《发动机基础知识》(入门级)讲课教案.ppt

发动机基础知识发动机基础知识(入入门级门级)目目 录录第一节 发动机的分类与基本构造第二节 发动机的工作原理第三节 二冲程发动机工作原理第四节 四冲程发动机工作原理第五节 二冲程与四冲程发动机的区别第六节 发动机的主要性能指标第七节 发动机一般故障判断浙江宇森百联工具有限公司第一节第一节 发动机的分类与基本构造发动机的分类与基本构造发动机定义 发动机都是将热能转化为动能（例如，转动，推动力等等）。然后，能量通过曲柄装置传递，发动机获得转动能量。浙江宇森百联工具有限公司发动机（以热机为例）热力发动机有两种类型：内燃机与外燃机。内燃机指的是燃料在发动机内燃烧产生能量；外燃机指的是燃料在发动机外燃烧产生能量。热力发动机类型内燃机外燃机往复活塞式（二冲程、四冲程）往复活塞式（二冲程、四冲程）蒸汽机，蒸汽轮机（蒸汽透平）奥图循环（点燃式发动机：汽油机）奥图循环（点燃式发动机：汽油机）燃汽轮机（燃汽透平）狄塞尔循环（压燃式内燃机：柴油机）喷气式发动机旋转活塞式（汪克尔发动机）浙江宇森百联工具有限公司基本结构：两大机构，六大系统。（详见下表）两大机构六大系统1、曲柄连杆机构1、启动系统2、配气机构2、点火系统3、燃油供给系统4、润滑系统5、冷却系统6、排气系统浙江宇森百联工具有限公司两大机构1.曲柄连杆机构：包括机体、活塞连杆、曲轴和飞轮等实现内燃机工作循环完成能量转换的零件。浙江宇森百联工具有限公司两大机构2.配气机构：包括凸轮、凸轮从动机构和气门等。定时开关进、排气门（孔），使未燃混合气进入和废气排出汽缸。浙江宇森百联工具有限公司六大系统1.燃油供给系统：配制和供给正确的可燃混合气。包括燃油箱、输油管、输油泵、化油器（高压油泵和喷油嘴）、进气歧管和空滤器组成。浙江宇森百联工具有限公司2.排气系统：将汽缸排出的废气以可以接受的形式释放到大气中。包括排气管、消声器以及排气后处理装置等。浙江宇森百联工具有限公司3.润滑系统：向作相对运动的零件表面提供合适的润滑条件。二冲程使用混合油的机型没有润滑系统，采用分离润滑的二冲程机型机由油箱、机油泵和出油嘴等组成。四冲程机由机油池（箱）、机油泵、机油管和机油滤器等组成。浙江宇森百联工具有限公司4.冷却系统：将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。风冷机由冷却风扇、冷却风诱导组件和散热片组成；水冷机由冷却水箱、水套、水泵、风扇和节温器等组成。浙江宇森百联工具有限公司5.点火系统：在合适的时间向缸内的可燃混合气提供足够能量的火花。由电源（蓄电池或发电机）、点火控制装置、点火线圈和火花塞等组成。浙江宇森百联工具有限公司6.启动系统：使发动机从静止过渡到工作状态叫启动，完成启动所需的装置有电启动和人力启动两类：电启动包括电源、启动马达、控制机构和阻风门；手启动包括启动器和阻风门。（见下张幻灯片）：浙江宇森百联工具有限公司四冲程四冲程发动机剖面机剖面图浙江宇森百联工具有限公司第二第二节 发动机的工作原理机的工作原理发动机的原理和水枪的工作原理一致。当在水盆中，拉水枪的拉杆时，水被吸入水枪中。当拉拉杆时，水枪内的压力变小，导致水被吸进。当压拉杆时，水枪内的压力增加，水喷出。水枪的壳体等同于发动机的气缸，拉杆等同于发动机的活塞。实际操作中，活塞在气缸中的上下运动导致压力变化。当压力变小时，空气燃料混合物被吸进；当压力增加时，燃烧后的废气被排出。活塞在气缸中所能达到的最高点，被称为“上止点上止点”，所能达到的最低点，被称为“下止点下止点”。“冲程冲程”是指上止点和下止点之间运行的距离。“容积容积”是指活塞一个上冲程产生的排量。（容积=气缸的横切面积活塞的冲程）。发动机的工作原理可简单概括为四个过程：1、进气过程吸进空气燃料混合物。2、压缩过程压缩空气燃料混合物。3、点火和燃烧过程点燃燃烧室内的气体，并燃烧。