1、主要内容第第2章章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 作为有动力的航空飞行器,航空活塞发动机出现较早,作为有动力的航空飞行器,航空活塞发动机出现较早,发展期较长,它的理论和实际应用方面都已经比较成熟和发展期较长,它的理论和实际应用方面都已经比较成熟和完善。现在虽然出现了大功率的适用于高速飞行的航空喷完善。现在虽然出现了大功率的适用于高速飞行的航空喷气式发动机,但活塞式发动机仍占有重要的地位。活塞式气式发动机,但活塞式发动机仍占有重要的地位。活塞式飞机的最大特点飞机的最大特点-耗油率低耗油率低。 第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动
2、机的分类、基本组成及工作情形主要内容主要内容1、活塞式发动机的分类、活塞式发动机的分类2、活塞式发动机的基本组成、活塞式发动机的基本组成3、活塞式发动机的工作情形、活塞式发动机的工作情形4、活塞式发动机汽缸的点火顺序、活塞式发动机汽缸的点火顺序 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 按发动机按发动机基本工作原理基本工作原理划分划分 按按混合气形成混合气形成的方式划分的方式划分 按按发动机的冷却方式发动机的冷却方式划分划分 按按汽缸的排列方式汽缸的排列方式划分划分 按空气进入汽缸前按空气进入汽缸
3、前是否增压是否增压划分划分 按发动机转子是否按发动机转子是否带有减速器带有减速器划分划分 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形从基本原理方面划分:二行程和四行程从基本原理方面划分:二行程和四行程二行程二行程发动机只是在过去的少数飞机上采用过。发动机只是在过去的少数飞机上采用过。目前使用的航空活塞式发动机都是目前使用的航空活塞式发动机都是四行程四行程发动机。发动机。 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及
4、工作情形按混合气形成的方式:汽化器和直接喷射式按混合气形成的方式:汽化器和直接喷射式 汽化器式发动机中装有汽化器,汽化器式发动机中装有汽化器,燃油与空气燃油与空气在汽化器内混合好在汽化器内混合好,再进入发动机汽缸中燃烧。,再进入发动机汽缸中燃烧。 直接喷射式发动机中装有直接喷射式发动机中装有燃油直接喷射装置燃油直接喷射装置,发动机工作时发动机工作时燃油由直接喷射装置直接喷入燃油由直接喷射装置直接喷入,混合,混合气在汽缸中形成。气在汽缸中形成。 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形按冷却形式划分
5、:气冷式和液冷式按冷却形式划分:气冷式和液冷式气冷式发动机直接利用气冷式发动机直接利用飞行中的迎面气流飞行中的迎面气流来冷却来冷却汽缸和相关部件。汽缸和相关部件。液冷式发动机利用液冷式发动机利用循环的液体循环的液体来冷却汽缸和相关来冷却汽缸和相关部件,然后冷却液再将所吸收的热量散入大气中去。部件,然后冷却液再将所吸收的热量散入大气中去。 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形根据空气在进入汽缸前是否增压:吸气式和增压式根据空气在进入汽缸前是否增压:吸气式和增压式吸气式发动机工作时,外界的空气被直
6、接吸入发吸气式发动机工作时,外界的空气被直接吸入发动机汽缸。一般用于动机汽缸。一般用于飞行高度较低飞行高度较低的飞机上。的飞机上。增压式发动机上装有增压式发动机上装有增压器增压器,外界的空气进入汽,外界的空气进入汽缸之前,先经过增压器提高压力后,再进入发动机缸之前,先经过增压器提高压力后,再进入发动机汽缸。一般用于汽缸。一般用于飞行高度较高飞行高度较高的飞机上。的飞机上。 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本
7、组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形根据汽缸的排列方式不同:星型式和直列型式根据汽缸的排列方式不同:星型式和直列型式直列型发动机的汽缸呈直列型发动机的汽缸呈“列队列队”式前后排列,它式前后排列,它又可分为又可分为单排直列型单排直列型、水平对置型水平对置型和和H H型型或或V V型型。目。目前使用中最常见的为前使用中最常见的为水平对置型水平对置型。汽缸在机匣的左。汽缸在机匣的左右两侧各排成一行,彼此相对,这种发动机有四缸、右两侧各排成一行,彼此相对,这种发动机有四缸、六缸和八缸。六缸和八缸。星型发动机的汽缸排列星型发动机的汽缸排列呈辐射状呈辐射状,又可分为,又可分为单排单排星型
