內燃機總結第十章

2021-03-04 09:54:50 字數 3665 閱讀 9395

第十章發動機冷卻系

●冷卻系的組成及水路

一、冷卻系的功用:

使發動機在所有工況下都保持在適當的溫度範圍內,防止發動機過熱或過冷,並且在發動機冷起動後使發動機迅速公升溫,盡可能縮短暖機時間。

二、發動機為什麼不能在過熱或過冷條件下正常工作?

發動機若過熱,則其中運動機件將因高溫膨脹而破壞正常配合間隙,或因潤滑油在高溫下失效而卡死;各機件因高溫導致機械強度降低甚至損壞;發動機工作過程因高溫導致吸氣量減少甚至燃燒不正常而使發動機動力性、經濟性指標下降等,因此發動機不可以在過熱條件下工作。發動機若過冷,則散熱損失增加,對柴油機,機油粘度較大,摩擦功率損失較大,導致發動機動力性、經濟性指標也降低;對汽油機,已汽化的燃油又凝結並流到曲軸箱,稀釋了機油而影響潤滑,結果也使發動機動力性、經濟性指標下降,磨損加劇,因此,發動機也不可在過冷條件下工作。

三、冷卻系分類:

風冷和水冷兩種,水冷卻系一般指強制迴圈水冷繫,汽車發動機就採用強制迴圈水冷卻系統。水冷卻系的最大優點是冷卻強度高、發動機內部和外部冷卻較均勻、冷卻水路設計自由度大等,最大缺點是容易漏水,需要經常維修等。

四、強制迴圈水冷卻系統的組成:

強制迴圈水冷繫由水幫浦11、散熱器1、冷卻風扇12、節溫器10、補償水桶3、發動機機體和氣缸蓋中的水套以及其它附屬裝置組成,如圖7-1所示。

散熱器底部經過冷卻的冷卻水經水幫浦加壓,經過分水管進入發動機機體的冷卻水套,吸熱後向上流入氣缸蓋水套,再次吸熱後經節溫器主閥門通過出水軟管進入散熱器,對著散熱器的冷卻風扇加速流經散熱器芯的空氣,促使熱水加速冷卻,然後經進水軟管被水幫浦有一定真空度的進水口吸入。

●水冷卻系主要部件的結構與工作原理

一、水幫浦

水幫浦的功用是對冷卻水加壓,加速冷卻水在冷卻系中的迴圈流動。一般採用離心式水幫浦,與冷卻風扇同軸,並由風扇皮帶輪帶動旋轉。

二、散熱器

1、散熱器分縱流式和橫流式兩種,大多數轎車採用橫流式,其主要組成部分分為上儲水室

和下儲水室、散熱器芯。上儲水室頂部有加水口,用散熱器蓋蓋住。

2、散熱器芯主要分兩種:管片式和管帶式。

3、散熱器蓋在強制迴圈水冷繫中很重要,首先,它要將水冷系密封住,散熱器蓋還使密封加壓的水冷系壓力穩定。

三、節溫器

1、節溫器是控制冷卻水流動路徑的閥門。其作用是根據冷卻水溫的高

低,開啟或關閉冷卻水通向散熱器的通道,調節冷卻系統的冷卻強度。

2、節溫器結構與工作原理

節溫器分蠟式節溫器與折疊式節溫器兩種。蠟式節溫器又分單閥型與

雙閥型。當發動機水溫低於76c時,節溫器主閥門關閉,副閥門開啟,

冷卻水不流經散熱器,只是在水套與水幫浦之間迴圈,稱為發動機的小

迴圈冷卻方式,可加快冷起動後暖機過程。水溫超過86c時,主閥

門完全開啟,副閥門完全關閉。此時來自氣缸蓋出水口的冷卻水沿出

水管全部進入散熱器,稱為發動機的大迴圈冷卻方式。

一般水冷系的冷卻水都是由機體流進,從氣缸蓋流出。大多數節溫

器布置在氣缸蓋出水管路中,如前所述。這種布置方式的優點是結構簡單,容易排除水冷系中的氣泡。其缺點是節溫器在工作時會產生振盪現象。

例如,在冬季起動發動機時,由於冷卻水溫度低,節溫器關閉。冷卻水在進行小迴圈時,溫度很快公升高,節溫器開啟。與此同時,散熱器內的低溫冷卻水流入機體,使冷卻水又冷了下來,節溫器重新關閉,等到冷卻水再度公升高,節溫器又再次開啟,直到全部冷卻水的溫度穩定之後,節溫器才趨於穩定不再反覆開閉。

