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汽油发动机培训教程

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楼主
发表于 2009-7-12 18:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一、汽油发动机构成

汽油机一般都采用曲轴箱预压扫气式二冲程机,都是缸风冷的。按作用功能分汽油机由机械、电气、供油、气流四个系
统组成。
1)机械系统包括气缸、活塞组、连杆、曲轴、箱体等。作用是实现气体密封,承受气体压力及机械力,保证一定运动关系。
2)电气系统包括磁电机、点火线圈、火花塞等。其作用是由曲轴传动磁电机产生电能、完成气缸适时高压点火。
3)供油系统由油箱、油箱开关、滤油器、输油管和化油器组成。其作用是储存和提供燃油、润滑油,并使燃油与空气混合成适当配比的可燃气。
4)气流系统包括空气滤清器、进气阀门、排气消声器等,作用是提供助燃空气,带油进气缸及降低排气噪声。
二、基本工作原理   
起动力传动曲轴时,活塞组受曲轴、连杆牵连,当活塞向着气缸顶部(向上)运动时,曲轴箱产生负压,空气经空气滤清器,化油器带上的燃油。通过进气阀门吸入曲轴箱,当活塞向背离气缸部(向下)运动时,曲轴箱中可燃气被压缩,当扫气口开放时,可燃气经扫气道压入气缸,活塞再次向上运动时,可燃气在气缸中被压缩,压力和温度提高,经电器点火燃烧,受热气体压力进一步提高,气体膨胀、推动活塞向下运动带动曲轴旋转、输出动力、当排气口开放时,燃烧后的废气先由压力喷出,再由扫气气
流驱扫出气缸,经消声器排出机外,进气、压缩、膨胀、排气、周而复始,曲轴就不断旋转,做功。
曲轴在速时,离合器是分离的,曲轴旋转并不带动传动轴,满足了停止传动轴而不停机的需要。当曲轴转速升到离合器结合转速以上时,离合器结合,传动轴转动,带动机器工作,机器的开或停、快或慢由油门控制件控制。
三、汽油机的特点和分类
“汽油机”这个名词可泛指各类动力机,产生动力的能源不同,动力机可分为电动机、风力发动机、水力发动机等。作为移动动力用的发动机,以热能转变为机械能的热力发动机最为普遍,热机的“热”是燃料通过燃烧产生的,燃烧在发动机内进行的,这种发动机称为内燃机,内燃机也有活塞式和旋转叶轮式结构,常见的内燃机是往复活塞式,随使用的燃料不同,内燃机又可分为汽油机、柴油机、煤油机等,汽油机是燃用汽油的内燃机。
往复活塞式发动机的活塞在气缸中作直线往复运动,通过连杆对曲轴销的可动联接,使曲轴传动,“往复”二字是在出现旋转活塞内燃机后才加上去的。
四、二冲程循环汽油机
活塞经过两个冲程就可完成一个工作循环的四个过程,这种
汽油机称二冲程循环汽油机。
五、燃烧的必要条件
热机都需要燃烧,燃烧是可燃物质的剧烈氧化反应,同时
发出有光的火焰,并放出热量的一种化学现象。
要燃烧必须同时具备三个条件:
1)  燃料
在汽油机中的燃料就是汽油。
2) 助燃剂
绝大部分燃烧是以空气中的氧气作为助燃剂。
3)燃烧温度
使燃料和助燃剂开始起剧烈氧化反应的临界温度,例如普通的纸是一种燃料,处在空气中的纸既有了燃料,又有了助燃剂,当点火引燃,使纸升温到燃烧温度时,三个条件同时具备,才发生纸的燃烧,常见的燃烧是连续燃烧,它暴露在空气中,助燃剂是取之不尽的,只要保持燃烧温度和燃料供应,燃烧可一直延续下去,活塞式内燃机的燃烧是间隙燃烧,气缸中的燃料和助燃剂是封闭的、限量的,一旦烧完,燃烧立即停止,如再要燃烧,必须重新充入燃料和助燃剂,再次引燃,汽油和空气的混合气称可燃气,要提高燃烧速度,必须提高引燃前可燃气的温度,汽油机的压缩并未使可燃气达到燃烧温度,必须点火引燃。
六、磁电机
发电机是通过线圈切割磁力线发电的。励磁磁场一般由转子产生。采用永久磁铁产生励磁磁场发电的发电机称磁电机,励磁磁场由转子产生。磁电机转子直接装在曲轴上,其转子兼作储放旋转惯性能量的风扇,对缸体作强制冷却。转子与线圈的位置不同,转子是在轴上定心的,线圈铁芯用两只螺钉固定,安装时必须校正气隙。气隙减少,点火提前角会加大;气隙增大,提前角会减小,并使点火强度减弱,气隙过大可能点不着火。气隙一般为0.25-0.40mm,有规定的按规定值。
七、点火系统
汽油机内的燃烧是迅速的 ,但总存在一定的燃烧时间。当可燃气点火引燃后,随着燃烧的进行,气体的温度和压力升高。在燃烧基本结束时,散热使气体温度逐渐下降,活塞下降也使温度降低。在升与降之间总存在着一个最大的气体压力,出现最大压力时的曲轴位置称为最大(燃烧)压力点。从点火到最大压力点,曲轴转过了一定的角度。确定了最大压力点,也就确定了点火点。以上止点为基准的点火角度称点火提前角。
若最大压力点产生在上止点前,可能产生曲轴反转。最大压力点在上止点后太近,机件受到冲击力大,易受损坏,但推动曲轴传动的作用不大,汽油机功率小,噪声大,称点火过早。最大压力点在上止点后太远,曲轴受膨胀气体作用力推动的角度减小,且最大燃烧压力也小,汽油机功率也小,称点火过迟。只有最大压力点出现在上止点后15o左右时,汽油机功率最佳,能达到这样要求的点火相位角是最佳点火角度。
对一台汽油机来说,最佳点火提前角并非是个固定值,它应随曲轴转速的提高而需稍有提高,也应随负荷的变化而变化。除指明特定外转速,一般标明的点火提前角是指怠速转速时点火提前角。
八、火花塞的故障与维护

