汽油发动机的三要素_分析汽油发动机的发动的三个必要条件
1.为什么有的旧拖拉机发动还要用手拿铁棍去摇动
2.发动机的可燃混合气是什么,如果不正常该怎么办呢?
3.发动机靠油是怎么动的
上车系好安全带,将钥匙插入钥匙孔。
将钥匙旋转至acc停止,等待2-3秒钟左右,让主电源继电器触点稳固接触,让第一部分需要通电的器件通电。
继续将钥匙转至on(如果钥匙拧不动,很可能是方向盘锁死了,边轻轻转动方向盘,边拧就是了),再停止等待6-10秒钟,让油泵继电器吸合。
启动发动机,然后观察仪表指示灯的指示情况是否正常。
为什么有的旧拖拉机发动还要用手拿铁棍去摇动
汽油发动机会产生爆震的现象,分析其产生爆震的现象,要了解其产生的原因,并根据症结进行解决。
汽油发动机的可燃混合气,开始是由高压点燃的。然后,燃烧的火焰以火花塞为中心,向外传播,将燃烧室内的混合气都引燃,这种燃烧过程为正常燃烧。如果在火焰没有到达之前,其余的混合气未被引燃就自行点火,这种燃烧就叫爆震。
爆震在发动机正常运转中是不允许发生的,它将导致发动机气缸体各零部件的磨损加剧、使用寿命缩短,甚至迅速毁坏,还会使发动机动力下降,油耗增加。
产生爆震的现象:
1、爆震会在气缸内突然产生冲击波,向四面冲击,使发动机的活塞、气缸壁、连杆、曲轴等发生强烈的振动,发生不规则的金属敲击声;
2、冷却系温度过高;
3、燃料燃烧不完全,废气中有黑烟;
4、发动机功率下降,油耗增大。
解决方法:
1、减小点火提前角;
2、使用与规定相符牌号(辛烷值)的汽油;
3、清除燃烧室积炭;
4、如果是在汽车上坡发生爆震,应及时换入低速档;
5、汽车起步时,不要过早地换入直接档。
6、在发动机负荷过生爆展时,关小节气门,也可起到消减爆震的作用。 拉缸就是在缸套内表面与活塞往复运动接触的区域内,发生有上下刮伤纹迹的现象,一般拉缸现象经常发生在发动机大修后走合期内;有的也发生在正常运行中。在拉缸时,一般在缸套内表面上出现轻度的纹迹状拉痕,较少出现严重的片迹状拉伤现象。拉伤的部位多在垂直活塞销轴线的缸套两侧表面。拉缸的损坏部件多为缸套(内表面)、活塞(外表面)及活塞环(外表接触面)。
出现拉缸损坏的基本原因是,在缸套与活塞摩擦环之间,产生了局部干摩擦。由此,金属表面的微凸体相互接触。在高负荷作用下,微凸体变形,在相互运动中,有大量摩擦热产生,使微凸体熔化并熔合,而又拉开,形成了刮移纹迹和产生了磨屑。金属磨屑被嵌压人活塞表面(没有润滑油把它们冲刷带走),对缸壁产生刮伤。
影响拉缸的因素很多,情况也比较复杂。它主要与发动机的工作(温度和负荷),活塞和缸套间的配合及其匹配材料等状况有密切关系。然而,发动机走合期的磨合状况是影响拉缸的关键。造成拉缸的基本因素有以下三个方面。
1、发动机的活塞与缸套间的温度过高
1)发动机的热负荷过大,使整机温度过高,发动机的最佳热状态是冷却水温保持在75℃-85℃之间,如果发动机热负荷很大,或其冷却效果不佳,发动机温度就会过高,活塞膨胀热变形过大;使缸套与活塞间隙过小,其间难于形成良好的润滑油膜,甚至,由于润滑油在高温下炭化或烧掉,导致活塞环与缸壁粘结,引起突爆和早燃,产生了干摩擦状态,加剧发动机磨损。
