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文檔簡(jiǎn)介
1、活活 塞塞 發(fā)發(fā) 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的分類第一章第一章 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)概述航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)概述 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的類型和組成航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的類型和組成 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的分類和組成航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的分類和組成一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的類型一、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的類型1、按混合氣形成的方式區(qū)分 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)可分為汽化器式發(fā)動(dòng)機(jī)和直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)。 汽化器式發(fā)動(dòng)機(jī)裝有汽化器,燃料和空氣預(yù)先在汽化器內(nèi)混合好,然后再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒。 直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)裝有直接噴射裝置,燃料由直接噴射裝置直接噴入氣缸,然后同空氣在氣缸內(nèi)混合形成混合氣。
2、2、按發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式區(qū)分 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)可分為氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)和液冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。 氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)直接利用迎面氣流來冷卻氣缸。 液冷式發(fā)動(dòng)機(jī)則利用循環(huán)流動(dòng)的冷卻液來冷卻氣缸, 由冷卻液把吸收的熱量耗散到周圍的大氣中。3、按氣缸排列的方式分 直列型 用在小型飛機(jī)上。 氣冷式的,也有液冷式 星型 氣冷式的發(fā)動(dòng)機(jī)。 廣泛地用在各種飛機(jī)上。4、按空氣進(jìn)入氣缸前是否增壓區(qū)分 可分為增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)和吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。 增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)上裝有增壓器,外界空氣先經(jīng)過增壓 器提高壓力,然后進(jìn)入氣缸。 吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),外界空氣被直接吸入氣缸。航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的組成航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的組成 主要機(jī)件主要機(jī)件 氣缸氣缸 活塞活塞
3、連桿連桿 曲軸曲軸 氣門機(jī)構(gòu)氣門機(jī)構(gòu) 機(jī)匣機(jī)匣 缸:呈圓筒形,固定在機(jī)匣上,是混合氣進(jìn)行燃燒并將燃燒釋放出來的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的地方。 活塞:裝在氣缸里面,并在氣缸內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),將燃?xì)馑鞯墓Γ瑐鬟f出去。 連桿:一端連接活塞,另一端與曲軸相連,起著傳遞力的作用,并和曲柄一起將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 曲軸:和連桿一起將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),將功傳遞給螺旋槳。 氣門機(jī)構(gòu):就是控制氣門的開啟和關(guān)閉,保證新鮮混合氣在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)入氣缸,以及保證燃燒做功后的廢氣適時(shí)地從氣缸中排出。 機(jī)匣:作為發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體,它除了用來安裝氣缸和支承曲軸外,還將發(fā)動(dòng)機(jī)所有的機(jī)件連結(jié)起來,構(gòu)成一臺(tái)完整的發(fā)
4、動(dòng)機(jī)。 對(duì)于大功率航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)來說,其曲軸和螺旋槳軸間還裝有減速器,使螺旋槳軸的轉(zhuǎn)速低于曲軸的轉(zhuǎn)速。燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)是為了不斷地給發(fā)動(dòng)機(jī)提供適當(dāng)數(shù)量的燃油,并將燃油很好地霧化,與空氣均勻混合成濃度合適的可燃混合氣。型式有:汽化器式和直接噴射式。點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)是為了在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻產(chǎn)生電火花,以點(diǎn)燃?xì)飧桌锏幕旌蠚?。電火花由裝在氣缸上的電嘴在高壓電的作用下產(chǎn)生,而高壓電由磁電機(jī)產(chǎn)生。工作系統(tǒng)工作系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)主要用來將潤(rùn)滑油不斷地送到各機(jī)件的摩擦面,以降低摩擦阻力,減輕機(jī)件的磨損,同時(shí)把摩擦產(chǎn)生的熱量帶走。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)是為了把氣缸內(nèi)的一部分熱量散發(fā)到大氣中去,保證氣缸頭的溫度正常。冷卻
5、系統(tǒng)有:氣冷式和液冷式兩種。起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)是為了帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)起來,并使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入慢車轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的方式通常有氣動(dòng)和電動(dòng)兩種。航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要作用是將熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的動(dòng)力裝置,是通過活塞的幾個(gè)行程來完成的。 上死點(diǎn): 是活塞距曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置。 下死點(diǎn): 是活塞距曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置。 活塞行程: 上、下死點(diǎn)之間的距離叫做活塞的行程。基基 本本 概概 念念活塞在上死點(diǎn)時(shí),氣體在氣缸內(nèi)所占有的容積,叫做燃燒室容積,用 V燃表示 ;活塞在下死點(diǎn)時(shí),氣體在氣缸內(nèi)所占有的容積,叫做氣缸全容積,用 V全表示 ;
6、上死點(diǎn)與下死點(diǎn)之間的氣缸容積,叫做氣缸工作容積,用 V工作表示 。工作容積等于氣缸橫截面積與活塞行程的乘積;工作容積等于全容積與燃燒室容積之差,即V工作 = V全 - V燃混合氣從進(jìn)入氣缸起,分別經(jīng)過壓縮、燃燒、膨脹,直到廢氣排出,在這整個(gè)過程中,活塞從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)之間往返了兩次,也就是連續(xù)地移動(dòng)了四個(gè)行程。由于在這四個(gè)行程中,分別完成了進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣的工作,所以這四個(gè)行程相應(yīng)地叫做進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程和排氣行程。從進(jìn)氣行程開始,到排氣行程結(jié)束,四個(gè)行程組成一個(gè)工作循環(huán)。 實(shí)例觀看四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理 四個(gè)行程: 進(jìn)氣行程 壓縮行程 膨脹行程
