曲轴专业知识

1.汽车专业知识

曲柄连杆机构的作用是把燃料燃烧产生的热能转换为推动活塞作直线运动的机械能,将活塞往复运动转变为曲轴旋转运动,并向外输出动力。

配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜充量得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出;在压缩与作功行程中,保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的混合气,对于柴油机而言是纯空气。

往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质,因而在发动机的工作原理和结构上有差异。

一. 四冲程汽油机工作原理 汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

⑴ 进气冲程(intake stroke) 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启,排气门关闭,曲轴转动180°。

在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力,进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p。

进入汽缸内的可燃混合气的温度,由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340~400K。⑵ 压缩冲程(compression stroke) 压缩冲程时,进、排气门同时关闭。

活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高,到达压缩终点时,其压力pc可达800~2 000kPa,温度达600~750K。

在示功图上,压缩行程为曲线a~c。⑶ 做功冲程(power stroke) 当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。

燃烧最高压力pZ达3 000~6 000kPa,温度TZ达2 200~2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达 b 点时,其压力降至300~500kPa,温度降至1 200~1 500K。在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°。

在示功图上,做功行程为曲线c-Z-b。⑷ 排气冲程(exhaust stroke) 排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。

排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~1.20)p0。

排气终点温度Tr=900~1100K。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。

二. 四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点压燃着火,也叫压燃式点火,其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.汽油机是点燃,柴油机是压燃。

⑴进气冲程 汽车发动机 汽车发动机 进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油机高。

进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。⑵ 压缩冲程 由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。

压缩终点的压力为3 000~5 000kPa,压缩终点的温度为750~1 000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。⑶ 做功冲程 当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以100MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。

汽缸内气体的压力急速上升,最高达5 000~9 000kPa,最高温度达1 800~2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。

⑷ 排气冲程 柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700~900K。

对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的,其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。

为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。

现代汽车多采用四缸、六缸和八缸发动机。前置前驱(一般20万以下的轿车都是)、前置后驱(奔驰宝马之类)、中置后驱(一些跑车)、后置后驱(smart),前置四驱(多为越野或好车,比如奔驰的4MATIC、大众的4MOTION、奥迪的QUATTRO、宝马的Xdrive四驱技术)。

压缩比是指活塞在气缸中运动时,气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活。

2.汽车的曲轴工作原理是什么

)曲轴 它是一根拐了几道弯的轴。曲拐数取决于发动机有几个气缸以及它的排列方式,一根连杆连一个曲拐的,其曲拐数等于气缸数;两根连杆连一个曲拐的,其曲拐数为气缸数的一半。

曲轴要求耐冲击、耐磨,一般都用中碳钢或中碳合金钢锻造而成,也有用球墨铸铁铸造成的曲轴。

带飞轮的曲轴。位于转动中心的主轴颈,它借助一坟轴瓦和曲轴箱相连。不在转动中心的轴颈叫连杆轴颈或曲柄销,它借助于连杆轴瓦和螺栓与连杆相连。

由于曲轴要在高速下旋转,所以它需要不间断地用机油对磨擦表面加以润滑。因此在曲轴的主轴颈、连杆轴颈的曲轴本体内都钻有油道,以便机油能通过这些油道,润滑这些部位。

由于曲轴的形状很不规则,转动起来就会晃动,行家称这种现象为不平衡。如果发动机工作时人造棉其发展,不但会产生极大的噪声,而且机件的寿命也大大地缩短。造成不平衡的主要原因是曲轴旋转时产生了不规则的离心力和离心力矩,另外还有活塞往复运动的惯性力。对于气缸数不同的发动机,这些力和力矩有的存在,有的不存在。因此需要根据具体的结构设置平衡块加以平衡。有的平衡块和曲轴制成一体,也有用螺栓固定在曲轴上的。

我们知道,一个质量很大的轮子,一旦转起来,如果没有阻力,它就会一直不停地转动下去。因此在曲轴的后端装上一个用灰铸铁或球墨铸铁、铸钢制成的飞轮,这是一个转起来惯性很大的圆盘,其边缘既宽又厚。它的功能主要有贮存发动机给的动能、克服曲轴连杆组运动的阻力,克服短时间的过载,保证发动机输出的扭矩和转速均匀。此外它还是磨擦式离合器的驱动件,因此它也需要和曲轴一起进行平衡。

3.汽车知识:汽车曲轴是什么 简单说就是发动机的转速

曲轴是发动机的主要旋转机构,它担负着将活塞的上下往复运动转变为自身的圆周运动,且通常我们所说的发动机转速就是曲轴的转速

其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑.曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个机械系统的源动力。

曲轴会因机油不清洁以及轴颈的受力不均匀造成连杆大头与轴颈接触面的磨损,若机油中有颗粒较大的坚硬杂质,也存在划伤轴颈表面的危险。如果磨损严重,很可能会影响活塞上下运动的冲程长短,降低燃烧效率,自然也会较小动力输出。

此外曲轴还可能因为润滑不足或机油过稀,造成轴颈表面的烧伤,严重情况下会影响活塞的往复运动。因此一定要用合适黏度的润滑油,且要保证机油的清洁度。

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