2)缸套内表面的精度和光洁度以及形状(锥度和椭圆度)超过规定标准。活塞环的密封作用降低,缸内燃烧气体窜入活塞裙部,使裙部温度过高,润滑情况恶化,产生局部干摩擦现象。
3)活塞在缸套中安装位置偏移而产生偏磨,由于活塞变形,活塞销孔偏移,汽缸搪磨偏歪,连杆变曲或扭曲,曲轴变轴,曲柄销与主轴颈不平行等原因,都会使活塞在汽缸中单边偏靠。这时,活塞环对缸壁的压力相对集中于局部表面,使缸套与活塞环之间的油膜在很大的压力下变得薄,甚至破裂,由此,失去了润滑作用,形成干摩擦而温度剧增。
4)发动机爆燃,发动机工作时,燃料辛烷值过低,点火时间过早,压缩比过高,火花塞过热,燃烧室内积碳严重,都会引起爆燃现象。其结果使缸壁的局部温度迅速提高,使润滑油膜破坏或焦结成粘胶休,将活塞环粘在环槽内,而引起漏气现象。另外,由爆燃引起燃烧气体向缸璧敲击,使缸套易产生干摩擦造成刮伤。
5)缸套内表面润滑不良。由于润滑油不足,油压太低,油质太差等因素,不能保证润滑时带走金属摩擦表面产生的热量,而引起金属高温变形。
6)冷却效果不佳。由于缺水,散热器内部阻塞,缸套外壁及附水垢过多,风扇安装不当,风扇皮带过松,扇风量过小,水泵排量过低等因素,使发动机冷动不良,导致发动机过热,水温和润滑油温过高等弊病。尤其在走合期发生过热现象,易于发生拉缸。
2、活塞环、活塞、缸套三者的材料配合不当
我国生产汽车配件的单位较多,配件质量不稳定,各生产厂家的活塞膨胀系数不同,缸套与活塞环的表面硬度也不一样,这些,都有可能造成拉缸现象,如更换活塞环时,要按标准留足端隙;镀铬缸套不要配装镀铬活塞环,以免引起硬拉缸。
3、装配与工艺问题
1)活塞销装配过紧,易在轴向两端引起拉缸;
2)活塞销挡圈脱出,能引起极严重的拉缸;
3)活塞环切口处理不当,环的切口开口太大,锉口时棱角突出;
4)活塞环端面间隙大;
5)发动机冷起动时转速上升过快,或负荷加上过快。
4、使用方面注意以下几点
1)发动机大修后在走合期内,要严格执行走合期的操作规程和减载、减速等规定;
2)保持正确的点火时间,避免把点火时间调得过早,而使发动机产生突爆和过热;
3)保证足够的符合原厂规定牌号的机油,经常检查机油压力,按走合期的规定更换机油;
4)加足冷却水,并经常检查冷却水量和水温。
总之,防止拉缸问题是一个复杂而细致的工作,首先应抓住温度过高这一关键的问题,其次是配合件的材质和配合尺寸间隙的选择,最后以装配试车工艺来保证。这样,才能减少或不发生拉缸现象。
发动机的可燃混合气是什么,如果不正常该怎么办呢?
你看到的所有的发动机,不管是柴油机还是汽油机在停止状态下到运转工作状态。都需要有外力使发动机的曲轴转动,才能启动。这是必要的条件。你看到的拖拉机那时太落后,没有电启动,用手摇就是它最有效的启动方式。当然还有其他方式也可启动,只有前者无法正常进行时才使用。
发动机靠油是怎么动的
我们的汽车在日常使用中有时会出现加不上油、发动机回火、放炮等现象,有时又会出现排气管冒黑烟、油耗突然升高的现象,这是因为你的车混合气过稀(或过浓)了。那么这个混合气的稀与浓是什么意思呢?小编就来给大家解析:汽车发动机究竟需要什么样的混合气?