7、排氣行程 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程在進(jìn)氣行程中,排氣門始終關(guān)閉,活塞在上死點(diǎn)時(shí)進(jìn)氣門打開。因此,當(dāng)活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)移動(dòng)時(shí),氣缸內(nèi)容積擴(kuò)大,壓力減小,在氣缸內(nèi)外壓力差的作用下,混合氣經(jīng)過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸?;钊竭_(dá)下死點(diǎn),進(jìn)氣門關(guān)閉,不再進(jìn)氣,于是進(jìn)氣行程結(jié)束。 壓縮行程在進(jìn)氣行程之后,活塞從下死點(diǎn)往上死點(diǎn)移動(dòng),此時(shí)由于進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉著,使氣缸內(nèi)的容積不斷縮小,混合氣受到壓縮,因而壓力和溫度升高,成為壓縮行程。活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí),壓縮行程也就結(jié)束。 膨脹做功行程在壓縮行程結(jié)束時(shí),電嘴產(chǎn)生電火花,將壓縮后的混合氣點(diǎn)燃。膨脹行程就是混合氣燃燒膨脹作功的一個(gè)行程,也就是發(fā)動(dòng)機(jī)賴以產(chǎn)生動(dòng)力的一個(gè)行程,因此成
8、為工作行程。在膨脹行程中,進(jìn)氣門和排氣門仍然關(guān)閉著,混和氣在電嘴點(diǎn)火后的瞬間全部燒完,放出大量的熱能,燃?xì)獾臏囟群蛪毫眲∩?。在燃?xì)馀蛎浀耐瑫r(shí),以很大的壓力推動(dòng)活塞,使活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)移動(dòng),這樣燃?xì)獗阕隽斯?。燃?xì)庠谂蛎涀鞴Φ倪^程中,所占的容積逐漸擴(kuò)大,壓力和溫度不斷下降,直到活塞到達(dá)下死點(diǎn)時(shí),膨脹行程就結(jié)束。 排氣行程燃?xì)馀蛎涀鞴σ院?,就變?yōu)閺U氣。為了再次把新鮮混合氣送入氣缸,以便連續(xù)工作,必須把廢氣排出氣缸。排出廢氣的工作,便是靠排氣行程來完成的。在排氣行程中,進(jìn)氣門仍然關(guān)閉著。當(dāng)膨脹行程結(jié)束,活塞到達(dá)下死點(diǎn)時(shí),排氣門打開,廢氣便在氣缸內(nèi)外氣體的壓力差,以及活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)移動(dòng)的推
9、壓作用下排出氣缸?;钊竭_(dá)上死點(diǎn)時(shí),排氣門關(guān)閉,排氣行程結(jié)束。 五個(gè)工作過程: 進(jìn)氣 壓縮 燃燒 膨脹 排氣活塞在氣缸的上死點(diǎn)和下死點(diǎn)之間往返了兩次,連續(xù)移動(dòng)了四個(gè)行程在四個(gè)行程中曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,每個(gè)氣缸有一次點(diǎn)火。在一個(gè)循環(huán)中完成了五個(gè)過程,五個(gè)過程的順序是:進(jìn)氣,壓縮,燃燒,膨脹,排氣。四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序上面闡述的是一個(gè)氣缸內(nèi)四個(gè)行程的工作情形。實(shí)際上,航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)都是多缸發(fā)動(dòng)機(jī),每個(gè)氣缸都按照上述四個(gè)行程的順序進(jìn)行工作。但是各氣缸的相同行程并非同時(shí)進(jìn)行,而是按一定的次序均勻錯(cuò)開的,因此,每個(gè)氣缸的點(diǎn)火,也是按相同的次序均勻錯(cuò)開,保證活塞推動(dòng)曲軸的力量盡可能均勻,以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)
10、轉(zhuǎn)的效果。 單排星型發(fā)動(dòng)機(jī):點(diǎn)火間隔角為:氣缸間隔角為: 所以點(diǎn)火間隔角等于氣缸間隔角的兩倍。單排九缸星型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序是:135792468。 案案 例例i720i360 雙排星型發(fā)動(dòng)機(jī): 點(diǎn)火間隔角等于氣缸間隔角的兩倍。 前后派交錯(cuò)點(diǎn)火。 雙排14缸星型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序11051494138312721161。 可以看出,雙排十四缸星型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序的規(guī)律是:加九減五。 發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán) 將發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作情況加以理想化,來闡述發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)的基本性質(zhì)。 所謂理想情況,是指過程中沒有摩擦;氣體同外界不發(fā)生熱交換;燃燒和放熱都不需要時(shí)間。理想工作壓容圖理想工作壓容圖第二章第二
11、章 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造 氣缸活塞組氣缸活塞組 曲軸連桿和減速器曲軸連桿和減速器 氣門機(jī)構(gòu)氣門機(jī)構(gòu) 機(jī)匣和附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)匣和附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 常見故障和維護(hù)注意事項(xiàng)常見故障和維護(hù)注意事項(xiàng) 模模 型型 演演 示示氣缸活塞組氣缸活塞組一、功用及工作條件一、功用及工作條件工質(zhì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸活塞組內(nèi)進(jìn)行熱力過程,通過熱力過程將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。此組的主要零件是氣缸和活塞,以及活塞漲圈等。氣缸和活塞的工作條件是十分惡劣的,主要承受機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。以中等功率的651發(fā)動(dòng)機(jī)為例,其起飛功率狀態(tài)工作條件為: 爆發(fā)壓力高達(dá)78公斤/平方厘米。活塞運(yùn)動(dòng)的最大速度的等于24米/秒?;钊麎合?/p>
12、氣缸壁的側(cè)壓力可達(dá)2200公斤。燃燒期間燃?xì)鉁囟雀哌_(dá)23002400攝氏度??梢?,氣缸活塞組在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中,承受著很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷,是發(fā)動(dòng)機(jī)上最薄弱的地方。二、氣缸構(gòu)造二、氣缸構(gòu)造 在設(shè)計(jì)和構(gòu)造方面對(duì)氣缸的要求主要有:必須具有足夠的強(qiáng)度,以承受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)壓;必須使用輕金屬材料制造,以便降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量;必須具有良好的導(dǎo)熱性,以便有效地冷卻;1.成本低,且易于制造、檢查和維護(hù)。氣缸呈圓筒形,固定在機(jī)匣上,是混合氣進(jìn)行燃燒并將燃燒釋放出來的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的地方。所以將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生功率的部件叫做氣缸。組成:氣缸由氣缸頭和氣缸筒兩部分組成。氣缸頭:氣缸頭提供了混合氣燃燒的空間,在氣
13、缸頭上安裝有進(jìn)氣門,排氣門,兩個(gè)電嘴。在氣缸頭上還有進(jìn)、排氣操縱機(jī)構(gòu)及散熱片。氣缸筒:氣缸筒由筒體和鋼襯套組成。氣缸筒的外表面鑲制有散熱片,便于散熱冷卻。(1)氣缸頭在氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)中,每個(gè)氣缸的頭部都是分別加工的,而在液冷式發(fā)動(dòng)機(jī)中,則通常是整體鑄造的。氣缸頭常用具有良好的導(dǎo)熱性和鑄造性能的耐熱鋁合金鑄成。鑄成后,通過熱處理提高材料強(qiáng)度。氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭的外部有很多鑄造的或機(jī)加工的散熱片。又深又密的散熱片大大地增加了氣缸頭的散熱面積,能更好地改善氣冷效果。(2)氣缸筒氣缸筒內(nèi)表面和帶漲圈的活塞相配合的區(qū)域稱作鏡面。鏡面的耐磨性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作具有重要的意義,通常采用下列方法提高鏡面的耐磨性:用
