能力。（6） 空气中间冷却器。 第六章 内燃机启动系统 内燃机在静止状态下，用外力推动曲轴，使内燃机开始运转的全过程，称为启动。常用的启动方法有以下四种：（7） 人力启动；（2）电动机启动；（3）压缩空气启动；（4）辅助汽油机启动。我们用的是压缩空气启动。气马达启动有如下优点：（1） 能无级调速，控制压缩空气流量，压力即可调节马达的功率和转速；（2） 安全可靠；（3） 过载能力大，具有较高的启动转矩；（4） 操作维修简单，对恶劣气候环境适应性好，不怕雨淋受潮。 第七章 内燃机点火系统点火系统的功用是：按照内燃机各缸的工作顺序，在适当的时刻，使安装在燃烧室内的火花塞两电极间产生强烈的电火花，来点燃被压缩的可燃混合气。点火系统按照电源形式的不同，有蓄电池点火系统和磁电机点火系统两种。按高电压产生