汽车发动机混合气的形成方式
大家都知道,发动机工作时是需要燃油的。燃油又分为汽油和柴油,绝大部分的轿车使用汽油作为燃料,所以今天我们只讨论汽油机。
汽车发动机是依靠汽油在发动机气缸内燃烧,然后膨胀做功,推动活塞下行,进而推动曲轴转动,向外输出动力。所以,发动机产生动力的根源就在于汽油的燃烧,汽油燃烧的好坏直接决定发动机的动力水平。大家都知道汽油的燃烧使需要氧气的,氧气从何而来?从空气中获得。所以,将空气和汽油按照一定的比例和方式引进发动机,是保证汽油完全燃烧的关键,这就是发动机空燃比和混合气形成方式。
汽油机混合气的形成有三种方式,分别是化油器式、多点电喷式和缸内直喷式。化油器式在汽车上已经淘汰,只有部分低端的摩托车上还在使用,今天我们不再讨论。
在多点电喷式燃油喷射系统中,空气经空气滤清器净化后,经由节气门进入进气岐管,在进气岐管中与喷油器喷入的汽油混合,然后经进气门进入发动机气缸,再经过压缩、点火做功、最后经燃烧后的废气经排气门排出发动机,由此完成一个工作循环。
而在缸内直喷燃油喷射系统中,空气不是在进气岐管中与汽油混合,而是在气缸中与汽油混合,其它的过程与多点电喷相同。这种混合气形成方式,可以实现稀薄燃烧和分层燃烧,可以更好的降低油耗。在节能减排的大环境下,缸内直喷是未来发动机的发展方向。
那么空气和汽油以什么样的比例混合最合适呢?这就涉及到混合气的空燃比(或过量空气系数)的概念了。
什么是空燃比?
空燃比A/F(A:air-空气,F:fuel-燃料)表示空气和燃料的混合比。空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。空气—燃油理论上理想的质量比为14.7:1,称作理论空燃比。燃油完全燃烧的质量关系为14.7kg空气比1kg燃油,与此对应的容积比为9500L空气比1L燃油。
理论上使燃油完全燃烧,所需的空气量等于理论空气量。实际上,供给的空气量总是大于或小于理论空气量。为了评定发动机工作过程中所用空气数量的多寡,常引入过量空气系数的概念。
发动机工作过程中,燃烧1kg燃油实际供给的空气量L与理论空气量LO之比,称为过量空气系数。
在理论上空气和汽油可以任意比例的混合,但是只有混合气浓度在一定范围内才适应发动机的工作要求。在发动机不同的工况下,分别有正常混合气、浓混合气、稀混合气等,以下分别介绍。
正常混合气
为保证发动机稳定可靠地工作,有利的混合气成分一般在0.85~1. 2范围内。
浓混合气
过量空气系数在0.85~0.95时,火焰传播速度最大,此时燃烧速度最快,可在短时间内使气缸压力和温度达到最大值,散热损失小,做功最多。
由于此时供给的燃料量比完全燃烧时所需的燃料稍多,在空气量一定的情况下,提高了对氧的利用程度,使燃烧产物的分子数增多,燃气压力提高,因此,发动机发出最大功率。称这种混合气为最大功率混合气。
当过量空气系数小于0.85时,称为过浓混合气。此时,由于火焰传播速度降低,功率减少;由于缺氧,燃烧不完全,热效率降低,耗油率增加。发动机怠速或低负荷运转时,节气门开度小,进入气缸的新鲜混合气量少,残余废气相对较多,可能引起断火现象。
如果在发动机在中等负荷下,也供给过浓混合气,由于火焰传播速度低,燃烧速度减慢,混合气在大容积下燃烧,发动机易过热,排气温度增高。高温废气中未完全燃烧的成分在排气管口与空气相遇,剧烈氧化,形成排气管放炮现象。
当过量空气系数=0.4~0. 5时,由于严重缺氧,火焰 不能传播,混合气不能燃烧。有些发动机所谓的“淹缸”就是这种情况。
稀混合气
当过量空气系数=1.05~1.15时,火焰传播速度仍很高,且此时空气相对充足,燃油能完全燃烧,所以热效率最高,有效耗油率最低。此浓度混合气称为最经济混合气。
当过量空气系数大于1.15时,称为过稀混合气。 此时火焰传播速度降低很多,燃烧缓慢,使燃烧过程进行到排气行程终了,补燃增多,使发动机功率下降,油耗增多。由于燃烧过程的时间延长,在排气行程终了进气门已开启,含氧过剩的高温废气可以点燃进气管内新气,造成进气管回火。
当过量空气系数=1.3~1. 4时,由于燃料热值过低,混合气不能传播,造成缺火或停车现象。此混合气浓度为火焰传播的下限。
但是现在有一些发动机,在燃烧室结构上做了特殊的设计,可以使用很稀的混合气 实现稀薄燃烧或分层燃烧,这时的混合气浓度不再具有指导意义。