14、滲氮法提高表面硬度;采用具有收縮變形的氣缸筒;精加工鏡面。氣缸筒滲氮的目的在于讓表面層產(chǎn)生氮化鐵和鋼的其它氮化物,使表面層硬度增加1.5-2倍。氮化過程是在氣缸筒長(zhǎng)時(shí)間放置在溫度為500度的氨氣介質(zhì)中進(jìn)行的。連接:兩者的連接一般用螺紋連接,為了增加結(jié)合緊度,汽缸頭的螺紋直徑比氣缸身的稍小。翻修:返修理后氣缸內(nèi)徑加大量超過0.15 mm的氣缸稱為加大氣缸。需要在氣缸安裝邊前面打有“+0.15”的鋼??;鍍鉻氣缸需要打有“X”的鋼印。三、三、活塞構(gòu)造活塞構(gòu)造活塞裝在氣缸里面,承受氣缸內(nèi)燃?xì)獾膲毫?,并在氣缸?nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),將燃?xì)馑鞯墓Γ瑐鬟f出去。組成: 活塞 活塞漲圈 活塞銷形狀:有些發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞
15、加工成具有一定的橢圓度,其作用是,在工作溫度下,能與氣缸配合的更好?;钊捻斆婵梢允瞧矫妗⑼姑婊虬济?。在活塞的頭部可以加工出兩個(gè)凹槽,以防止與氣門相碰撞?;钊倪\(yùn)動(dòng)速度活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),而且是非勻速的直線運(yùn)動(dòng)。四、四、活塞附件活塞附件(1)(1)活塞銷活塞銷功用:聯(lián)接活塞和連桿。加工:由鎳合金鋼鍛造的管材加工而成,表面進(jìn)行了硬化和研磨處理。 全浮動(dòng)式活塞銷:全浮動(dòng)式活塞銷:用于現(xiàn)代航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞銷是全浮動(dòng)式的, 這樣的活塞銷,可以在活塞和連桿活塞銷軸承中間自由轉(zhuǎn)動(dòng)。( (2)2)活塞漲圈活塞漲圈安裝:在活塞漲圈槽內(nèi),借本身的彈力和燃?xì)鈴膬?nèi)面作用的側(cè)壓力,緊壓在氣缸壁上。作用:防
16、止燃?xì)鈴娜紵抑行孤┏鋈?;并阻擋滑油,使?jié)B到燃燒室中的滑油量降到最小。分類:封嚴(yán)漲圈、擋油漲圈、刮油漲圈。 封嚴(yán)漲圈封嚴(yán)漲圈功用:發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),避免燃?xì)馔ㄟ^活塞泄漏。位置:位于活塞的最上部。數(shù)量:大多數(shù)航空發(fā)動(dòng)機(jī),每個(gè)活塞上安裝有三個(gè)封嚴(yán)漲圈。形狀:橫截面可以使錐形、矩形或梯形。通常是梯形的,這樣便受到活塞運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的附加側(cè)壓力,因而被緊緊壓在氣缸壁上,提供最佳的密封。擋油漲圈擋油漲圈功用:控制氣缸壁上滑油油膜的厚度。如果進(jìn)入燃燒室的滑油過多,滑油就將燃燒,并在燃燒室壁上、電嘴上及氣門頭上留下很厚的積炭層,這些積炭如果進(jìn)入到漲圈槽或氣門導(dǎo)套內(nèi),就可以使氣門和活塞漲圈粘住,此外,這些積炭還可以引
17、起電嘴點(diǎn)火延遲,早燃,爆震或滑油消耗量過大。位置:位于緊挨封嚴(yán)漲圈下面和活塞銷襯套的上面。數(shù)量:大多數(shù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)活塞上安裝有一個(gè)或兩個(gè)。在漲圈槽上開有很多小孔,使過剩的滑油流回到機(jī)匣。 刮油漲圈刮油漲圈功用:當(dāng)活塞上行時(shí),刮油漲圈將多余的滑油留在漲圈的上面;活塞下行時(shí),通過擋油漲圈將這些滑油壓回到機(jī)匣中去。位置:它被安裝在活塞裙的底部,數(shù)量:大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)活塞上安裝有一個(gè)。形狀:漲圈表面有刮切刃口斜面。漲圈的安裝漲圈的安裝 選擇正確的漲圈,注意安裝字樣 注意開口間隙和側(cè)向間隙符合安裝規(guī)定 漲圈開口應(yīng)錯(cuò)開均勻分布曲軸連桿曲軸連桿一、曲軸一、曲軸曲軸的主要功用是,把活塞和連桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>
18、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率傳給螺旋槳。此外,曲軸還帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)附件,凸輪盤、增壓器等運(yùn)轉(zhuǎn),并保證在非作功行程時(shí),連桿和活塞也能運(yùn)動(dòng)。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的主干,它是發(fā)動(dòng)機(jī)上承力最大的構(gòu)件,要求具有足夠高的強(qiáng)度,通常由高強(qiáng)度合金鋼鍛造而成。(1)(1)曲軸的類型曲軸的類型1、單曲拐曲軸 單曲拐曲軸是最簡(jiǎn)單的,由前后軸頸、兩個(gè)曲拐頰、 曲拐銷和配重組成。此曲軸應(yīng)用于單排星型發(fā)動(dòng)機(jī)。2、雙曲拐曲軸雙曲拐曲軸由前后軸頸、兩個(gè)曲拐頰、兩個(gè)曲拐銷和中間部件組成,兩個(gè)曲拐互成180度,曲拐頰一端帶配重。此曲軸應(yīng)用于雙排星型發(fā)動(dòng)機(jī)和4缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)。3、三曲拐曲軸此曲軸有3個(gè)曲拐,互成120度。應(yīng)用于3缸直立式發(fā)動(dòng)機(jī)和
19、6缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)。4、四曲拐曲軸此種曲軸有4個(gè)曲拐,成180度排列。應(yīng)用于4缸直立式發(fā)動(dòng)機(jī)、4缸對(duì)立式發(fā)動(dòng)機(jī)和4排星型發(fā)動(dòng)機(jī)。(2)(2)曲軸平衡曲軸平衡在曲軸上安裝有平衡塊(配重)和阻尼器(減振器)。平衡塊用來保證曲軸的靜平衡。阻尼器用來保證曲軸的動(dòng)平衡,以減小發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。檢驗(yàn)曲軸是否達(dá)到靜平衡的方法是:將曲軸架在兩個(gè)刀刃上,看曲軸是否有向任何方向旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。(3)(3)曲軸維修曲軸維修時(shí)間:為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作,在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行大修或發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車時(shí)應(yīng)檢查曲軸的徑向跳動(dòng)量。方法:在規(guī)定的部位用形塊將曲軸支好,使用平臺(tái)和一個(gè)千分表來測(cè)定曲軸的徑向跳動(dòng)量。如果表的總讀數(shù)超過廠家規(guī)定的極限值,
20、則曲軸不能再使用。例:檢查結(jié)果是:-0.002英寸,0.003英寸,則曲軸的徑向跳動(dòng)量為0.005英寸。檢查曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)用定時(shí)盤進(jìn)行測(cè)量。 二、連桿二、連桿 連桿是在曲軸和活塞之間傳遞作用力的機(jī)件。連桿必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證傳力可靠。此外,重量還要小,以便在連桿和活塞停止運(yùn)動(dòng)、改變方向和從每個(gè)死點(diǎn)再次運(yùn)動(dòng)時(shí),減小慣性力。連桿有三種類型:即普通型、叉片型和主副型連桿。普通型連桿普通型連桿用在直立式和對(duì)立式發(fā)動(dòng)機(jī)上。連桿裝曲拐銷的桿端用一個(gè)蓋板和一個(gè)分體軸承通過夾緊螺栓裝在一起。叉片型連桿叉片型連桿用在V型發(fā)動(dòng)機(jī)上。連桿由叉桿和片桿組成。叉桿在曲軸端分叉,為片桿活動(dòng)提供空間。叉桿和片
21、桿在曲軸端用夾緊端蓋和同一個(gè)分體軸承連接。主副連桿主副連桿星型發(fā)動(dòng)機(jī)上通常用主副連桿機(jī)構(gòu)。每一排中有一個(gè)氣缸的活塞通過主連桿與曲軸連接,其它氣缸的活塞通過副連桿連接到主連桿上。主連桿是活塞銷與曲柄銷的連接桿件。曲柄銷端稱為大端,容納曲柄銷或主連桿軸承的端周圍的凸緣供副連桿安裝用,副連桿通過副連桿銷連接到主連桿上。活塞銷端稱為活塞端,又叫小端,與1號(hào)氣缸中的活塞相連。裝配時(shí),副連桿銷被壓入主連桿的孔中,一個(gè)滑動(dòng)軸承安裝在主連桿的活塞端,以便裝入活塞銷。氣門機(jī)構(gòu)氣門機(jī)構(gòu)功用:控制氣門開啟和關(guān)閉的定時(shí)性。組成:凸輪盤,凸輪盤,滾輪,滾輪,挺桿,挺桿,推桿,推桿,調(diào)整螺絲,調(diào)整螺絲,搖臂,搖臂,轉(zhuǎn)輪,
22、轉(zhuǎn)輪,氣門彈簧等。氣門彈簧等。工作:工作:凸輪盤上有許多凸起的部分,凸起部分頂著一個(gè)凸輪滾輪或隨動(dòng)輪工作,凸輪滾輪依次推動(dòng)挺桿和推桿,推桿又作用于搖臂而打開氣門。當(dāng)凸輪滾輪和挺桿沿著凸輪盤較低的部分滾動(dòng)時(shí),氣門彈簧在氣門桿上滑動(dòng),通過氣門彈簧座鎖扣和氣門桿環(huán)形槽將氣門壓在氣門座上,這時(shí)氣門就關(guān)閉,并將氣門機(jī)構(gòu)推向相反的方向。 一、氣門一、氣門氣門分為進(jìn)氣門和排氣門。形狀:通常是蘑菇式和喇叭式的氣門,喇叭式氣門只能用作進(jìn)氣門。組成:氣門頭,氣門桿,氣門頸,氣門頂。材料:氣門要承受高溫,高壓和腐蝕,所以必須用合金鋼來制造。 氣門頭氣門頭 氣門頭有一個(gè)研磨過的表面,當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí),這個(gè)表面緊靠在研磨過