這種現象稱為節溫器的振盪現象。當出現這種現象時,將增加汽車的燃油消耗量。為避免節溫器工作時的振盪現象,可以將節溫器布置在散熱器的出水管路中。

第十一章汽車發動機增壓

一、增壓的目的是通過將空氣預先壓縮後供入氣缸,增加進氣質量,相應地增加迴圈供油量,從而可以增加發動機功率。

二、增壓的基本型別分渦輪增壓、機械增壓、氣波增壓三種,對應的增壓器稱渦輪增壓器、機械增壓器、氣波增壓器

1、渦輪增壓器:由渦輪機和壓氣機構成。

將發動機發出的廢氣引入渦輪機,廢氣的能量推動渦輪機葉輪旋轉,並帶動與其同軸安裝的壓氣機葉輪工作,新鮮空氣在壓氣機內增壓後進入氣缸。

渦輪增壓的最大優點是燃油經濟性好,並可大幅度降低有害氣體的排放和雜訊水平。缺點是低速時排氣能量低,增壓效果差,低速加速效能較差。

2、機械增壓器:由發動機曲軸1經齒輪增速器5驅動(圖a),或由曲軸齒形傳動帶輪經齒形傳動帶9及電磁離合器6驅動。機械增壓能有效提高發動機功率,與渦輪增壓相比,其低速增壓效果更好。

由於機械增壓器與發動機直接機械聯絡,因此,其變工況的瞬態響應性好,加速性好,尤其是低速時加速性好。但發動機驅動機械增壓器要消耗輸出功率,因此發動機的燃油經濟性較差。一般適用於小型汽油機或與渦輪增壓器復合使用。

三、復合增壓系統

1、串聯式復合增壓系統:空氣先經過渦輪增壓器提高壓力後,進入中間冷卻器降溫,再經機械增壓器增壓。這種增壓方式主要用於高增壓發動機上。

2、並聯式復合增壓系統:由機械增壓器和渦輪增壓器同時向發動機供給增壓後的空氣。在低速範圍內主要靠機械增壓,而在高轉速範圍內主要靠渦輪增壓。

這種增壓系統使發動機低轉速轉矩特性得到改善。

四、汽油機增壓的困難:

1、進氣系統中節氣門的存在使得發動機在低速小負荷時壓氣機容易發生喘振—渦輪增壓的困難。

2、汽油機增壓後爆燃傾向增加。

3、汽油機混合氣的過

量空氣係數小,燃燒

溫度高,增壓後發動

機和渦輪增壓器的熱

負荷高。

4、汽油機轉速高,範

圍廣,發動機和增壓

器匹配困難。

5、渦輪增壓汽油機的

加速性較差(增壓器

葉輪的慣性),尤其是

低速加速性差。

第十二章發動機潤滑系

●潤滑系的功用及組成

潤滑方式:(1)壓力潤滑:是以一定的壓力將潤滑油供入摩擦表面的潤滑方式。

顯然,壓力潤滑方式形成的油膜承載能力高,具有緩衝及分散應力的作用(2)飛濺潤滑:這種潤滑方式形成的油膜強度較低,潤滑油容易氧化變質。四衝程發動機採用壓力潤滑方式為主、飛濺潤滑方式為輔的連續不斷的壓力迴圈潤滑方式。

(3)潤滑脂潤滑:通過潤滑脂嘴定期加註潤滑脂來潤滑摩擦表面的潤滑方式。如水幫浦及發電機軸承、曲軸前後端油封處等。

潤滑系組成:(1)機油幫浦—其功用是保證潤滑油在潤滑系中迴圈流動,不能間斷,並在發動機任何轉速下都能以足夠高的壓力**足夠量的潤滑油(2)機油濾清器(3)機油冷卻器(4)油底殼(5)集濾器

潤滑油的牌號及其選擇:潤滑油的牌號依據機油粘度的大小來確定。機油的運動粘度愈大,機油的牌號愈高。冬天時應選擇牌號低的機油;夏天應選擇牌號高的機油。

第十三章發動機點火系

使火花塞兩電極之間產生電火花所需要的最低電壓,稱為擊穿電壓。擊穿電壓的高低與兩電極之間的距離(火花塞間隙)、氣缸內壓力和溫度的大小有關。火花塞間隙愈大,氣缸內氣體壓力愈高,溫度愈低時,則擊穿電壓愈高。

擊穿電壓的高低與火花塞間隙內的可燃混合氣濃度也有關,氣缸內稀薄混合氣難以點燃。

點火提前:最佳點火提前角隨發動機轉速和負荷(節氣門開度表示)的變化而變化。當節氣門開度一定時,發動機轉速公升高,燃燒過程所佔曲軸轉角增大,最佳點火提前角增大。

否則,後燃損失增加,發動機功率和燃油經濟性下降。當發動機轉速一定時,隨著節氣門開度增大,最佳點火提前角應適當減小。因為,節氣門開度增大時,氣缸內廢氣稀釋現象減輕,混合氣濃度增加,而且,進入氣缸內的可燃混合氣增多,壓縮終了時的壓力和溫度增高,均使發動機爆燃傾向增加,應適當推遲點火提前角,避免爆震現象的發生。

蓄電池點火系中一般都設有兩套自動調節點火提前角的裝置。一套是離心式點火提前調節裝置,一套是真空式點火提前調節裝置。

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