延迟关闭,是利用气流惯性继续排气。 进气、排气都比较充分。
4、进气门和排气门同时开启的现象,称为气门迭开现象。由于新鲜气体和废气各自的流动惯性,且气门的开度都较小,气门迭开的时间又很短,所以气流不会混合,新鲜空气也不会随废气流失。
(四)气门间隙调整
1、为何要有间隙?发动机工作时,气门将因温度升高而膨胀,如果气门及传动件在冷状态下装配时即紧密接触,则在热状态下,气门势必关闭不严,造成气缸漏气。所以,冷状态下装配时,气门传动组(气门与挺杆或摇臂间)应留有适当间隙,以补偿气门的热膨胀,此间隙称为气门间隙。(一般发动机为0.20-0.35mm). 2、过大过小的危害。
①过小时,气门不能紧密地座在气门座上。
进气门间隙过小,压缩中,一部分空气又流回进气管,使功率下降。对柴油机,由于气缸中压缩温度和压力降低,起动困难且燃烧不正常。汽油机引起化油器回火。作功中,高温气体从进气门漏入进气管,引燃该处混合气。
排气门间隙过小,除功率下降及柴油机燃烧不正常外,还可使排气门烧坏。使汽油机排气管放炮。
②过大,减少气门开启时间。
进气门间隙大,使进入气缸的新鲜空气减少,排气门间隙大,将使排气情况恶化,都使功率下降。
3、如何调整
第一、确定间隙大小。用厚薄规度量,有阻力能拉动;听响声:嗲嗲声;手感。 第二、在气门座在气门座上时进行(气门不工作)
根据各气缸工作顺序,找出不工作的气门(找压缩上止点法、直观法等) 三、汽油机燃料供给系
功用:在不断输送滤清过的汽油和新鲜空气的同时,按发动机不同工作状况的要求,配制相对应的浓度与数量的可燃混合气供入气缸,并在燃烧后,将废气排入大气。
(一)化油器式:1、组成:油箱、油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管、消音器等
2、工作情况:汽油泵把汽油从油箱内吸出,经滤清器清除水分和杂质后压送到化油器浮子室。同时,空气受进气歧管吸力作用,经空滤器滤去杂质进入化油器,在喉管处与汽油混合,使汽油雾化、蒸发,形成可燃混合气经进气歧管进入气缸。混合气燃烧作功后产生的废气经排气管排入大气。
化油器由浮子室及起动装置、怠速装置、中等负荷装置、全负荷装置、加速装置等组成。 化油器的简单工作原理(见图):一个简单的化油器由浮子室、主量孔、空气量孔、通气管、主喷管、喉管等组成。浮子室、通气管、主喷管的油面一样高,主喷管的喷口略高于浮子室正常情况下的油面,所以没有工作时不会有油喷出。
发动机工作时,空气高速流经喉管,由于喉管的尺寸变小,流速增加而压力降低,产生真空度,喉管处的气压小于浮子室的气压。油就从喷口喷出,被高速气流带走、吹散,进行汽化。 (二)电控燃油喷射式(EFI)
1、组成。进气系统:空气滤清器、空气流量计、节气门主体、稳压箱。
燃料系统:油箱、汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油管、喷油器、低温起动喷射器(冷起动阀)、防波动装置等;
控制系统:包括检测进气量及内燃机负荷、水温、进气温度、加速度等状态的各种传感器及
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电子计算机;
可燃混合气供给和废气排出装置:进排气歧管、消声器等。前三个系统为汽油喷射装置。 2、工作过程。
空气→空滤器→气缸吸力作用下流经空气流量计测出其温度与流量,通过电子计算机确定燃料的喷射量。
汽油→油箱→油泵→滤清器→压力调节器调节燃料压力后送入喷射器喷射入气缸,喷射完后剩余的燃料再返回油箱。
低温起动喷射器(冷起动阀)只在水温低,内燃机起动时用。另外,也有在减速时及超过规定转速时停止燃料喷射,即燃料切断装置。