23、的氣門座上,形成氣門密封面。 氣門頭經(jīng)研磨的表面,通常是用很堅(jiān)固的司太利合金(鎢鉻鈷硬質(zhì)合金)制造的,這種合金焊接在氣門表面上,其厚度約為1.6mm,并磨成正確的角度。司太利合金能承受高溫、腐蝕,也能承受氣門工作時(shí)的撞擊和磨損。 氣門桿氣門桿氣門桿起引導(dǎo)氣門頭的作用,氣門桿安裝在氣缸頭內(nèi)的氣門導(dǎo)套內(nèi)上、下運(yùn)動(dòng)。氣門桿表面進(jìn)行了硬化處理。一些發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門的氣門桿是空心的,并充有金屬鈉。金屬鈉是極佳的熱導(dǎo)體,便于散熱。注意!在任何情況下,都不得將充有金屬鈉的氣門桿割開或進(jìn)行可能導(dǎo)致氣門損壞的加工,因?yàn)椋瑲忾T里的金屬鈉暴露在大氣中,會(huì)引起燃燒或產(chǎn)生爆炸,造成人員的傷害。二、氣門二、氣門彈簧彈簧功用:
24、是關(guān)閉氣門,使其緊貼在氣門座上。每個(gè)氣門上安裝有兩個(gè)或三個(gè)氣門彈簧。 目的是防止在某轉(zhuǎn)速下發(fā)生振動(dòng)或顫振。每個(gè)彈簧將在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上振動(dòng),因此,就能很快地衰減掉由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的彈簧顫動(dòng)之振動(dòng)。兩個(gè)或三個(gè)彈簧也能減少?gòu)椥圆蛔阍斐傻奈kU(xiǎn),以及由于受熱和材料疲勞斷裂產(chǎn)生的故障。 三、凸輪盤三、凸輪盤功用:控制氣門的升程)和氣門打開所持續(xù)的時(shí)間及定時(shí)性。 凸輪盤上凸起的型面的形狀,決定了氣門的升程(氣門升離氣門座的距離)和氣門打開所持續(xù)的時(shí)間。 氣門的定時(shí)性取決于這些凸起的間隔和相對(duì)于曲軸的轉(zhuǎn)速和方向的凸輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速與方向。 凸輪盤上凸起的個(gè)數(shù)取決于氣缸的數(shù)目、凸輪盤與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、減速比
25、等因素。四、凸輪軸四、凸輪軸 凸輪軸用于直列型發(fā)動(dòng)機(jī)。 凸輪軸是一根由齒輪驅(qū)動(dòng)的扭力軸,在沿軸線方向有若 干個(gè)凸輪,齒輪由曲軸上的主動(dòng)齒輪傳動(dòng)。由于每個(gè)凸 輪只有一個(gè)凸起,因此傳動(dòng)減速比總是1/2。 凸輪盤和凸輪軸上的凸起型是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的。凸起的 高度決定氣門的開度;凸起兩側(cè)導(dǎo)坡的長(zhǎng)度決定氣門的 定時(shí);凸起半徑的變化率決定了氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)慣性力和沖 擊力的大小。五、挺桿組件五、挺桿組件 挺桿組件將凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng),并將這個(gè)運(yùn)動(dòng)傳遞給推桿。挺桿的凸輪端和凸輪型面壓緊,并保持徑向。挺桿的另一端有球面座和推桿配合。 挺桿有機(jī)械式和液壓式兩種。六、推桿六、推桿 推桿把挺桿的運(yùn)動(dòng)傳遞給氣門搖臂
26、。七、氣門搖臂七、氣門搖臂 功用:搖臂將凸輪的提升力傳遞給氣門。 支承:搖臂被滾珠軸承支承,同時(shí)也作為一個(gè)支點(diǎn),通常臂的一端支承推桿,另一端支承氣門桿。 結(jié)構(gòu):搖臂的一端有時(shí)開槽,以便安裝轉(zhuǎn)輪。另一端則制成帶有螺紋的開縫夾頭和鎖緊螺栓,或攻有螺紋的孔。 調(diào)節(jié)螺絲:搖臂可以有一個(gè)調(diào)節(jié)螺絲,用來調(diào)整搖臂和氣門桿頂端之間的間隙。將螺絲調(diào)整到特定的間隙,以確保氣門關(guān)嚴(yán)。 氣門間隙氣門間隙定義:當(dāng)氣門處于全關(guān)位時(shí)搖臂和氣門桿頂端之間的間隙定義為氣門間隙。功用:氣門間隙將影響氣門開關(guān)的定時(shí)性、氣門的升程和氣門打開所延續(xù)的時(shí)間。氣門間隙過大,使氣門晚開早關(guān)。造成氣門開啟角變小,開啟延續(xù)的時(shí)間變短,減小氣門的
27、升程。氣門間隙過小,使氣門早開晚關(guān)。造成氣門開啟角變大,開啟延續(xù)的時(shí)間變長(zhǎng),增加氣門的升程。減速器減速器 減速器的功用在于使螺旋槳的轉(zhuǎn)速較曲軸的轉(zhuǎn)速降低一些。這是由于現(xiàn)代大功率發(fā)動(dòng)機(jī)都具有較高的轉(zhuǎn)速,而飛機(jī)在起飛和飛行中都需要很大的拉力,為此需要采用能排流大量空氣的大直徑螺旋槳。但大直徑的螺旋槳在過高的轉(zhuǎn)速下,其葉尖速度會(huì)超過音速而使螺旋槳的效率大大降低。因此,必須采用減速器以降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速。由于減速器的齒輪需要傳遞很大的功率,自身應(yīng)力就非常大,因此,減速器齒輪都是用鍛鋼制造的。減速器的類型比較多,航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用的有定軸、行星正和行星斜齒輪系。 1、定軸齒輪系 組成:安裝在曲軸上的齒輪叫主動(dòng)
28、齒輪安裝在螺旋槳軸上的齒輪叫被動(dòng)齒輪。 應(yīng)用:定軸齒輪系常用于直立式和型發(fā)動(dòng)機(jī)中。2、行星齒輪系組成:安裝在曲軸上的主動(dòng)齒輪叫太陽輪,它與曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),一組小的行星齒輪均勻安裝在行星架上,這個(gè)齒輪架被連到螺旋槳軸上。行星齒輪同時(shí)和太陽齒輪與固定齒輪相嚙合。固定齒輪用螺栓安裝在前機(jī)匣內(nèi)。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),太陽齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)樾行驱X輪與太陽齒輪嚙合,所以行星齒輪必然轉(zhuǎn)動(dòng),而它們又同時(shí)與固定齒輪嚙合,當(dāng)它們轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),它們邊作自轉(zhuǎn),邊在公轉(zhuǎn),所以行星齒輪架就帶動(dòng)螺旋槳以較低的轉(zhuǎn)速與曲軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)匣和附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)匣和附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 一、機(jī)匣一、機(jī)匣機(jī)匣是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架。機(jī)匣的外部裝有氣缸、附件和輔助零件,內(nèi)
29、部裝有發(fā)動(dòng)機(jī)主要機(jī)構(gòu)的軸承和支座。依靠裝在機(jī)匣上的結(jié)合支座,將發(fā)動(dòng)機(jī)固定在飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝架上。由機(jī)匣壁組成的內(nèi)腔,可使飛濺的滑油去潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的一系列零件,并匯集工作過的滑油。 (1)(1)星型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣星型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣星型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣通常包括前機(jī)匣、中機(jī)匣、增壓機(jī)匣和附件機(jī)匣(后蓋)。各部分機(jī)匣是用螺栓連接起來的,為避免連接處漏油,通常使用膠圈、橡膠條等進(jìn)行封嚴(yán)。(2)直列型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣直列型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣直列型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣通常包括主機(jī)匣、增壓機(jī)匣和后蓋。二、附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二、附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用來在曲軸和附件之間雙向傳遞功率。即起動(dòng)時(shí)由起動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)起動(dòng)機(jī)脫開之后,曲軸
30、又通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)各附件運(yùn)轉(zhuǎn)。附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)際上是由傳動(dòng)軸、各型齒輪和必要的離合器組成的齒輪系。 三、軸承三、軸承功用:用來支承發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)件,是轉(zhuǎn)子和靜子的中介。在工作中轉(zhuǎn)動(dòng)部件的所有外傳力都要通過軸承傳遞,軸承還要以高速運(yùn)轉(zhuǎn),承受振動(dòng)力,因此,工作條件惡劣,要求軸承具有足夠的強(qiáng)度,且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、摩擦力小。發(fā)動(dòng)機(jī)上:滑動(dòng)軸承,滾珠軸承,滾棒軸承。第四章第四章 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程 進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程 壓縮過程壓縮過程 燃燒過程燃燒過程 膨脹過程膨脹過程 排氣過程排氣過程 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán) 理想循環(huán)理想循環(huán) 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)叫奧托循環(huán),又叫