发动机工况分析
发动机在实际运行过程中,其工况在工作范围内是不断变化的,且在工况变化时,发动机对可燃混合气空燃比的要求也是不同的,主要有稳定工况和过渡工况两种情况。
稳定工况对混合气的要求发动机的稳定工况是指发动机已经完全预热,进入正常运转,且在一定时间内转速和负荷没有突然变化的情况.稳定工况又可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种。
汽车在运行中的过渡工况可分为以下三种形式: 冷起动、暖机、加速和减速 。
怠速工况
怠速工况是指发动机对外无功率输出且以最低稳定转速运转。 此时,混合气燃烧后所做的功,只用于克服发动机内部的阻力,并使发动机保持最低转速稳定运转。
在怠速工况下,节气门处于关闭状态。因而进气管内的真空度很大。在进气门开启时,气缸内的压力可能高于进气管压力,废气膨胀进入进气管内。在进气冲程中,把这些废气和新混合气同时吸入气缸,结果气缸内的混合气含有比例较大的废气,为保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧,就必须供给很浓的混合气。
小负荷工况
如图中A点开始,随节气门开度增大,稀释将逐渐减弱,所以小负荷工况下要求混合气如图AB段所示。也就是说,发动机在小负荷运行时,供给混合气也应加浓,但加浓的程度随负荷的增加而减小。
中等负荷工况
汽车发动机的大部分时间都处在中等负荷状态。在中等负荷运行时,节气门已有足够的开度,废气稀释影响已经不复存在,因此要求供给发动机稀的混合气,以获得最佳的燃油经济性,如图BC段,空燃比约为16~17。
大负荷工况
在大负荷时,节气门开度已超过3/4,此时应随着节气门开度的加大而逐渐地加浓混合气以满足发动机功率的要求,如图中的CD段。但实际上,在节气门尚未全开之前,如果需要获得更大的转矩,只要把节气门进一步开大就能实现,没有必要使用功率空燃比来提高功率,而应当继续使用经济混合气来达到省油的目的。因此,在节气门全开之前所有的部分负荷工况都按经济混合气配制。
只是在全负荷工况时,节气门已经全开,此时为了获得该工况下的最大功率必须供给功率混合气,如图中D点。在从大负荷过渡到全负荷工况的过程中,混合气的加浓也应该是逐渐变化的。
冷车起动
冷车起动时,由于发动机的转速和燃烧室壁面温度低、空气流速慢,导致汽油蒸发和雾化条件不好,因此要求发动机供给很浓的混合气。为保证冷起动顺利,要求供给的混合气空燃比达2︰1才能在气缸中产生可燃混合气。在早期的电喷发动机中,甚至还有专门在冷车启动时工作的冷启动喷油器。
发动机暖机
暖车过程中,尽管发动机温度随着转速的提升也在逐步上升,但发动机温度仍然较低,气缸内的废气相对较多,混合气受到稀释,对燃烧不利,为保持发动机稳定的运行也要求浓的混合气。暖车的加浓程度,应在暖车过程中逐渐减小,一直到发动机能以正常的混合气在稳定工况下运转为止。
加速和减速
汽车在加速时,节气门突然开大,进气管压力随之增加。由于液体燃料流动的惯性和进气管压力增大后燃料蒸发量减少、大量的汽油颗粒沉淀在进气管壁上,形成厚油膜,这样造成实际混合气成分瞬间被稀释,使发动机转速下降。为防止这种现象发生,要喷入进气管附加燃料,才能获得良好的加速性能。
汽车急减速时,驾驶员迅速松开加速踏板,节气门突然关闭,此时由于惯性作用,发动机仍保持很高的转速。因为进气管真空度急剧升高,进气管内压力降低,促使附着在进气管壁上燃油加速气化,造成混合气过浓。为避免这一情况发生,在发动机减速时,供给的燃料应减少。
小编点评
发动机在不同工况下,对混合气的需求是有所不同的,所以,发动机对空燃比的控制,是发动机控制的一项重要内容。现在的发动机由于电子计算机控制技术的迅速发展,大量新技术、新结构不断出现,比如VVT可变配气相位技术、电子气门升程控制等、电子节气门控制、缸内直喷技术、分层燃烧技术等等新技术,带来了一系列完全不同控制理念。因此,现在发动机空燃比控制,涉及的因素非常多,总体上是趋向于使用稀混合气实现稀薄燃烧。
动机是将燃料燃烧产生的热能转变成机械能的机器。在每次转 换过程中,必须经过进气、压缩、膨胀作功和排出废气四个行程,完 成了它的一个工作循环.
