《工程机械设计基础 教学课件 ppt 作者 张洪 第1章 工程机械用发动机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程机械设计基础 教学课件 ppt 作者 张洪 第1章 工程机械用发动机（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、GC1,主编,第一节 内燃机概述 第二节 内燃机的工作原理及主要部件 第三节 工程机械用柴油发动机的选型,第一章 工程机械用发动机,第一节 内燃机概述,一、内燃机的分类及组成 二、内燃机的基本术语 三、内燃机的主要性能指标,一、内燃机的分类及组成,图1-1 单缸内燃机 1进气门 2排气门 3气缸 4活塞 5连杆 6曲轴中心 7曲轴,二、内燃机的基本术语,(1)工作循环 内燃机内每一次将热能转化为机械能都必须经过进气、压缩、做功和排气这样一个连续过程，这个过程称为内燃机的一个工作循环。 (2)缸径D 缸径是指气缸的直径(mm)。 (3)上止点 上止点是指活塞顶部距离曲轴中心的最远点，即活塞最高位
2、置。 (4)下止点 下止点是指活塞顶部距离曲轴中心的最近点，即活塞最低位置。 (5)活塞行程S 活塞行程是指活塞上、下止点之间的距离(mm)，S=2R，R是曲柄半径。,二、内燃机的基本术语,(6)气缸工作容积V 活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积为气缸工作容积。 (7)发动机工作容积(发动机排量) 多缸发动机所有气缸工作容积之和为发动机工作容积。 (8)燃烧室容积 燃烧室容积是指活塞在上止点时，活塞上方的气缸容积。 (9)气缸总容积 气缸总容积是指活塞在下止点时，活塞上方的全部气缸容积，其值等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。 (10)压缩比 压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比。,三、内燃机
3、的主要性能指标,1.有效转矩 2.有效功率 3.有效燃料消耗率,第二节 内燃机的工作原理及主要部件,一、内燃机的工作原理 二、内燃机的主要部件,一、内燃机的工作原理,1.进气行程 2.压缩行程 3.做功行程 4.排气行程,一、内燃机的工作原理,图1-2 四冲程汽油机的工作原理 1进气门 2排气门,二、内燃机的主要部件,1.曲柄连杆机构与机体 2.配气机构 3.柴油机燃油供给系统 4.汽油机燃油供给系统 5.内燃机的润滑系统 6.内燃机冷却系统 7.废气涡轮增压系统 8.电控柴油喷射系统,1.曲柄连杆机构与机体,(1)机体 机体通常由气缸体、气缸垫、气缸盖和油底壳组成(图1-3)。 (2)活塞连
4、杆组 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆机构固定件组成。 (3)曲轴飞轮组 曲轴飞轮组包括曲轴和飞轮。,图1-3 机体 a)侧置气门发动机气缸体、气缸盖和气缸垫 b)顶置气门发动机气缸体和气缸盖 1气缸垫 2气缸盖 3冷却水道 4气缸体 5(干)缸套 6气门座 7进、排气道 8气门室 9(湿)缸套 10挺杆室,1.曲柄连杆机构与机体,图1-4 活塞结构 a)全剖 b)轴侧局部剖视图 1活塞顶 2活塞头 3活塞环 4活塞销座 5活塞销 6活塞销锁环 7活塞裙 8加强筋 9环槽,1.曲柄连杆机构与机体,图1-5 连杆总成 1活塞销套 2连杆小头 3连杆大头 4连杆轴瓦 5凸块 6连杆螺母 7连