燃料喷射多数采用歧管喷射或进气口喷射的“低压喷射”(不同于柴油机)方式,喷射量和内燃机各种工况下混合气浓度由电控单元(电子计算机)通过各种执行器来控制,各种传感器将其监测到的内燃机运行状态参数(空气流量、曲轴转速、各种压力、温度、排气是的氧含量等)转换成电参量输入计算机,计算机接到上述参数的同时,根据预期目标计算出应供给的燃油量,然后输出相应宽度的电脉冲信号,控制电磁喷射器的开启时间,通过控制喷油时间的长短控制喷油器的喷油量,而喷油器进油压力则由燃油压力调节器使进油压力与进气管进气压力之差保持恒定,这样就能使混合气的浓度始终与内燃机运行状态和工作要求相匹配,从而实现现代化运行、高动力性、经济性和净化排气的多种目的。混合气燃烧作功生成的废气经排气道、排气歧管与消声器排入大气。 四、汽油机点火系
触点式点火系统(蓄电池点火系):电源(蓄电池、发电机)、点火线圈(低压线圈、高压线圈、电阻等)、分电器(断电器、配电器、电容、点火提前调节器等)、火花塞、附加电阻、点火开关。(见图)
1、简单工作原理:打开点火开关后,当分电器凸轮的位置使触点闭合时,电流由蓄电池正极、搭铁、固定触点、活动触点、分电器活动触点臂、低压线圈(初级线圈)、点火线圈附加电阻、点火开关、蓄电池负极,形成低压电路回路。 当分电器凸轮转动,尖角顶动活动触点臂,使活动触点与固定触点分开时,低压电路被切断。这个时候,点火线圈中的高压线圈中产生高压电。
高压电路是:点火线圈中的高压线圈、低压线圈、附加电阻、蓄电池、搭铁、火花塞搭铁电极、火花塞绝缘电极、旁电极、高压线、分火头、高压线圈。形成高压电路。
2、点火线圈的工作情况。点火线圈俗称变压器,由低压线圈、高压线圈、铁芯、外壳等组成。铁芯外面绕有高压线圈,再外面绕有低压线圈,几者间通过绝缘物质绝缘。高压线圈的线细而圈多,低压线圈的线粗而圈少。高压线圈的一端与低压线圈相连接,一端接分火头。 当低压电路切断、低压线圈中的电流大小与方向发生急剧变化时,由于电磁感应的原理,就会在高压线圈中产生感应电流。由于其线圈的圈数是低压线圈的若干倍,所以电流的电压也就是低压线圈中电流电压的若干倍。 3、电容、火花塞、附加电阻的作用:
电容:当触点分开时,点火线圈中的高压线圈产生高压电。而同时在低压线圈内还产生自感电动势(约200-300v)。其方向与原电流方向相同,并力图阻止原电流消失,结果会在触点间形成很强的火花,使初级电流在触点打开后还流通一个很短的时间,这就降低了低压线圈磁通消失的速度,而使高压线圈感应出的电动势不够高,触点间形成的强火花还会使触点烧坏。并联一个电容器后,利用触点分开时电容器的充电作用,就消除了自感电动势的负作用,避免了火花的形成,加快了低压线圈磁通消失的速度,而提高高压线圈感应出的电动势。 火花塞:高压电路产生高压电流后,使火花塞两个电极间的气体产生电离作用,出现向正电极流动的负离子流和电子流以及向负电极流动的正离子流,在流动中,产生电火花。
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附加电阻:改善点火系统的工作。它是串联在低压电路中的。发动机起动时,起动开关使附加电阻短路,加强了点火火花。正常工作时,串入了附加电阻。在低速时,触点闭合时间较长,初级电流较大,附加电阻受热而电阻值增大,限制了初级电流的增长,不使点火线圈过热。发动机高速时,触点闭合时间较短,附加电阻温度较低而电阻值较小,使初级电流下降得较少,因而使高速对次级电压的影响较小。 五、冷却系
(一)为什么要有冷却系(作用)?调节正常工作温度。 1、发动机温度过高的危害
功率下降。高温下,充气系数降低;机油燃烧形成积炭,产生不正常燃烧。 加速零件磨损或机件损坏。零件膨胀卡住;零件受热强度与耐磨性下降;润滑油变稀、变质。 2、发动机温度过低的危害
功率下降。冷却过强,热量损失大,减少了变成有用功的热量;过冷,燃油雾化不好,也使流入曲轴箱内的燃油使机油变稀,影响润滑。 加剧磨损。
3、正常水温在80-90度之间。
4、实际发动机工作时,燃料所含热量只有20-35%百分数变成有用功。