火花塞的故障主要发生在裙部与电极。

  • 正常:正常指空燃比合适、点火提前角合适、火花塞热值合适、燃烧室燃烧正常,即无炽热点火,也无漏电断火。正常情况下,火花塞几乎无积炭,干燥,电极基本无烧蚀、呈浅褐色(铁锈色)或表面略带浅灰色细粉。维护时只要揩拭掉些微沉积残渣,可继续使用。
  • 积炭污损:积炭火花塞干燥、附有无光泽的黑色炭层沉积。严重时炭层呈毛茸状。积炭会导致漏电断火。可燃气过浓、火花塞热值偏高、点火弱或电极间隙过大都会引起积炭。清除炭层后火花塞仍可使用。
  • 过热使用:裙部干燥呈白色或浅灰色,严重时瓷管表面有局部疏松隆起。电极明显烧蚀,中心电极近端而有一圈烧蚀,并有瘤状微粒粘着。可燃气过稀、火花塞热值偏低或漏气、点火过早或汽油机过热,都会引起过热烧损,以更新为好。
  • 机油污损:机油,光亮油黑,湿腻。混合油中机油过多、曲轴油封漏油、火花塞热值偏低、怠速或低速运转时间过长,都会引起机油污损。无专用清洗液较难清除。火花塞的电极间隙是重要技术数据,应按说明书数值调整。无触电点火一般为0.6-0.7mm。间隙过大,汽油机高速性能不好;过小,低速性能不好。
九、高压及高压帽
点火线圈输出高电压,用厚绝缘的高压线输送。高压线与火花塞的连接,是用铜丝弹簧连接而成。弹簧外面套橡胶接头,称高压帽。
十、二冲程汽油机的润滑
    机件相互运动存在摩擦,为降低摩擦温度和机件磨损,并减少摩擦功率损失,都需要润滑。汽缸、活塞组之间产生着燃烧,温度很高,更需进行润滑。曲轴箱预压扫气式二冲程机,曲轴箱有时虽对汽缸封闭,有时却要相通的。扫气道开通时,有扫气气流高速流动,只要曲轴箱中存有积油,马上会被吹到汽缸中去。少量润滑油进入汽缸会引起汽油机冒黑烟,并加快积炭,大量机油进入汽缸会使火花塞不能点火,引起汽油机熄火。二冲程机既要润滑,又不允许有过多的机油窜入汽缸,必须采用特殊的润滑方式,并采用特殊的机油
小松发动机都采用混合润滑  
   混合燃料经化油器雾化成颗粒,经受曲轴箱压缩,汽油逐渐汽化,融溶于汽油中的机油缩成更小的微粒,一部分悬浮在可燃气中,经受不完全燃烧后排出汽缸,一部分粘附于运动件摩擦面的机油起到了润滑作用,粘附于非摩擦面的 机油受气流吹拂,有部分溅起,其余沿壁面逐渐滑移入汽缸,除对汽缸、活塞组有一定润滑作用外,又被扫七气流喷散。在各种工况下,汽油机对机油用量的要求是35:1,中速时约为50:1
十一、簧片阀(供油)
以弹性薄片--簧片作开闭元件的单向阀、簧片阀的开闭与曲轴转角无特定关系、只受簧片两面气体作用力的控制,是不对称开闭,活塞上行时曲轴箱出现负压,簧片被曲轴箱内外压力差顶开,进气阀开启;活塞下行时,曲轴箱内气体压力回升,当进气冲力小于一定值时,簧片内外压力差小于簧片弹力,簧片弹回阀座,进气阀门关闭,发动机的转速变动,进气冲力变动,簧片的开关时间也变动,簧片阀能开启早、关闭早,进气冲量较活塞阀充分,且阀门开闭早晚能随曲轴转速变动。
优缺点
横式气缸:便于整体设计(可在曲轴箱处任何位置上设置)体积缩小,发动机转速很低时,进气冲力很小,阻力使簧片关闭过早,进气冲量更感不足,因此发动机的低速性能不稳定,且修理困难。
