文档介绍：发动机翻译
学号:2504090134
姓名:郝润润
基本定义
内燃机利用气缸内燃料燃烧产生的热能来工作的发动机。
可燃物质进入气缸与残留在缸内的废气混合形成混合气体燃料。
根据可燃混合气体的形成以及燃烧情况,这些运用在现代筑路机械、建筑机械、汽车行业的发动机可分为汽油机与柴油机。涡轮机将是一个新的发展方向。
汽油机的混合燃料是在气缸外的汽化器中混合然后进入气缸,由特殊电火花点火器点燃。
柴油机的燃料由喷嘴注入并在气缸内混合,当在汽缸内受到强大压强与热空气作用时,燃料自然。基于这点,柴油机又叫作压燃机。
汽油机是旋转式发动机,它把燃料在燃烧室燃烧所产生的热能转化为机械能,汽油机是由压油机、燃料供给机、带喷嘴的燃烧室以及气体涡轮机所组成的综合体。到目前为止,由于汽油机内气体温度过高,使得它不能在汽车行业得到广泛应用。
为了让发动机能够持续稳定的运转,一系列将热能转化为机械能的运动在有规律的循环着,这些完整循环被叫做发动机的工作周期。
发动机的工作周期在气缸内活塞发生一定次数的往复运动后完成。活塞在气缸内的一次冲击称为冲程,发动机的工作周期需要四个冲程的叫做四冲程发动机,需要两次冲程的叫做二冲程发动机。所有的汽油机和柴油机都是四冲程或二冲程的。
发动机内燃室的气缸直径是衡量发动机功率和重量的重要参数。
活塞与曲轴达到最大距离的位置叫做上止点(TDC),活塞与曲轴最近时叫做下死点(BDC)。活塞在死点位置速度为零且将改变运动方向。
上止点与下死点之间的距离为活塞的冲程,活塞完成一个冲程曲轴转过半周(180°),二冲程发动机中曲轴转过两周。
当活塞处于下死点时,活塞上面的容积称为全容积Va,上止点上面的空间称为燃烧室,它的容积为燃烧室容积Vc,全容积与燃烧室容积之差称为工作容积Vh。换句话说,工作容积就是活塞从上止点到下死点扫过的容积。
全容积与燃烧室容积之比称为压缩比ε:ε=Va/Vc。
压缩比反映了进入气缸的气体在经过活塞向上运动的压缩冲程后减少的量。
7、四冲程发动机
现在的大部分内燃机都是四冲程的。根据依次发生的运动,四冲程为吸气冲程,压缩冲程,膨胀冲程,排气冲程。
让我们从基本的单缸汽油机来解释这些冲程。
吸气冲程:进气口打开,活塞从TDC移动到BDC过程中,活塞上方空气变稀薄。—%不等。由于气缸外与气缸内压强不同,混合燃料从气缸外移入气缸内。
进入气缸内的气体温度升至80—130℃。发动机运转时,燃料因气缸壁温度较高以及与缸内残留废气的混合而升温,吸气冲程燃料混合越多,燃烧室转化的热量越多,发动机的功率越大。
压缩冲程:在吸气冲程后期,所有气口关闭,曲轴继续转动,活塞从BDC推至TDC,加大气缸内混合气体压强。在压缩冲程后期,混合气体温度升至130℃左右,压强增至6—9/㎡。压缩冲程后期气缸压强主要由压缩比确定,压缩比越大,混合气体温度与压强越大,混合燃料将迅速燃烧,燃料燃烧时产生的热能越大。因此大的压缩比提高了发动机的功率与效率。然而过大的压缩比会使混合燃料发生自然。
设定压缩比上限的另一个原因是汽油机发动机的爆炸,压缩比过大使燃料太快燃烧,压缩比为20-30m/sec,燃烧速度为2000-3000m/sec时,爆炸将会发生,突然产生的压强对发动机伤害很大。
-,运用特殊燃料时可适当增大压缩比。
膨胀冲程:当活塞向上运动到最后,压缩气体被电火花点燃,各气口关闭。燃烧产生巨大热量,气体的温度与压强迅速增大,压强把活塞推向BDC,活塞把它的运动通过连杆传递给曲柄,气体在膨胀过程中做有用功,这就是为什么这个冲程被叫做做功冲程。
在膨胀冲程中,气体最大压强从30-40㎏/㎝降到4-5㎏/㎝,燃烧时气体最高温度为1800-2000℃。
排气冲程:排气们打开,活塞从下止点到上止点使废气从气缸内排出。排气冲程末期,这些气体的温度下降到700-800c。由于排气管的限制,气缸内压力略高于大气压(-)。排气结束后一定数量的废气留在气缸内。
如上所述,有必要限制用提高压缩比的方式来增加汽油机的效率。然而,在柴油机工作循环中,可获得相当大的增加压缩比。
和汽油机完全不同的是,柴油机在吸气冲程中只吸入纯净的空气。
在压缩冲程的气缸中的空气被压缩得更深入。压缩比瞬间变化为15 - 20。在结束压缩时压力达到30 - 40公斤/平方厘米,或者更大。空气的温度在压缩下不低于500 - 550°,膨胀冲程初期,活塞在上止点附近,燃料借助专用泵通过喷嘴高压注入压缩室。
注入的燃料在接触热空气后点燃,气缸内压力上升到60 - 100公斤/平方厘米。一段时间(约15 - 20%的活塞从上止点运动到下止点)内