燃烧: 有用机械功:20-35%。冷却散去热量:20-30%。 磨擦损失热量:5% 。 废气带走热量:35-40%。
(二)冷却方式:基本上是水冷。 (三)冷却系组成
1、自然循环式冷却系(小型汽车、拖拉机等):水套、散热器、风扇等。没有水泵。水受热上升,冷水下沉,自然循环。
2、强制循环式冷却系(大型机械、车辆等)。有水套、水泵、散热器、风扇、分泵管、节温器等。冷却系中,散热器上一般有一个空气蒸气阀,用于调节水温。 3、节温器。一般安装在缸盖水套出水处。有筒式、蜡式等。调节进入散热器的冷却水数量,使机体中的冷却水在低温的状态下能够迅速升温。高温时,通过散热器的冷却,保持在正常的温度范围内。(见图) 工作情况:当水套中的冷却水温度在70度以下时,园筒中液体的温度使液体的蒸发量很小,园筒收缩到最小的高度。此时,主阀门关闭,副阀门开启,切断了由水套进入散热器的通道,水套中的水就从旁通孔流出,经旁通管进入水泵,又从水泵进入发动机水套。由于冷却水没有经过散热器,得以迅速升温,发动机升至正常工作温度。
当水套中的冷却水温度升高到70度以上时,园筒中的液体开始蒸发,园筒开始伸张。此时,副阀门保持开启状态,而主阀门逐步开启,处于于温度相适应的中间状态,部分水套中的水流经散热器。
当水套中的冷却水温度升高到80-85度时,园筒完全伸张,主阀门全开,副阀门关闭,水套中的水全部流经散热器,进行大循环。这样就控制了水套中水的温度。 (四)冷却系的正确使用
1、正确选用冷却水。应选用软水,即含矿物盐少的水(雨水、雪水、自来水),否则水套中易产生水垢,降低散热效能,堵塞水道,造成局部过热,日久还会损坏散热器芯子。 如用硬水,应软化处理(煮沸沉淀或加软化剂,如每升水中加碳酸钠0.5-1.5克)
2、经常检查液面,不足添加。不能等发动机热后再加水。冬季应及时放水,不要发生冻坏事故。
3、按规定润滑水泵轴承和调整风扇皮带的张力。一般为在皮带中部用手指以3-5kg的力量下压,其垂度为10-20mm为宜。
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4、不能拆除节温器。 5、定期清洗冷却系。 六、润滑系 1、功用:润滑。把清洁的润滑油送到发动机各运动件的磨擦表面,用液体磨擦代替干磨擦,减少磨擦力与磨擦功率,并减轻零件的磨损。
冷却、清洗、密封。由于润滑油是循环流动的,可以清除磨擦表面是的金属磨屑等杂质,并可冷却磨擦表面,而且油在缸壁上形成的油膜提高气缸的密封性。
减振。当活塞变换行程时,由于压力与惯性力的作用,会在曲轴轴颈与轴承间、活塞与活塞销之间产生冲击。由于润滑油膜的存在,会起缓冲作用,降低发动机的噪声、振动和零件的损伤。
防锈。油膜隔绝了机件与水、空气、燃气的直接接触,防止或减少零件锈蚀。
磨擦力:由于零件接触表面即使在精密加工后仍有一定的粗糙度,这些表面做相对运动时,不平处就互相碰触,产生阻碍运动的力,这种阻力叫磨擦力。 2、对润滑油的要求
润滑油是石油产品,是从石油中经蒸馏提取燃料后残余的重油中制取的。
①机油要有一定的粘度。在磨擦零件压力下不被挤压出。粘度是重要性能,一般用运动粘度表示。
粘度受温度影响。温度高,粘度下降;温度低,粘度上升。夏季应用粘度大的,冬季应用粘度小的。汽油机粘度小,柴油机粘度大,齿轮用更大。 ②好的润滑性。同时受温度影响小。
③抗氧化、安定性好,常温下(小于30c),不易氧化变质
柴油机因工作温度和负荷较高,轴承所用材料往往与汽油机不同(大部是青铜轴承),为保证润滑,防止轴承腐蚀,使用特制的柴油机润滑油。 ④黄油(润滑脂):钙基、钙钠基、钠基、石墨钙基等。按针入度分牌号。 3、柴油机润滑系的润滑方法
激溅法:靠发动机工作时溅起的润滑油颗粒落到磨擦表面来润滑。 重力法:靠机油本身重量流向磨擦表面。
压力法:用机油泵将润滑油通过油管、油道压送到磨擦表面。