31、定容加熱循環(huán)。 由下述四個(gè)可逆的熱力過程組成 絕熱壓縮過程; 定容加熱過程; 絕熱膨脹過程; 定容放熱過程。進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程一、進(jìn)氣過程的進(jìn)行情況一、進(jìn)氣過程的進(jìn)行情況進(jìn)氣過程是指新鮮混合氣進(jìn)入氣缸的過程。進(jìn)氣過程的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)得到工作時(shí)所需要的新鮮混合氣。 進(jìn)氣過程從進(jìn)氣門打開時(shí)開始,到進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)結(jié)束。 進(jìn)氣過程:在進(jìn)氣過程的最初一段時(shí)間內(nèi),活塞尚在前一個(gè)循環(huán)的排氣行程,正向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)氣門逐漸開大,而排氣門還開著,前一個(gè)循環(huán)的廢氣正繼續(xù)排出氣缸?;钊\(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí),進(jìn)氣門已開大,爾后活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng),氣缸容積不斷擴(kuò)大,大量混合氣經(jīng)過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸?;钊?jīng)過下死點(diǎn)以后,繼續(xù)進(jìn)氣
32、,直到壓縮行程的初期,進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí),進(jìn)氣才停止。 裝有汽化器的吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī),外界空氣門經(jīng)過節(jié)氣門后,與汽化器噴油嘴噴入的燃料混合、蒸發(fā)組成余氣系數(shù)一定的混合氣,混合氣進(jìn)入分氣室,再經(jīng)過進(jìn)氣管和進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸。 進(jìn)氣道中的節(jié)氣門與飛行員座艙內(nèi)的油門桿相連接。油門桿向后拉,節(jié)氣門關(guān)小,進(jìn)入氣缸的氣體量減少; 油門桿向前推,節(jié)氣門開大,進(jìn)入氣缸的氣體量增多。因此,操縱油門桿可以改變進(jìn)入氣缸的氣體量, 從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。 參數(shù)的變化:溫度:氣體從外界進(jìn)入氣缸后,溫度有所提高,這是因?yàn)椋魅霘飧椎臍怏w與氣缸頭、進(jìn)氣門、排氣門和活塞等灼熱的機(jī)件相接觸,吸收熱量的結(jié)果。壓力:氣體從外界進(jìn)入氣缸的過程中,
33、壓力有所下降,這是因?yàn)闅怏w具有粘性,在進(jìn)氣系統(tǒng)管道內(nèi)流動(dòng)時(shí),不可避免地要產(chǎn)生流動(dòng)損失的結(jié)果。密度:在進(jìn)氣過程中,氣體溫度的提高,壓力的降低,均導(dǎo)致氣體密度的減小,質(zhì)量:進(jìn)入氣缸的氣體質(zhì)量減小。二、進(jìn)氣門的早開晚關(guān)二、進(jìn)氣門的早開晚關(guān)為了增加進(jìn)入氣缸的氣體量,在活塞從上死點(diǎn)下行開始進(jìn)氣行程之前,進(jìn)氣門就打開了,直到活塞離開下死點(diǎn),進(jìn)入壓縮行程的初期,進(jìn)氣門才完全關(guān)閉。所以,在整個(gè)進(jìn)氣過程中,進(jìn)氣門是早開晚關(guān)的,曲軸轉(zhuǎn)過的角度大于180度。 進(jìn)氣門的早開角進(jìn)氣門的早開角 定義:進(jìn)氣門的早開角是進(jìn)氣門剛剛打開時(shí),曲柄與氣缸中心線之間的夾角。 進(jìn)氣門要早開,應(yīng)在排氣行程的后期打開。 進(jìn)氣門早開角約為1
34、545。 好處:進(jìn)氣門早開可以盡量多地吹除廢氣,盡量多地進(jìn)入新鮮的混合氣,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,又有利于氣缸,特別是氣缸頭的冷卻。 進(jìn)氣門的早開角進(jìn)氣門的早開角 開的過早,會(huì)使剛進(jìn)入氣缸的一部分新鮮混合氣從排氣門排出,經(jīng)濟(jì)性變壞; 開的過晚, 會(huì)使進(jìn)入氣缸的混合氣減少,對(duì)氣缸頭的冷卻變壞。 進(jìn)氣門的晚關(guān)角進(jìn)氣門的晚關(guān)角 定義:進(jìn)氣門的晚關(guān)角是進(jìn)氣門恰好完全關(guān)閉時(shí),曲柄與氣缸中心線之間的夾角。 進(jìn)氣門要晚關(guān)就應(yīng)在壓縮行程的初期關(guān)閉。 進(jìn)氣門晚關(guān)角的范圍: 4080。 好處:進(jìn)氣門晚關(guān)可以盡量多地進(jìn)入新鮮的混合氣; 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率; 也有利
35、于氣缸,特別是氣缸頭的冷卻。 進(jìn)氣門的晚關(guān)角進(jìn)氣門的晚關(guān)角 關(guān)的過晚,會(huì)使一部分已經(jīng)進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣被活塞壓回進(jìn)氣管內(nèi),使進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣充填量減少。 進(jìn)氣門關(guān)的過早,也會(huì)使新鮮混合氣充填量減少。三、三、充填量及其影響因素充填量及其影響因素 理論充填量理論充填量:定義:在理想情況下,一次進(jìn)氣過程中進(jìn)入一個(gè)氣缸的空氣的質(zhì)量稱為理論充填量。RTpVmws理想情況是:1、空氣在氣缸中的容積為氣缸的工作容積;2、吸入式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中空氣壓力和溫度分別為外界大氣壓力和溫度;3、增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的空氣應(yīng)分別為增壓器后空氣的壓力和溫度。 實(shí)際充填量實(shí)際充填量: 定義: 在一次進(jìn)氣過程中實(shí)際進(jìn)入一個(gè)氣
36、缸的空氣的質(zhì)量稱為實(shí)際充填量,簡(jiǎn)稱為充填量。 在混合氣余氣系數(shù)保持不變的條件下,充填量越大,噴入空氣中的燃油越多,因而混合氣燃燒后所釋放的熱能越多,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率就越大; 反之,充填量越小,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也越小。 充填系數(shù)充填系數(shù):定義:實(shí)際充填量與理論充填量的比值稱為充填系數(shù)。vsmm充填系數(shù)越大,說明進(jìn)氣過程中空氣充填入氣缸的有效程度越大,進(jìn)氣過程進(jìn)行的越好。在理論充填量不變的條件下,實(shí)際充填量就越大。 在增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)中,由于實(shí)際充填量有可能大于理論充填量,所以充填系數(shù)有可能大于。現(xiàn)代航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的充填系數(shù)一般約為0.71.2。 影響充填系數(shù)的因素:影響充填系數(shù)的因素: 流動(dòng)損失:氣體流經(jīng)
37、進(jìn)氣管和進(jìn)氣門等處時(shí),不可避免地會(huì)發(fā)生摩擦和分離,形成渦流,產(chǎn)生流動(dòng)損失,使氣缸內(nèi)氣體的壓力降低,溫度升高,氣體的密度減小,充填量減小,充填系數(shù)降低。 氣缸頭的溫度:在進(jìn)氣過程中,由于氣體與氣缸、活塞和氣門等灼熱機(jī)件相接觸,吸收熱量,而使溫度提高。溫度升高,密度減小,使充填量減小,因此充填系數(shù)降低,氣缸頭的溫度愈高,氣體受熱程度愈大,充填系數(shù)愈小。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí),充填系數(shù)最大,轉(zhuǎn)速偏離設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速,充填系數(shù)都會(huì)減小。 高轉(zhuǎn)速時(shí):發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)速度也增大,進(jìn)氣管內(nèi)氣體流速也隨之增大,引起流動(dòng)損失增加,使氣缸內(nèi)氣體的壓力降低,所以充填系數(shù)是隨轉(zhuǎn)速的增大而減小。 低轉(zhuǎn)速時(shí):進(jìn)氣門的晚