发动机内部主要运动部件是活塞,它的运动方式有绕自身转动的 ;也有往复运动的。凡活塞运动往复经过上述四个行程完成一个工作 循环的,称之为四行程发动机。经过两个行程完成一个循环的称之为 二行程发动机。燃料为汽油的发动机,凡是先使汽油和空气在化油器 内混合成混合气再送处气缸,经过上述行程而产生动力的称之为化油 器式汽油机;凡将汽油直接喷入气缸或进气管内再与空气混合成混合 气,经过上述各行程的,称之为直接喷射汽油机。燃料为柴油的发动 机,一般是利用喷油泵将柴油直接喷入气缸,经过与压缩空气相混合 后,在高温高压下自动燃烧而产生动力称之为压燃式柴油机。在当今 全世界能源短缺和环保的要求下,还有用其他清洁燃料如天然气、液 化石油气等的发动机。但其工作原理是相似的。
下面让我们具体地谈谈每个行程。
混合气如遇到火星就很容易爆炸。在汽车发动机中正是利用这种 爆炸所产生的力,将气缸内的活塞从最上的位置推到最下。活塞从最 上到最下所走的距离称之为行程。上述的第一个行程收进气行程,活塞被曲轴通过连杆向下拉,混合气通过进气门进入气缸活 塞的顶部。第二个行程叫压缩行程,此时进气门和排气门都 关闭。活塞向上行,将吸入的混合气再次被曲轴下拉时为止。第三个 行程叫作功行程.此时两个气门仍被关闭,由分电器供给的 高压电使燃烧室内的火花塞打出火花,点燃混合气,产生爆炸力推动 活塞下行,此时气缸内充满炽热的浓烟。待到活塞再次上行时,排气 门打开。这些浓烟被活塞挤出气缸燃烧室,进入排气管。这就是最后 一个行程称排气地程.之后,发动机又开始了下一个工作循 环的第一个行程,如此循环不已地工作下去。
为了更进一步了解发动机的工作状况,有必要将其各部件的功能 介绍如下:
气缸体和气缸盖
发动机部件中以气缸体最重,体积最大 。它是将发动机各机构、各系统组装成一体的基本部件。气缸体内有 几个圆柱形空筒,那是活塞运动的空间,称之为气缸。有几个空筒就 叫有几缸。一般有四个的就叫4缸发动机。当然还有更多的,如6缸、 8缸甚至12缸的。缸数愈多,发动机的劲头愈大。但是,让活塞在气 缸内和缸筒全面接触,它的运动阻力还是不小的。为了减少相互接触 的面积,于是在活塞上套上几道活塞环。让活塞环和缸筒壁接触,这 就大大地减少了活塞运动的阻力。一般的活塞上有不止一道的活塞环 ,其中有气环和油环两类。
由于缸筒表面经常和高温高压的燃烧气相接触,又有活塞在其上 作高速往复运动,因此制造筒的材质必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。 为了满足这些要求,一般用加入少量镍、钼、铬、磷等合金元素的 优质合金铸铁,并经珩磨加工,获得粗糙度、形状和尺寸精度很高的 工作表面。
然而,如果气缸体全部都用上述优质材料来制造,未免过于浪 费了。因为除了这些工作表面外,气缸体的其余部分并没有这样高的 要求。所以发动机上都广泛用活络可拆装的工作表面,即缸套。它 本身可用优质材料制造,气缸体则可用普通铸铁或轻合金铸造。缸套 以和冷却水接触与否而分干套和湿套两类。后者的优点是铸造方便, 拆装容易,冷却效果好。缺点是刚性差,易漏水。
