内燃机的基本构造.docx
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内燃机的基本构造
内燃机的基本构造
内燃机的基本结构
内燃机中涉及到得一些术语：
1.上止点：
活塞顶端离曲轴旋转中心最远处。
2.下止点：
活塞顶端离曲轴旋转中心最近处。
3.活塞行程S：
指上、下止点间的距离。
4.燃烧室容积：
指当活塞位于上止点时，活塞顶以上的气缸容积。
5.气缸工作容积
6.气缸总容积
7.内燃机排量
8.压缩比
工作原理、
分为四冲程和两冲程：
（一）四冲程往复式汽油机
（1）进气行程
（2）压缩行程
（3）坐功行程
（4）排气行程
（二）二冲程汽油机
1、第一行程：
压缩、进气
2、第二行程：
做功、排气扫气
二冲程内燃机与四冲程内燃机相比较有如下特点:
（1）曲轴每转一周完成一个工作循环，做功一次。
当曲轴转速相同时，二冲程内燃机单位时间内做工次数十四冲程的两倍。
由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转的角速度比较均匀。
（2）二冲程内燃机换气过程时间短，仅为四冲程的1/3左右。
但换气质量较差。
缸径火行程:
46x42mm（毫米）排量:
280ml（毫升）实际压缩比:
6.8:
1最大功率:
9.56kw（千瓦）,即13ps（马力）最大功率时转速:
6200r/min（转
一、汽油机的速度特性
汽油机节气门开度固定不动，点火提前角最佳及化油器完好的情况下，有效功率Pe扭矩Ttq、燃油消耗率b、每小时消耗油量B、排气温度tr、空气消耗量Aa、进气管真空度ΔΦ、充量系数Φc、点火提前角θig等随转速n变化的关系称为汽油机的速度特性。
节气门全开时速度特性称为外特性。
节气门部分打开时的速度特性称为部分负荷速度特性。
图7-1所示为汽油机外特性曲线。
常用图中（a）所示的外特性。
（一）外特性曲线
以图7-1（a）为例分析曲线的变化趋势
1.扭矩曲线变化趋势
随着转速n的增加，扭矩Ttq逐渐增大，出现最大扭矩Ttqmax后逐渐下降，且下降程度越来越大。
曲线呈上凸形状。
根据公式（3-10）Ttq=k2Φcηiηm/Φat可见Ttq的变化取决于n指示热效率ηi,机械效率ηm充量系数与过量空气系数之比Φc/Φat随n的变化。
在节气门开度一定时，过量空气系数Φat可视为常数。
ηi、ηm、Φc,随n的变化如图7-2所示。
充量系数Φc在某一中间转速时最大。
因为一定的配气相位仅对一种转速最适合，此转速下能最好地利用气流惯性。
其余转速时Φc均降低，曲线为上凸形。
指标热效率ηi随转速n的变化也是在某一中间转速较高，但变化比较平坦，因为转速低时，进气流速低，紊流减弱，使雾化，混合状态较差，火焰传播速度降低，散热及漏气损失增加ηi较低，转速高时，燃烧过程所占曲轴角较大，燃烧在较大容积下进行，ηi也较低。
转速增加，消耗于机械损失功增加。
因此，随转速升高。
机械效率ηm明显下降。
综合作用的结果是：
当转速由低开始上升时，Φc,ηi同时增加的影响大于ηm下降的影响，使Ttq增加。
在达到Ttqmax后，随转速增加由于Φc,ηi,ηm均下降，故扭矩曲线逐渐下降，且下降程度逐渐加大。
2.功率变化趋势
功率Pe与扭矩Ttq和转速n的乘积成正比Pe=Ttqn/9550。
当转速由低逐渐升高时，由于Ttq、n同时增加Pe增加很快。
在达到最大扭矩Ttqmax后，再提高转速，由于Ttq有所下降，使Pe上升缓慢。
某一转速时,Ttq*n达最大值。
此后，再增加转速，由于扭矩下降超过转速上升的影响，Pe反而下降。
3.燃油消耗率变化趋势
从式（2-29）b=k3/ηiηm可见，耗油率b随转速n变化趋势取决于ηi、ηm随n变化的趋势。
b在某一中间转速当ηi、ηm达到最大值时出现最低值。
当转速较此低时，由于ηi低使b增加。
转速较此高时ηi、ηm均较低，b也增加。
（二）部分负荷速度特性
图7-3为EQ6100汽油机速度特性
随着节气门的关小，节流损失增大，充量系数减小，使部分负荷速度特性的Pe、Ttq低于外特性值。
且转速越高，充量系数减小的越多，因此，节气门开度越小，随转速增加，扭矩、功率曲线下降得越快，并使最大扭矩及最大功率点向低速方向移动。
当节气门开度的75%左右时，耗油率曲线位置最低。
超过75%开度，混合气较浓，存在燃烧不完全现象，耗油率曲线位置较高，低于75%开度时，残余废气相对增多，燃烧速率下降，使ηi降低，耗油率曲线位置也高，且开度越小，耗油率曲线位置越高。
图7-4为几种汽油机外特性
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