38、關(guān)角是為高轉(zhuǎn)速工作的需要而確定的,在低轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣門晚關(guān)角就顯得過大,這樣,使已進(jìn)入氣缸的混合氣,在壓縮的過程中又倒流回進(jìn)氣管,從而使充填量減小,這種倒流現(xiàn)象轉(zhuǎn)速愈小愈嚴(yán)重,所以,在小轉(zhuǎn)速時(shí),充填系數(shù)也小。影響實(shí)際充填量的因素:氣缸工作容積;進(jìn)氣溫度;進(jìn)氣壓力;充填系數(shù),同開角等。wsvvpVmmRTn充填系數(shù):充填系數(shù)越大,充填量越大。n氣缸工作容積:在其它條件保持不變的情況下,氣缸工作容積越大,充填量就越大。對(duì)定型的發(fā)動(dòng)機(jī)而言,氣缸工作容積為定值,故它對(duì)充填量的影響就不會(huì)發(fā)生變化。n進(jìn)氣壓力:在進(jìn)氣溫度不變的情況下,進(jìn)氣壓力越高,空氣密度越大,充填量越大。222211111122vsvsmm
39、TTTmmTTTn進(jìn)氣溫度:在進(jìn)氣壓力不變的情況下,進(jìn)氣溫度越低,空氣密度越大,充填量越大。n對(duì)于吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)而言,隨著飛行高度增高,大氣密度越低,充填量越少。n同開角: 同開角越大,充填量也越大。這是因?yàn)橥_角大,氣缸中廢氣的吹除量大,進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣多。四、進(jìn)氣過程的壓容圖四、進(jìn)氣過程的壓容圖 (1)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過程壓容圖(2)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過程壓容圖壓縮過程壓縮過程一、壓縮過程的進(jìn)行情況一、壓縮過程的進(jìn)行情況壓縮過程是指混合氣體在氣缸內(nèi)被活塞壓縮的過程。壓縮過程的作用在于提高混合氣體的壓力和溫度創(chuàng)造良好的燃燒條件,使混合氣體在較小的容積內(nèi)燃燒后,達(dá)到較高的壓力和溫度以增加氣體膨
40、脹時(shí)所作的功,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性。壓縮過程從活塞在下死點(diǎn)時(shí)開始,到活塞運(yùn)行到上死點(diǎn)時(shí)結(jié)束。在這整個(gè)過程中,曲軸轉(zhuǎn)過了180度。實(shí)際上,壓縮過程是多變過程。過程方程為:nPvC二、壓縮比二、壓縮比 壓縮比表示了氣體在氣缸內(nèi)受壓縮的程度。當(dāng)充填量相同時(shí),壓縮比越大,氣體在氣缸內(nèi)被壓縮得越厲害,壓縮終了時(shí),氣體的壓力和溫度提高得越高,氣體燃燒得更快,從而使燃?xì)馀蛎浰龅墓υ黾樱煌瑫r(shí),由于燃燒室容積相對(duì)減小,因此,經(jīng)缸壁散失的熱量也相對(duì)減小。所以,壓縮比增大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增加,經(jīng)濟(jì)性提高。三、壓縮過程的壓容圖三、壓縮過程的壓容圖 (1)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮過程壓容圖(2)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮過程壓
41、容圖燃燒過程燃燒過程一、燃燒過程的進(jìn)行情況一、燃燒過程的進(jìn)行情況燃燒過程是指混合氣在氣缸內(nèi)燃燒釋放熱能的過程。其作用是提高氣體的溫度和壓力,以便氣體膨脹,推動(dòng)活塞作功。燃燒過程從電嘴點(diǎn)火時(shí)開始,到混合氣全部燒完時(shí)結(jié)束。也可以說,燃燒過程從壓縮行程后期開始,到膨脹行程初期結(jié)束。燃燒過程的三個(gè)階段燃燒過程的三個(gè)階段燃燒過程第一階段(隱燃期)燃燒過程第一階段(隱燃期)第一階段是從電嘴點(diǎn)火時(shí)開始,到氣缸內(nèi)的氣體壓力開始顯著增大時(shí)結(jié)束。燃燒過程第二階段(顯燃期)燃燒過程第二階段(顯燃期)第二階段從氣體壓力開始顯著增大時(shí)開始,到氣體壓力達(dá)到最大時(shí)結(jié)束?;钊竭_(dá)上死點(diǎn)后,曲軸轉(zhuǎn)到1015時(shí),燃?xì)鈮毫蜏囟冗_(dá)
42、到最大值,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增大。燃燒過程第三階段(后燃期)燃燒過程第三階段(后燃期)第三階段從氣體壓力達(dá)到最大時(shí)開始,到混合氣全部燒完時(shí)結(jié)束。這個(gè)階段的燃燒是在膨脹過程中進(jìn)行的。余氣系數(shù)余氣系數(shù)定義:混合氣中空氣和燃油完全燃燒所需的空氣質(zhì)量之比叫余氣系數(shù)。0Lmmf物理意義:表征混合氣的貧、富油程度。為貧油; 為富油。余氣系數(shù)與火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系:余氣系數(shù)與火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系:0.80.9時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲笥鄽庀禂?shù)偏離這個(gè)數(shù)值,不論向富油方向或向貧油方向變化,火焰?zhèn)鞑ニ俣染獪p小余氣系數(shù)大于1.3或小于0.4,混合氣就不能著火燃燒要保證正常的燃燒,混合氣的余氣系數(shù)應(yīng)在0.61.1之間1.1為過份貧
43、油; 0.6為過份富油為了縮短燃燒過程進(jìn)行的時(shí)間,混合氣的余氣系數(shù)應(yīng)在0.80.9之間。二、燃燒過程的壓容圖二、燃燒過程的壓容圖 (1)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程壓容圖(2)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程壓容圖提前點(diǎn)火提前點(diǎn)火一、提前點(diǎn)火的必要性一、提前點(diǎn)火的必要性為了保證燃?xì)庾畲髩毫χ党霈F(xiàn)在曲軸轉(zhuǎn)過上死點(diǎn)后1015度,以獲得近可能大的發(fā)動(dòng)機(jī)功率,就必須使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前。所以,在壓縮行程的末期,活塞尚未到達(dá)上死點(diǎn)時(shí),電嘴就跳火點(diǎn)燃混合氣,這叫做發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火。提前點(diǎn)火角提前點(diǎn)火角定義:從電嘴跳火花開時(shí)到活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)為止,曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。即,電嘴剛跳火時(shí),曲柄與氣缸中心線之間的夾角。提前點(diǎn)火,就是在壓縮行
44、程的后期點(diǎn)火。 提前點(diǎn)火角約為:2035。好處:使氣缸內(nèi)的壓力最高,出現(xiàn)在活塞過上死點(diǎn)后曲軸轉(zhuǎn),再轉(zhuǎn)1015時(shí),這樣可以使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率最大。二、提前點(diǎn)火角的選擇二、提前點(diǎn)火角的選擇提前點(diǎn)火角過大時(shí),氣缸內(nèi)氣體的壓力和溫度升高的過早,活塞壓縮氣體所消耗的功將增大; 同時(shí)燃?xì)庀蛲夥懦龅臒崃吭龆?,致使氣體膨脹過程所作的功減小,這些都會(huì)減小發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。提前點(diǎn)火角過大時(shí),還容易發(fā)生爆震,嚴(yán)重時(shí)由于在壓縮過程的后期,作用于活塞上的壓力太大還會(huì)使曲軸發(fā)生倒轉(zhuǎn)。提前點(diǎn)火角過小時(shí),氣缸內(nèi)燃?xì)獾淖罡邏毫Τ霈F(xiàn)的晚,數(shù)值也將減小,這也會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率減小。三、影響有利提前點(diǎn)火角的因素三、影響有利提前點(diǎn)火
45、角的因素有利提前點(diǎn)火角等于曲軸在燃燒過程第一、二階段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角減去10-15度。由于燃燒過程第一、二階段內(nèi)曲軸旋轉(zhuǎn)角取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和燃燒過程第一、二階段所需的時(shí)間,而此時(shí)間又取決于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。因此,有利提前點(diǎn)火角取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和火焰?zhèn)鞑ニ俣?。三、影響有利提前點(diǎn)火角的因素三、影響有利提前點(diǎn)火角的因素在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變的情況下,火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃螅紵龝r(shí)間就縮短,在這段較短的時(shí)間內(nèi),曲軸轉(zhuǎn)過的角度也減小。為了使燃?xì)庠谏纤傈c(diǎn)后10-15度時(shí)產(chǎn)生最大的壓力,有利提前點(diǎn)火角應(yīng)該減小。反之,火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小,有利提前點(diǎn)火角就應(yīng)該增大。因此,所有增大火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩囟际褂欣崆包c(diǎn)火角減小。三、影響有
