電單車汽油發動機原理結構分析報告

2021-03-04 07:03:56 字數 2964 閱讀 7736

五邑大學機電工程學院

典型機械構造課程報告

電單車汽油發動機原理結構分析

學院機電工程學院

專業機械工程及自動化

學號 ap1008

姓名指導教師耿愛農

2013 年3月 27日

說明書一、電單車汽油發動機的工作原理及結構特點

(一) 發動機的工作原理:

汽油發動機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣衝程被吸入汽缸,混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能,高溫高壓的氣體作用於活塞頂部,推動活塞作往復直線運動,通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。四衝程汽油機在進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程內完成乙個工作迴圈。

1.進氣衝程

曲軸旋轉,活塞從上止點向下比點移動,此時進氣門已開啟。由於活塞的下行,活塞上方容積增大,產生真空吸力,燃泊和空氣經化油器霧化混合成可燃混合氣,經進氣門板吸入氣缸。活塞到下止點後,進氣門關閉,進氣行程結束。

2.壓縮衝程

進氣行程終了時,進排氣門均關閉。活塞從下止點向上止點移動,使進入氣缸的可燃混合氣被壓縮,活塞待到上止點時,混合氣的壓力可達l 470kpa以上,溫度可達250℃一300℃,為混合氣體的燃燒作功創造了良好的條件。這一行程活塞到上止點結束。

3.作功衝程

當壓縮行程活塞接近上止點時,火花塞電極間產生電火花,待被壓縮的可燃混合氣點燃,燃燒的氣體迅速膨脹,使氣缸內的瞬時壓力達2940ki)a一4410kpa,溫度達1800℃一2000℃,在高壓氣體的作用下,迫使活塞從上止點向下止點運動,活塞通過連桿,將高壓氣體的推力傳給曲軸使之旋轉作功,實現熱能轉變為機械能。

4.排氣衝程

在作功行程最後,活塞被推到接近下止點時,排氣門開啟,活塞由下止點向上止點運動,氣缸內燃燒後的廢氣在活塞的推動下,經排氣門排出氣缸,活塞到上止點後,排氣門關閉,這一行程結束。

排氣行程結束時,——個工作迴圈完成。只要曲軸連續轉動,進氣、壓縮、作功、排氣就能周而復始地迴圈進行。

其工作原理原理如圖1-1:

圖1-1 發動機的工作原理圖

(二)發動機的結構特點:

1、轉速高、公升功率大

發動機的容積有一定的規定系列,如:50310011253175;25013如;750和l 000等。國產50系列電單車最大公升量為50。

2、小功率發動機結構特點

(1)廣泛採用二沖程發動機.其結構簡單且製造成本低;為了提高進氣量

閥或旋轉圓盤閥進氣系統來提高亢氣效率;

(2)採用風冷卻.即利用電單車行駛的迎風進行冷卻;

(3)單缸汽油機一舶採用蓄電池點火或磁電機點火;

(4)燃燒寶形狀一般採用半球形結構,這種結構換氣效率高、熱損失小,適用高速運轉。

功率發動機這桿的大、小頭採用滾針軸承,適用高轉速;

(5)潤滑方式採用摻油霧化潤滑,這種簡單潤滑方式會導致活塞頂積炭增多、廢氣汙染

和潤滑泊消耗量大u因此,現代電單車上採用分離潤滑裝置;

(6)小功率發動機的化油器一般沒有加速和省油裝置;

(7)發動機在車架放男早臥式、直立式或前傾斜式。

3、金屬材料採用質量輕、散熱性好的鋁合金來製造機體

發動機排氣口接頭結構原理分析

1、零件的結構與作用

這次我研究的是發動機排氣口的接頭,其作用是把氣缸的排氣口和外部的排氣管連線,使氣缸做工後的廢氣能夠順利排出。其結構是由兩個成一定角度的孔連通,兩孔端麵一遍與發動機出氣口連線,另一端與排氣管連線,起到轉向作用,使排氣管可以安裝在適合的空間位置如圖1,圖2。

(圖1)

圖22、零件的工藝分析

由於該零件結構比較複雜,且其承受的強度不大,而連線面的精度要求比較高,因此我們可以選擇硬度較低,易於加工的鋁鑄件作為它的毛坯,再經過鑽孔,車平面打磨等加工,得到其成品零件。

一、 毛坯的鑄造

我們只需把毛坯的大體模型鑄造出來(包括整體輪廓,大孔),要留有餘量。毛坯圖如圖3,圖4。我們可以採用砂型鑄造,由於兩個端麵不平行,我們需要以其剖面作為分型面,經過製作木模-翻砂造型-熔化-澆注-落砂-去澆冒口清理等工序,製造出毛坯。

圖3圖4

二、 切削加工

由於兩個端麵和裡面的孔是該零件精度要求比較高的面,其他部位可以先加工,因此其加工順序作如下安排:

拆裝總結

雖然大一時有拆裝過發動機,但以前拆的比較匆忙,很多零部件的工作原理都沒有搞清楚,這次一開始拆開時,發現還有很多都不懂,只認得一些大部件,而它們的工作原理也沒有很清楚,但經過這麼多張嘴的討論,很多問題都能得到了解釋,要不是親手拆開研究,真不知道外表看起來簡單的發動機,裡面的機構竟然結合的如此巧妙,任意乙個凸起,曲面,凹槽都是經過精細的計算才定下的,每乙個工作週期恰好能回到原來的位置,甚至是再小的乙個螺釘,居然也能起到非常關鍵的作用。印象最深的是發動機離合器,它由摩擦片、彈簧片、壓盤以及動力輸出軸組成,它位於發動機與變速箱之間,利用「離」與「合」來傳遞適量的動力給變速箱,其中各個部件結合的巧妙程度,真的讓我佩服那些機械設計師的才華,我要看明白原理尚且這麼困難,他們到底是怎麼憑藉自己的想象而設計出來的?看來我的水平還是太低,要再加把勁才能趕得上他們的步伐。

2、柱塞幫浦的工作原理及結構特點

柱塞幫浦的作用及工作原理

軸向柱塞幫浦是採用配油盤配油,缸體旋轉,靠變數頭變數的斜盤式軸向柱塞幫浦。該幫浦採用液壓靜力平衡的最佳油膜厚度設計,使缸體與配油盤、滑靴與變數頭之間處於純液體摩擦下運轉,具有結構簡單、體積小、噪音低、效率高、壽命長和有自吸能力等優點。

軸向柱塞幫浦具有多種變數形勢滿足使用者的要求,它廣泛適用於工具機鍛壓、冶金、工程、礦山、船舶等機械及其他液壓傳動系統中。

斜盤式軸向柱塞幫浦由傳動軸1帶動缸體4旋轉,斜盤2和配油盤7是固定不動的。柱塞5均布於缸體6內,柱塞的頭部靠機械裝置或在低壓油作用下緊壓在斜盤上。斜盤法線和缸體軸線的夾角為θ。

當傳動軸按圖示方向旋轉時,柱塞一方面隨缸體轉動,另一方面,在缸體內作往復運動。顯然,柱塞相對缸體左移時工作容腔是壓油狀態,油液經配油盤的吸油口吸入;柱塞相對缸體右移時工作容腔是壓油狀態,油液從配油盤的壓油口壓出。缸體每轉一周,每個柱塞完成吸、壓油一次。

如果可以改變斜角θ的大小和方向,就能改變幫浦的排量和吸、壓油的方向,此時即為雙向變數軸向柱塞幫浦。附圖

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