一般在一台发动机上,几种润滑方法同时采用,需要较强润滑的采用压力法,其它的采用激溅法或重力法。称为复合式润滑。 4、工作过程(4146A型):
机油经集滤器被吸入机油泵,加压后经气缸体上的油管、油道进入机油散热器,后流入机油滤清器(粗滤清器与细滤清器),由于粗滤清器是串联,细滤清器是并联,小部分机油经细滤清器滤清后由气缸体上的油道流回油底壳,大部分机油经粗滤清器进入主油道(装在机体中的铜管)。 主油道的油:
①经分管进入主轴承、曲轴的油道中、连杆轴颈内腔、连杆轴颈、连杆身、连杆小头衬套、小头顶部小孔喷出、油底。
②两根垂直的分管、气门摇臂轴、摇臂、摇臂中的油孔、调节螺钉、油底。 ③第一道主轴承机油的一部分、装在气缸体前壁上的管接
头,由该处沿各分管润滑第一道凸轮轴承、大小中间齿轮、水泵前轴承等。
④主轴承、连杆轴承间隙中流到外面的机油被曲轴溅散于整个曲轴箱的空间,润滑气缸壁、挺杆、凸轮表面等。 5、润滑系的主要机件
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①机油泵:齿轮式机油泵(如4146A)。由泵壳、主动齿轮、被动齿轮、进出油口等。 发动机工作时,主动齿轮带动被动齿轮转动,进油口产生真空,机油被吸入并充满进油口处的空间。由于齿轮旋转把齿间的机油顺壳体壁带到出油口(壁隙很小),机油在出油口积聚便产生压力,使机油从出油口流出。 有限压阀,控制压力。
机油粘度大、管道阻力大、转速大、油泵精度高,则压力就大。流量大、油泵尺寸大,压力大。
(还有转子式机油泵) ②机油滤清器。
集滤器:滤网。简单,滤大的杂质。半浮在油面上。
粗滤清器:除去机油中较大的杂质。由于它对油流的阻力较小,所以串联在机油泵与主油道之间。一般是缝隙式的,有片式、带式等。金属片式一般有滤片、隔片交替组成,还有刮片。 细滤清器:过滤彻底。由于阻力大,并联在油道中。有棉纱式、硬纸片式、锯末式、离心式等。
③机油散热器。 6、曲轴箱通风 发动机工作时,一部分废气和燃油经活塞环漏到曲轴箱中,废气中含有水蒸气、二氧化硫等;水蒸气在曲轴箱中凝结后变成水,破坏润滑。二氧化硫与水及氧形成硫酸,引起零件腐蚀,所以,为了保持润滑油的良好状态,延长机油的使用期限,减少零件磨损,要曲轴箱通风。 柴油机有的利用机油加油口,在其上装一个小空滤器,即防尘土进入、防机油溅出,也用这个通风。
有的装在气缸盖罩上,通过气门推杆安装孔与曲轴箱相通。这些都是自然通风。 7、润滑系的正确使用
①定期检查油的数量与质量。起动前的检查。工作之后的检查。添加与更换。
②定期更换曲轴箱中的机油。按车型要求,一般为100-200小时,汽车约3000公里换新油。放旧油应在发动机刚停车后趁热进行,这样可使杂质一同排出。 ③按要求定期清洗粗细滤清器。
④注意机油压力(一般为1.5-3之间)。不当则查原因(缺油、油道堵塞、限压阀调整不当等)
七、启动系:组成有蓄电池,启动机、开关等。 使静止的发动机启动并转入运转。
八、四行程发动机(汽油、柴油)工作原理 (一)发动机工作的基本术语:
上止点:活塞离曲轴中心最大距离的位置叫上止点。 下止点:活塞离曲轴中心最小距离的位置叫下止点。 活塞行程:上止点与下止点间的距离。为两个曲轴半径。 气缸工作容积:活塞从上止点到下止点所让出的容积。
发动机工作容积:所有气缸工作容积之和。又叫发动机排量。(升=缸数×截面积×行程) 燃烧室容积:当活塞在上止点时,活塞上方的气缸容积。 气缸总容积:燃烧室容积与工作容积之和 压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比。
工作循环:活塞上下运动,完成进压爆排四个行程的全过程。 四行程发动机:活塞上下四次完成一个工作循环的发动机。 二行程发动机:活塞上下二次完成一个工作循环的发动机。
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