在气缸体上部有一个将缸筒盖住的气缸盖。它的主要功 用是封闭气缸体上部,并和活塞顶部及缸筒一起构成燃烧室。一般用 灰铸铁或合金铸铁以及铝合金制成,内含水套。通过螺栓与气缸体拧 在一起。为了密封,在它们之间通常还加一层气缸垫。在气缸盖上每 个气缸都有自己的进气门、排气门、火花塞座孔或喷油器座孔以及气 门导管孔等。缸盖数量大各种发动机上也不尽相同,有整个一块的, 也有分成几个缸一块的。前者优点是能缩短发动机整体长度。缺点是 刚性差、受热受力容易变形,影响密封,损坏后须整体更换。由缸盖 部分构成的燃烧室,它的形状对发动机工作的影响很大。因而对它的 基本要求有:结构紧凑,冷却表面小,让混合气在燃烧前产生涡流。 其目的是为了减少热量损失,缩短火焰扩散的行程,提高燃烧速度, 保证及时和充分地燃烧,以获得最大的动力和减少排出废气内含的有 害物质。一般用水冷却的发动机,在气缸体下部有一个铸成一体的曲 轴箱。它的内部是曲轴运动的空间。曲轴就吊挂在曲轴箱的下边。在 曲轴箱的下部还有一个类似盘子的部件,叫作油底壳。主要 用来贮存机油和封闭曲轴箱的。机油泵就设在油底壳内。油底壳还设 有挡板,以防止机油晃动过甚。在底部装有磁性放油塞,以吸收机油 中的金属屑。在油底壳的一侧,还有一把机油尺,用来检验油底壳的 机油量。
曲轴活塞连杆组
发动机内最主要的运动部件就是曲轴、活塞和连杆。它由曲轴、 活塞、活塞环、活塞销、连杆及飞轮等部件组成。
(1)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。
一根带飞轮的曲轴,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。
(2)活塞
它像一个倒扣着的杯子,杯底朝上,构成燃烧室的一个 部分,杯壁有圆孔,可穿入活塞销。从杯口穿入连杆,通过活塞销和 活塞相连。它的主要作用是将混合气燃烧所产生的爆炸力通过活塞销 传给连杆,来推动曲轴的曲柄,令曲轴旋转.
活塞的工作条件很苛刻,顶部和高温燃气接触,承受带冲击性的 高压和因高速往复运动带来的惯性力,整个活塞各部分受到拉、压、 弯的综合力和力矩,而受热也不均匀。因此要求活塞的质量要小,热 膨胀量小,传热性好,耐磨。用铝合金制的活塞兼备以上性能,是当 前的汽车活塞选用材料。
活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。
活塞顶部有平顶、凹顶之分,表面力求光洁。活塞头部有几道矩 形断面的环槽,用来安置各种活塞环,环槽底部钻有许多径向小孔, 可使从缸壁上刮下的机油,通过这些孔流向油底壳。活塞头部承受并 传递混合气燃烧后的爆发力;能传导混合气燃烧后产生的热量;与活 塞环一道构成部分的燃烧室。活塞的裙部是指从活塞环槽到杯口的好 个部分。它的主要功能是活塞在缸筒内往复运动中起着导向作用,以 及承受缸壁给它的侧压力。
活塞在气缸内工作时,受热受力是很不均匀的,因而会带来不均 匀的变形,遂使活塞与气缸筒壁之间的缝隙有的很大,有的很小,也 会出现漏气现象和擦伤缸壁表面的可能。严重时会卡死,将活塞损坏 。
为了使活塞在正常的工作温度下和气缸筒壁有较均匀的间隙,虽 然气缸筒本身仍是圆柱形的,而活塞则制成椭圆形,令活塞在工作时 能膨胀成类似的圆柱形。所以活塞在普通状态下为上端直径小,下端 直径大的近似圆锥形或椭圆形。
当然,你如果留心,还会发现有的活塞裙部开有纵向和横向的沟 槽。开横向槽的目的主要是阻断从活塞顶部传向裙部的热量,迫使裙 部的膨胀不致过大。如横向横位于油环槽内,尚可起到油孔的作用。 开纵向槽的作用是在活塞冷状态下装配时获得尽可能小的与气缸筒壁 间的间隙;在热状态下,活塞不致在气缸筒内卡死。纵向槽的方向与 活塞运动方向不平行,斜槽可以防止活塞划伤缸壁。
(3)活塞环