4、排气过程将燃烧后的废气排出气缸外。浙江宇森百联工具有限公司第三第三节节 二冲程二冲程发动发动机工作原理机工作原理“二冲程”发动机通常没有进气或排气阀门。在二冲程发动机中，取代阀门的是进气口、排气口和扫气口，以完成每个工作循环中的四个过程。（详见下图所示）：浙江宇森百联工具有限公司“二冲程”发动机活塞运动两个冲程，完成整个工作过程。活塞往复运动一次，曲轴转动一周。第四第四节节 四冲程四冲程发动发动机工作原理机工作原理这是每个工作循环要四个冲程的内燃机，在气缸的顶部装有进气阀和排气阀。在有阀门控制的情况下，活塞连续运动，每完成四个冲程就完成了一个工作循环（如右图所示）：浙江宇森百联工具有限公司“四冲程”发动机每四个冲程完成一个工作循环。曲轴转动一周完成两个冲程，完成四个冲程，曲轴需要转动两周。第五第五节节 二冲程与四冲程二冲程与四冲程发动发动机区机区别别不同点不同点 每个燃烧过程，两种发动机曲轴转动的圈数不一样：完成这个过程，二冲程发动机，曲轴转动一圈；而四冲程发动机，完成整个过程，曲轴需要转动两圈。二冲程和四冲程发动机之间相比较，空气燃料混合物，进气口、排气口结构之间有所区别。二冲程发动机中，活塞作为进气和排气通路的阀门。四冲程发动机，有独立的进气和排气阀门，有凸轮轴控制。润滑系统也有所区别，在二冲程发动机中，一定比例的润滑油和空气燃料混合物一起供入曲轴箱，在四冲发动机中，润滑油和空气燃料混合物的供应室分开的。不同点比较不同点比较二冲程二冲程四冲程四冲程输出功率较高（曲轴转动一周做一次功）尾气排放尾气排放量较低（曲轴转动两周做一次功）燃油消耗量较大（因为有未完全燃烧的废气排放）重量及结构因为增加了阀门装置，其结构更加复杂，也更重了。启动表现由于燃油和润滑油混合在一起，可能导致点火失败。倾斜操作由于润滑油和燃料一起供应，使得倾斜操作成为可能，而不顾发动机的摆放角度。浙江宇森百联工具有限公司一般来说，由于四冲程发动机，具有固定用途，较低的燃油消耗率，低速运转，扭矩较大的优点，广泛应用于带式运输机，压缩机和其他的安装在固定地点的机器中。另一方面，工人手持的动力工具（例如割灌机，油锯，绿篱剪等等）需要有重量轻，设计简洁，快速运转（而不是低速运转具有较大力矩）的特点，而且没有位置的限制。因此，二冲程发动机通常应用于手持机械。浙江宇森百联工具有限公司第六第六节节 发动发动机的主要性能指机的主要性能指标标性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准，主要有启动性、动力经济性、排放特性、可靠性耐久性等4个方面。启启动性：性：启动性分常温启动、低温启动、热机启动三种。环境温度-540为常温，环境温度低于-5为低温，大负荷之后停机，短时间内启动称热启动。做好准备工作后30秒内启动成功为合格。浙江宇森百联工具有限公司动力力经济性：性：主要分为标定功率kw、5分钟功率、15分钟功率(汽车）、1小时功率（拖拉机）、12小时功率（发电机、水泵）、持续功率（电站）、最大扭矩（Nm）、最低燃油消耗率g/kwh。排放特性排放特性（手持式动力）：在标定工况和怠速工况下分别测量废气中有害物质的排放总量，按85%和15%权重计算后的数值称为排放特性。有害物质指的是CO、HC、NOX三种物质。（具体数据详见下表）：浙江宇森百联工具有限公司排量CO（g/kwh）HC（g/kwh）NOX（g/kwh）第一阶段限值50cc 805241（295）5.3650cc6031615.36排量CO（g/kwh）HC+NOX（g/kwh）NOX第二阶段限值50cc 805501050cc6037210浙江宇森百联工具有限公司可靠性耐久性：可靠性耐久性：通用小型汽油机标准规定发动机的可靠性耐久性应该在台架上完成，按照规定的循环运转，可靠性120小时，耐久性250小时。