5、杆瓦盖 8连杆螺栓,1.曲柄连杆机构与机体,图1-6 某六缸汽油机的曲轴和飞轮 1起动爪 2起动爪锁紧垫圈 3扭转减振器 4带轮 5挡油片 6正时齿轮 7半圆键 8曲轴 9主轴承上、下轴瓦 10中间主轴承上、下轴瓦 11止推片 12螺柱 13直通润滑脂嘴 14螺母 15齿环 16圆柱销 17第一、六缸活塞压缩上止点记号用钢球,1.曲柄连杆机构与机体,2.配气机构,(1)顶置气门式配气机构 顶置气门式配气机构的特点是：进、排气门都安装在气缸盖上(图1-7)。 (2)侧置气门式配气机构 侧置气门式配气机构的特点是进、排气门都安装在气缸体的一侧，如图1-8所示。,图1-7 顶置气门式配气机构 a)气
6、门开启 b)气门关闭 1凸轮轴 2挺杆 3推杆 4摇臂轴支座 5摇臂 6弹簧座 7气门锁片 8气门弹簧 9气门导管 10气门 11摇臂轴 12气门帽 13气门导管油封,2.配气机构,图1-8 侧置气门式配气机构 1气缸盖 2气缸垫 3气门 4气门导管 5气缸体 6气门弹簧 7气缸壁 8气门弹簧座 9锁销 10调整螺钉 11锁紧螺母 12挺杆 13挺杆导管 14凸轮轴,2.配气机构,3.柴油机燃油供给系统,1)按气缸工作顺序与不同工况，将一定数量的燃油加压，在适当时刻，以与燃烧室类型相适应的油束喷入燃烧室，形成雾状或油膜，并与空气混合，形成可燃混合气。 2)滤去燃油内的机械杂质与尘土。 3)储存
7、一定容量的燃油，保证车辆行驶所需的最大路程或工作时间。,图1-9 柴油机燃油供给系统 1柴油箱 2输油管 3柴油滤清器 4低压油管 5调速器 6喷油泵 7输油泵 8喷油提前角调节器 9高压油管 10喷油器 11空气滤清器,3.柴油机燃油供给系统,4.汽油机燃油供给系统,图1-10 汽油机燃油供给系统的组成 1汽油表 2空气滤清器 3化油器 4进气歧管 5排气歧管 6排气管 7汽油泵-汽油滤清器总成 8油管 9消音器 10汽油箱,5.内燃机的润滑系统,图1-11 发动机润滑系统 1摇臂轴 2上油道 3、18主油道 4喷油器 5旁通阀 6粗滤器 7限压阀 8机油泵 9磁性放油螺塞 10集滤器 11
8、接机油散热器开关 12转子细滤器 13细滤器进油限压阀 14机油压力感应塞 15油压过低信号器 16连杆小头油道 17机油泵传动轴,6.内燃机冷却系统,图1-12 水冷系统 1百叶窗 2散热器 3散热器盖 4风扇 5水泵 6节温器 7水温表 8水套 9分水管 10放水开关,7.废气涡轮增压系统,图1-13 废气涡轮增压系统原理图 1排气管 2喷嘴环 3涡轮 4涡轮壳 5轴 6轴承 7扩压器 8压气机叶轮 9环形压气机壳 10进气管,7.废气涡轮增压系统,图1-14 涡轮增压器的结构原理 1隔热板 2涡轮 3、12密封环 4涡轮壳 5推力轴承 6O形密封圈 7膜片弹簧 8密封套 9压气机壳 10
9、转子轴 11压气机叶轮 13压气机后盖板 14中间壳 15卡环 16浮动轴承,8.电控柴油喷射系统,(1)油路系统 输油泵为“三作用型凸轮”高压柱塞式供油泵。 (2)共轨系统 共轨通过液流缓冲器与各缸高压油管连接。 (3)喷油系统 共轨中的高压燃油直接进入喷油器下部针阀电磁阀控制液压活塞上方控制室的回油通道，液压活塞相当于一个顶杆。,8.电控柴油喷射系统,图1-15 共轨式喷油系统 1共用油轨压力传感器 2流动阻尼器 3双向阀(喷油量、喷油正时、喷油速率控制) 4喷射器 5共用油轨 6泵控制阀(喷油压力控制) 7输送泵 8G传感器(副NE传感器) 9NE传感器 10加速踏板传感器,第三节 工程机械用柴油发动机的选型,1.发动机的外特性 2.发动机的额定转速 3.冷却系统 4.发动机功率的选择,第三节 工程机械用柴油发动机的选型,图1-16 较理想的工程机械用 发动机外特性,