活塞必须与缸壁的配合很紧密,在活塞上嵌入活塞环 正是针对这个问题所取的措施。活塞环分气环和油环两种,前者防 止燃烧混合气窜入曲轴箱;后者防止合金铸铁制成,开有斜口,富有 弹怀,套在活塞上时,有向外张紧贴在气缸筒壁的特性。如果密封状 态被破坏出现漏气现象,发动机就会丧失部分动力,燃料和机油损耗 增加,活塞和燃烧室的表面出现严重积碳,并造成环境污染。
一般活塞上装2~3道气环,1~2道油环,在保证密封的要求下, 应尽量减少环的数量。气环虽有好几个,但对各个环的要求也不尽相 同。离顶部最近的是第一道气环,由于它靠近燃烧室,在温度压力最 高及润滑最难的环境下工作,所以在它的工作表面上一般都镀上多孔 性铬,此举不但提高了表面硬度,尚能贮存少量机油改善润滑条件, 提高使用寿?F渌?髌?芬话阒欢莆?蜃髁谆?怼S捎诘谝坏榔?环的工作温度高,它的切口间隙也较大。当将各道活塞环装在活塞上 时,须将它们各自的切口相互错开,这对气缸的密封是有所裨益的。
(4)活塞销
它是活塞与连杆小头的连接件,起着将活塞 蝗受力传给连杆的作用。因为在高温条件下承受周期性的冲击力,而 且润滑条件又差,所以要求它有足够的刚度、强度和耐磨性。为了减 少惯性,一般将它制成空心圆柱体,以减小它的质量。活塞销一般用 低碳钢制成,表面渗碳,再加以珩磨和抛光,以提高其表面的硬度和 整体的韧性。活塞销装入活塞销孔和连杆小头孔内是浮动的,在发动 机工作时,它可以在销座孔内绕自身主轴缓缓转动,以获得较为均匀 的磨损。为了防止活塞销沿主轴方向窜动,在活塞销孔内*卡环嵌在 销座凹槽内予以限位。
(5)连杆
它以上端的小头连接活塞销,以下端的大头连接 曲轴,可将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。它正像你骑自行 车时大腿的运动状态那样。连杆一般用中碳钢或合金钢材料经锻造 、机加工和热处理而成。因为连杆工作时受到压缩、拉伸和弯曲的周 期性变化的力量,所以要求它质量尽可能小,而又足够的刚度和强度 ,如果刚度不够会造成大头孔失圆,轴瓦润滑不良而烧毁;杆身弯由 会造成气缸漏气、窜油等现象。
连杆大头一般都制两个半圆块,一块是连杆大头的下端,另一块 叫连杆盖,用连杆螺栓将两者拧在一起。这两块是一起进行加 工(镗孔)的,大头孔的表面为了和轴瓦紧密配合,它的光洁度很高, 其表面还铣出定位轴瓦的凹槽和小的油孔。
连杆螺栓的工作条件和连杆一样,一般用优质合金钢或优质碳 素钢材料,经煅造或冷镦而成。安装连杆大头时,必须按工厂规定的 扭矩拧紧连杆螺栓,并取措施防止自行松开。
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汽车刹车系统按类型分,主要分为鼓式刹车和盘式刹车两种。
鼓式刹车利用制动蹄片挤压制动鼓产生制动力来刹车的,多用于小型货车和低档汽车,由于其制动力较弱、湿水后容易引起瞬间刹车失灵、热衰减快等原因,已濒临淘汰,属于落后技术。
目前的主流刹车系统是盘式刹车。盘式刹车系统又分为实心盘式刹车和通风盘式刹车。原理都一样,都是利用刹车油泵产生的压力,带动刹车卡钳挤压刹车盘产生制动力。主要特点是热衰减比较小、刹车灵敏,配合ABS系统能有效防止车轮抱死,刹车力量强劲。
只不过实心盘式刹车系统的刹车盘尺雨较小,且没有通风孔,刹车力没有通风盘式大,但实心盘式刹车系统制造成本更低廉。
实力盘式刹车多应用于中高档轿车,通风盘式多用于高级轿车和跑车、赛车等对刹车系统要求极高的车型上。
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