排放标准规定的排放控制耐久性分三类，以手持式动力为例：第一类50小时；第二类125小时；第三类300小时。浙江宇森百联工具有限公司发动机的常用机的常用术语：发动机排量：VL=iVh气缸总容积：Va=Vh+Vc，单位是cc气缸工作容积：Vh=D/4S，单位是ml气缸数：i上止点：TDC下止点：BDC气缸直径：D活塞行程：S余隙容积：Vc，单位是cm浙江宇森百联工具有限公司第七第七节 发动机一般故障判断机一般故障判断发动机有许多不同的故障原因和迹象，然而如何缩短判断故障的时间是技术人员最关心的问题，我们将发动机分为三个部分，当这三个部分正常，发动机的启动可能就不会有问题。（见下表）点火系统点火系统在最佳点火时间，点火系统应产生强火花。燃料系统和化油燃料系统和化油空气燃料的混合物供给应在最佳混合比率。压缩压缩保持最佳的气缸压力，气缸内的压缩应无损失。浙江宇森百联工具有限公司三个部分的诊断：当三个组成部分中的一个出问题时，发动机将不能正常运转。诊断发动机的故障时，使用简单的检查程序，从三个组成部分开始。点火系点火系统：诊断从出口开始到进口结束。浙江宇森百联工具有限公司燃油系燃油系统和化油器和化油器：从：从进口开始到出口口开始到出口结束。束。进气管浙江宇森百联工具有限公司压缩：诊断从外部开始到内部结束。浙江宇森百联工具有限公司发动机故障机故障1：发动机不能启动 可将火花塞从气缸上取下，放在气缸外，拉动反冲启动手柄，检查火花塞间隙中是否有火花。如果没有火花，可按照如下步骤先从火花塞开始检查起，然后检查熄火开关，最后检查高压包结束。浙江宇森百联工具有限公司火花塞没有火花现象分析火花塞没有火花现象分析1、检查火花塞可能出现的故障解决方法1、火花塞电极湿的搽干或更换2、电极上有碳渍清理碳渍3、电极烧坏更换火花塞4、不合适的火花塞间隙调整至0.60.7毫米5、绝缘体损坏致绝缘失效更换浙江宇森百联工具有限公司火花塞没有火花现象分析2、检查熄火开关3、检查高压包可能出现的故障解决方法可能出现的问题解决方法1、开关未打开打开1、火花塞帽脱落套上火花塞2、开关损坏更换2、火花塞帽损坏更换3、主配线接地修理3、空气间隙不恰当调整4、火花塞帽弹簧连接不正确修理5、高压线圈损坏更换6、点火线圈内部损坏发动机不能启动，火花塞间隙有火花情况的检查步骤如下：浙江宇森百联工具有限公司火花塞间隙有火花现象分析1、检查空滤器；2、燃料；3、化油器可能出现的故障解决方法1、空滤器堵塞清理污物2、油箱通气口堵塞3、燃料滤堵塞4、不正确的燃料更换正确的燃料5、燃油管堵塞或损坏更换或者清洁6、化油器调整错误重新调整7、化油器堵塞清理污物8、化油器溢油修理密封部件火花塞间隙有火花现象分析4、检查发动机可能出现的故障解决方法1、火花塞松了重新拧紧2、气缸和曲轴箱垫片漏气更换垫片3、气缸壁和活塞环磨损或损坏 更换4、曲轴箱漏气重新装配修理浙江宇森百联工具有限公司发动机故障机故障2：机器停不下来可能出现的原因解决方法熄火引线未连上搭铁重新连接上熄火开关坏更换浙江宇森百联工具有限公司发动机故障机故障3：发动机速度上不去可能出现的问题解决方法1、空滤器堵塞清除污物2、燃油滤清器堵塞3、燃料使用不正确使用正确的燃料4、化油器调整错误重新调整5、化油器膜硬化更换6、化油器堵塞清除污物7、消声器碳堵塞8、气缸排气口堵塞9、点火器内部损坏更换发动机故障机故障4：空载不稳定检查化油器检查发动机可能出现的问题解决方法可能出现的问题解决方法1、化油器调整失误重新调整燃油管有洞更换2、计量杆装置损坏修理曲轴箱垫片有空气进入3、进气阀泄露清洁或更换油封有空气进入4、绝缘体垫片或化油器垫片有空气进入更换或重新扭紧浙江宇森百联工具有限公司发动机故障机故障5：离合器走链可能出现的问题解决方法1、离合器弹簧损坏更换2、离合器弹簧自由长度太长3、离合器蹄块的离心率问题浙江宇森百联工具有限公司谢谢观看看浙江宇森百联工具有限公司结束结束