46、利提前點(diǎn)火角的因素三、影響有利提前點(diǎn)火角的因素在火焰?zhèn)鞑ニ俣炔蛔兊那闆r下,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加,則在燃燒過程第一、二階段時(shí)間內(nèi),曲軸的轉(zhuǎn)角增大,為了使燃?xì)饽茉谏纤傈c(diǎn)后10-15度產(chǎn)生最大壓力,有利提前點(diǎn)火角就應(yīng)增大。混合氣的不正常燃燒混合氣的不正常燃燒混合氣的不正常燃燒是指可能造成破壞發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的某些燃燒現(xiàn)象,例如:過貧油、過富油燃燒;早燃和爆震等。這些不正常燃燒現(xiàn)象的發(fā)生,不但降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞機(jī)件,甚至造成事故。因此,研究燃燒過程,還必須了解混合氣的不正常燃燒現(xiàn)象,分析其產(chǎn)生的原因,從而找出預(yù)防的方法。一、混合氣過貧油燃燒一、混合氣過貧油燃燒當(dāng)混合氣的余氣系數(shù)大于1.1
47、時(shí),混和氣中燃料過少,空氣過多,所以火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小,每公斤混合氣燃燒后的發(fā)熱量減少,從而產(chǎn)生各種不正常燃燒現(xiàn)象:(1)發(fā)動(dòng)機(jī)功率減少,經(jīng)濟(jì)性變差(2)排氣管發(fā)出短促而尖銳的聲音(3)氣缸頭溫度低(4)汽化器回火(5)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)二、混合氣過富油燃燒二、混合氣過富油燃燒混合氣過富油時(shí),燃料不能完全燃燒,燃料汽化吸收的熱量增多,每公斤混合氣燃燒后的發(fā)熱量減小,燃?xì)庾畲髩毫Τ霈F(xiàn)得晚。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)出現(xiàn)與過貧油燃燒時(shí)相似的現(xiàn)象如發(fā)動(dòng)機(jī)功率減少,經(jīng)濟(jì)性變差,氣缸頭溫度低,發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)等。但是混合氣過富油燃燒也有下列一些不同的現(xiàn)象:(1)氣缸內(nèi)部積炭(2)排氣管口冒黑煙和“放炮”三、早燃三、早燃定義:早燃
48、是電嘴沒跳火,混合氣就燃燒的現(xiàn)象。原因:主要是氣缸頭溫度過高或壓縮比過大,也就是說,在氣缸內(nèi)存在熾熱點(diǎn),如氣缸頭溫度過高,會(huì)使電嘴、排氣門等高溫機(jī)件處積炭而熾熱,造成早燃。危害:早燃發(fā)生后,氣體壓力升高過早,壓縮行程消耗的功增大,燃?xì)馍崃吭龃?,膨脹所作的功減小,于是發(fā)動(dòng)機(jī)功率減小,經(jīng)濟(jì)性變差。多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī),如果少數(shù)氣缸發(fā)生早燃,由于曲拐機(jī)構(gòu)受力不均勻,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的震動(dòng)。若發(fā)動(dòng)機(jī)在小轉(zhuǎn)速工作時(shí)發(fā)生早燃,壓縮行程后期燃?xì)庾饔迷诨钊系膲毫^大,而曲軸旋轉(zhuǎn)的慣性又較小,還會(huì)引起曲軸倒轉(zhuǎn),損壞機(jī)件。必須防止發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生早燃。預(yù)防:為了防止發(fā)生早燃,必須正確地使用和維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),確保發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭溫度
49、正常,同時(shí)要防止氣缸內(nèi)積炭。在維修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),當(dāng)發(fā)現(xiàn)電嘴等機(jī)件發(fā)生積炭,應(yīng)將它們卸下,并浸泡在規(guī)定的溶液中,當(dāng)炭層軟化后用鬃毛刷子將已軟化的炭層刷掉。特別要指出,不準(zhǔn)用刮刀、銼等金屬工具刮掉機(jī)件上的炭層,以避免損壞機(jī)件。四、爆震四、爆震定義:混合氣爆炸性的燃燒叫做爆震。 危害:爆震會(huì)使氣缸局部溫度急劇升高,活塞、氣門及電嘴等機(jī)件過熱或被燒壞; 局部燃?xì)庖院芨叩膲毫ν蝗蛔饔迷诨钊?,使曲拐機(jī)構(gòu)承受沖擊負(fù)荷,易于損壞; 燃燒不完全,排氣管周期性地冒出黑煙; 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率減小,經(jīng)濟(jì)性變差。燃料的抗爆性:燃油的品級(jí),即燃油的辛烷值:燃油的辛烷值愈高,表示其抗爆性愈強(qiáng),發(fā)動(dòng)機(jī)使用這種燃油,就不容易產(chǎn)生爆震
50、; 反之,燃油的辛烷值愈低,抗爆性愈差,發(fā)動(dòng)機(jī)就愈容易產(chǎn)生爆震。各類發(fā)動(dòng)機(jī)采用的燃油的品級(jí)是有規(guī)定的,若使用了比規(guī)定的燃油品級(jí)低的燃油,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)就可能產(chǎn)生爆震。發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)對(duì)爆震的影響:壓縮比:增大發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比,壓縮后的混合氣的壓力增大,溫度升高,混合氣燃燒時(shí)的壓力和溫度也隨之升高,這會(huì)加速過氧化物的形成,容易發(fā)生爆震。所以,壓縮比愈高愈容易爆震。為了防止爆震的產(chǎn)生,現(xiàn)代航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比一般限制在8.5以下。進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度:進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度過高,混合氣被壓縮后的壓力和溫度也就愈高,燃燒較晚的那部分混合氣產(chǎn)生的過氧化物也隨之增多,故容易產(chǎn)生爆震。發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)對(duì)爆震的影響:
51、氣缸頭溫度:氣缸頭溫度過高時(shí),混合氣受熱程度增大,溫度升高,產(chǎn)生的過氧化物也就增多,故容易產(chǎn)生爆震。因此,必須保持發(fā)動(dòng)機(jī)散熱良好,以防止發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高。所以,氣缸頭溫度愈高愈容易爆震。 提前點(diǎn)火角:提前點(diǎn)火角過大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)容易發(fā)生爆震。這是因?yàn)榛旌蠚膺吶紵?,邊壓縮的時(shí)間增加,混合氣的壓力和溫度升高很快,過氧化物形成得更多的緣故。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速,高的進(jìn)氣壓力下,容易產(chǎn)生爆震。所以活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)避免在高進(jìn)氣壓力,低的轉(zhuǎn)速下工作。防止爆震的方法:按規(guī)定牌號(hào)使用燃料使用發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),不得使進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度以及最大進(jìn)氣壓力的使用時(shí)間超過規(guī)定值發(fā)動(dòng)機(jī)在小轉(zhuǎn)速工作時(shí),不得使用大的進(jìn)氣壓力使用發(fā)動(dòng)機(jī)
52、時(shí),注意發(fā)動(dòng)機(jī)溫度不能超過規(guī)定值防止氣缸內(nèi)部積炭膨脹過程膨脹過程一、膨脹過程的進(jìn)行情況一、膨脹過程的進(jìn)行情況膨脹過程是燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞作功的過程。在這個(gè)過程中,高溫、高壓的燃?xì)馀蛎?,推?dòng)活塞,使曲軸旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生動(dòng)力,所以,膨脹過程是使熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過程。膨脹過程從活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)開始,到活塞行至下死點(diǎn)時(shí)結(jié)束。曲軸旋轉(zhuǎn)180。二、殘余燃燒二、殘余燃燒 如第三節(jié)所述,氣缸內(nèi)燃?xì)庾畲髩毫Τ霈F(xiàn)之后到全部混合氣燒完為止,是燃燒過程的第三階段,也稱殘余燃燒或者燃燒過程的后燃期。殘余燃燒一般在膨脹過程中結(jié)束,但有時(shí)也會(huì)延續(xù)到整個(gè)排氣過程還在進(jìn)行燃燒。三、膨脹過程的壓容圖三、膨脹過程的壓容圖 (1)吸氣式