立式气缸:便于吸入空气及排气。
十二、化油器的作用和分类
作用:化油器是利用汽油机进气气流,把吸出的汽油吹成微粒(雾化),使汽油增大与空气的接触面积,并迅速汽化的部件,又称汽化器。
分类:
化油器的构造型式很多,按调节空气流量的节气门(又称油门)型式分,有柱塞阀(割灌机等)、蝶阀(油锯等)、和旋转式阀门(绿篱机等)。按供油部分结构分,有油池式(浮子式)和膜片式。绝大部分化油器是油池式,油箱必须高于化油器,实行重力供油。膜片式化油器没有油池,不怕翻转倾倒,用于汽油机方向不固定的场合,如油锯、割灌机等。因有自吸泵,油箱可低于化油器。
十三、空燃比
    汽油的主要成分是C和H。理想的燃烧是C+O2→CO2(二氧化碳),2H+O→H2O(水)。在完成全燃烧时,空气(A)对燃油(F)的重量比为14.7~14.8。A/F称为空燃比,A/F=14.8称理论空燃比。
    气缸中的燃烧,随汽油机工作状况(简称工况)的不同,要求的空燃比也不同。实际空燃比高于理论空燃比,即空气多于需要,称可燃气稀;实际空燃比低于理论空燃比,即空气少于需要,称可燃气浓。过浓或过稀的可燃气,燃烧效果都差,且燃烧速度降低。当空燃比约为7时,产生缺氧熄火;空燃比约为20时,产生缺油熄火。
重负荷空燃比 12.5~14.5克(空气):1克(燃料)
节气门全开,汽油机转速被负荷压低到最大扭矩转速附近,进气流速较高速时低,进气真空度比高速低,化油器出油比高速时少,但燃烧温度较高,油耗较高,但扭矩大。

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沙发
发表于 2009-7-12 18:19 | 只看该作者
顶一下,介绍得这么详细,呵呵!:em19:
3
发表于 2009-7-12 18:26 | 只看该作者
:em26:
4
发表于 2009-7-12 19:37 | 只看该作者
:em26:
5
发表于 2009-7-12 22:22 | 只看该作者
:em17: 这个记得龙王有图片详细介绍
6
发表于 2009-7-12 22:53 | 只看该作者
请问下,正常汽油机的排气应该是干净的吧,如果排出了黑色的油污状物质,是什么原因呢?滑油多了吗?
7
发表于 2009-7-12 23:05 | 只看该作者
二冲程发动机的燃料一般不会完全燃烧,会随着排气行程排出!所以有黑色的油污状物质排出一点也不出奇!
8
发表于 2009-7-13 00:03 | 只看该作者
好呀,初次认识油动发动机
9
发表于 2009-7-13 12:19 | 只看该作者
很详细,顶一下:em26:
10
发表于 2009-7-13 22:49 | 只看该作者
:em26: 很详细!
11
发表于 2009-7-14 07:13 | 只看该作者
:em26: :em26: 不错
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