53、發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹過程壓容圖(2)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹過程壓容圖排氣過程排氣過程一、排氣過程的進(jìn)行情況一、排氣過程的進(jìn)行情況排氣過程從排氣門打開時(shí)開始,到排氣門關(guān)閉時(shí)結(jié)束,它是指膨脹作功后的廢氣從氣缸排出的過程。排氣過程的作用是清除氣缸中的廢氣,以便使新鮮的混合氣進(jìn)入氣缸,氣缸中的廢氣排除得越多,充填量就越大,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率就越高。二、排氣門的早開晚關(guān)二、排氣門的早開晚關(guān)排氣過程開始于排氣門打開時(shí),但排氣門不是在活塞到達(dá)膨脹行程下死點(diǎn)時(shí)才突然打開的,而是在活塞到達(dá)膨脹行程下死點(diǎn)之前,即膨脹行程的后期就打開,排氣門的關(guān)閉也延續(xù)到活塞到達(dá)上死點(diǎn)之后,即下一進(jìn)氣行程初期。所以,排氣過程的曲軸轉(zhuǎn)角大于180度。 排
54、氣門的早開角排氣門的早開角 定義:排氣門的早開角是排氣門剛剛打開時(shí),曲柄與氣缸中心線之間的夾角。 排氣門要早開,應(yīng)在膨脹行程的后期打開。 排氣門早開角約為5080。 好處:排氣門早開可以盡量多地排除廢氣,盡量多地進(jìn)入新鮮的混合氣,減少排氣行程中活塞所消耗的功,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。 排氣門的早開角排氣門的早開角開的過早,會(huì)影響膨脹行程的進(jìn)行,減小輸出功率。 開得過晚,則排氣不徹底,增加活塞向上運(yùn)動(dòng)的阻力,減小輸出功率。 排氣門的晚關(guān)角排氣門的晚關(guān)角 定義:排氣門的晚關(guān)角是排氣門恰好完全關(guān)閉時(shí),曲柄與氣缸中心線之間的夾角。 排氣門要晚關(guān)就應(yīng)在進(jìn)氣行程的初期關(guān)閉。 排氣門晚關(guān)角的范圍: 204
55、0。 好處:排氣門晚關(guān)可以盡量多地進(jìn)入新鮮的混合氣;增大新鮮混合氣的充填量,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。 排氣門的晚關(guān)角排氣門的晚關(guān)角關(guān)的過早,則廢氣排氣得不徹底,就會(huì)減少進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣的充填量,降低容積效率,減少輸出功率。 關(guān)得過晚,已進(jìn)入氣缸的一部分新鮮混合氣會(huì)從排氣門直接排入大氣,使發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性不好。三、氣門同開角三、氣門同開角 定義:進(jìn)氣門和排氣門同為打開狀態(tài),曲軸旋轉(zhuǎn)的角度叫氣門同開角或叫氣門重疊。 大?。和_角等于進(jìn)氣門早開角與排氣門晚關(guān)角之和,即同開角。 范圍:航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門同開角約為4080。三、氣門同開角三、氣門同開角好處: 氣門同開可以增加進(jìn)入氣缸新鮮混合氣的充填
56、量 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率 增大發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率 也有利于氣缸的冷卻。四、排氣過程的壓容圖四、排氣過程的壓容圖 (1)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣過程壓容圖(2)增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣過程壓容圖定時(shí)圖定時(shí)圖定義:用曲軸旋轉(zhuǎn)的角度來表示氣門開關(guān)和點(diǎn)火時(shí)定義:用曲軸旋轉(zhuǎn)的角度來表示氣門開關(guān)和點(diǎn)火時(shí)刻的圖形叫定時(shí)圖??痰膱D形叫定時(shí)圖。 功用:定時(shí)圖集中而形象地表明了發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)各個(gè)過程所歷經(jīng)的角度,它對(duì)外場(chǎng)維護(hù)工作有重要的作用,根據(jù)定時(shí)圖,可以正確地安裝、調(diào)整或檢查氣門機(jī)構(gòu)、磁電機(jī)等定時(shí)機(jī)件。 從定時(shí)圖中可以看出進(jìn)氣門早開角、進(jìn)氣門晚關(guān)角、前點(diǎn)火角、氣門開角、排氣門晚關(guān)角。這些角度的數(shù)值隨發(fā)動(dòng)機(jī)型別的不同而不同,每一型
57、別的發(fā)動(dòng)機(jī)都有它自己的定時(shí)圖。 進(jìn)氣門打開狀態(tài)曲軸旋轉(zhuǎn)過的角度為180。 排氣門打開狀態(tài)曲軸旋轉(zhuǎn)過的角度為180。 進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)關(guān)閉狀態(tài)曲軸旋轉(zhuǎn)過的角度為360。 從電嘴跳火到進(jìn)氣門打開曲軸旋轉(zhuǎn)過的角度為360。第四章第四章 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)功率和經(jīng)濟(jì)性航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)功率和經(jīng)濟(jì)性 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的功率發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一、指示功率一、指示功率示功圖示功圖在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)際工作循環(huán)中,氣缸內(nèi)氣體的壓力隨氣缸容積變化的圖形叫做示功圖。它能表示出氣缸內(nèi)的氣體在一個(gè)實(shí)際工作循環(huán)中對(duì)活塞所作的功。實(shí)際
58、循環(huán)曲線實(shí)際循環(huán)曲線活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖 增壓式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖增壓式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖指示功:指示功:在一次實(shí)際循環(huán)中,一個(gè)氣缸中的氣體對(duì)活塞所作的功稱為指示功。它是燃燒室發(fā)出的功。影響指示功的因素:影響指示功的因素:余氣系數(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,提前點(diǎn)火角,進(jìn)氣壓力和排氣壓力,進(jìn)氣溫度,大氣濕度等。影響指示功的因素:影響指示功的因素:余氣系數(shù):指示功隨余氣系數(shù)的變化規(guī)律是:當(dāng)余氣系數(shù)在0.80.9范圍內(nèi)時(shí),指示功最大;余氣系數(shù)偏離這個(gè)范圍,指示功都減小。故將余氣系數(shù)等于0.85這個(gè)值叫做最大指示功余氣系數(shù)。轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速對(duì)指示功的影響是:隨著轉(zhuǎn)速的增加,指示功增大,以后又隨轉(zhuǎn)速的增加
59、而減小。影響指示功的因素:影響指示功的因素:提前點(diǎn)火角:當(dāng)提前點(diǎn)火角為最有利數(shù)值時(shí),氣缸內(nèi)混合氣燃燒后的最大壓力出現(xiàn)在上死點(diǎn)后1015,指示功達(dá)到最大。提前點(diǎn)火角偏離最有利數(shù)值時(shí),指示功都減小。這是因?yàn)樘崆包c(diǎn)火角過大,點(diǎn)火過早,燃?xì)鈱?duì)氣缸傳熱的時(shí)間變長(zhǎng),散熱損失增大,使指示功減小。提前點(diǎn)火角過小,活塞在膨脹行程中已經(jīng)離開上死點(diǎn)很遠(yuǎn),混合氣才燃燒完,由于放熱太遲,熱能沒有得到充分利用,所以使指示功減小。影響指示功的因素:影響指示功的因素:進(jìn)氣壓力和排氣壓力進(jìn)氣壓力增大時(shí),進(jìn)入氣缸的氣體的密度增大,充填量增大,因此指示功增大。排氣壓力減小時(shí),如果進(jìn)氣壓力保持不變,則排氣過程中排出的廢氣量增多,充填
60、量增大,指示功也就增大。影響指示功的因素:影響指示功的因素:進(jìn)氣溫度:進(jìn)氣溫度上升,在進(jìn)氣壓力保持不變的情況下,進(jìn)入氣缸的氣體的密度減小,充填量變小,因此指示功減小。大氣濕度:大氣濕度增大,進(jìn)入氣缸中的混合氣中的水蒸氣的含量增多,使充填量減小,所以使指示功減小。不過,不過,在通常情況下,由于空氣中水蒸氣的分壓很小,故大氣濕度的變化對(duì)指示功的影響不大。指示功率指示功率單位時(shí)間作的指示功稱為指示功率,用符號(hào)N指示表示。它是燃燒室發(fā)出的功率。影響指示功率的因素:影響指示功率的因素:指示功,氣缸數(shù)和轉(zhuǎn)速。對(duì)所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)來說,氣缸數(shù)不變,所以只取決于指示功和轉(zhuǎn)速。影響指示功率的因素:影響指示功率的因素
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