8、星型和和双排星型双排星型。目前主要应用的是单排星型活塞。目前主要应用的是单排星型活塞式发动机。式发动机。 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形按发动机转子是否带有减速器划分:按发动机转子是否带有减速器划分: 2.1 活塞式发动机的分类活塞式发动机的分类分类分类第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形以上每一项对
9、发动机的划分,都是只说明发动机以上每一项对发动机的划分,都是只说明发动机的某一个侧面,对具体的发动机,应综合各种区别加的某一个侧面,对具体的发动机,应综合各种区别加以说明。例如:以说明。例如: 国产五型(国产五型(670670型)航空活塞式发动机,是九缸、型)航空活塞式发动机,是九缸、单排星型、气冷式、汽化器式发动机并带有增压器。单排星型、气冷式、汽化器式发动机并带有增压器。 美国莱康明公司生产的美国莱康明公司生产的IO-540-C4D5DIO-540-C4D5D是六缸、水是六缸、水平对置型、气冷式、直接喷射式、吸入式发动机。平对置型、气冷式、直接喷射式、吸入式发动机。 第第2章活塞式发动机的
10、分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形装有活塞式发动机的飞机,它向前飞行的拉力是由发动装有活塞式发动机的飞机,它向前飞行的拉力是由发动机带动的螺旋桨产生的,所以螺旋桨就成了飞机的推进器,机带动的螺旋桨产生的,所以螺旋桨就成了飞机的推进器,活塞式发动机加上螺旋桨组成了飞机的动力装置。活塞式发动机加上螺旋桨组成了飞机的动力装置。2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形航空活塞式发动机航空活塞式发动机的主要机件的主要
11、机件: :汽缸、活塞、连杆、汽缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构和机匣曲轴、气门机构和机匣。 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形混合气进行燃烧并将混合气进行燃烧并将燃燃料燃烧释放出来的热能料燃烧释放出来的热能转换为机械能转换为机械能的地方。的地方。 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形在汽缸内做在汽缸内做往复运动往复运动,且活塞在汽缸内只能做且活塞在汽缸内只能做直线运动直线运动。
12、 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形连杆连杆的一端连接活塞,的一端连接活塞,另一端与另一端与曲轴的曲颈曲轴的曲颈相连,当活塞承受燃相连,当活塞承受燃气的压力做直线运动气的压力做直线运动时,经过连杆的传动,时,经过连杆的传动,就能推动曲柄使曲轴就能推动曲柄使曲轴旋转,从而带动螺旋旋转,从而带动螺旋桨旋转。桨旋转。 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 2.2 活塞式发动机的基本
13、组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形曲拐机构曲拐机构 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形发动机运转时,汽缸发动机运转时,汽缸内不断进行着气体的内不断进行着气体的新陈代谢,新陈代谢,气门机构气门机构就是控制气门的开启就是控制气门的开启和关闭和关闭,以保证新鲜,以保证新鲜混合气(或空气)在混合气(或空气)在适当的时机进入汽缸适当的时机进入汽缸; ;保证燃烧后的废气适保证燃烧后的废气适时地从汽缸排出。时地从
14、汽缸排出。 2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形航空活塞式发动机不但要具备上面所述的主要机件,航空活塞式发动机不但要具备上面所述的主要机件,而且还必须有许多附件相配合,才能够进行工作。航而且还必须有许多附件相配合,才能够进行工作。航空活塞式发动机一般都具有空活塞式发动机一般都具有燃油、点火、润滑、冷却燃油、点火、润滑、冷却和启动和启动等工作系统。等工作系统。燃油系统:燃油系统:不断地供给发动
15、机适当数量的燃油,并将燃油雾不断地供给发动机适当数量的燃油,并将燃油雾化,同空气均匀混合形成可燃混合气。化,同空气均匀混合形成可燃混合气。点火系统:点火系统:在适当的时刻产生电火花,点燃汽缸内的混合气。在适当的时刻产生电火花,点燃汽缸内的混合气。电火花是由装在汽缸上的电嘴在高压电的作用下产生的,产生高电火花是由装在汽缸上的电嘴在高压电的作用下产生的,产生高压电的附件叫压电的附件叫磁电机磁电机。2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成 组成组成第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形润滑系统:润滑系统:不断地将滑油送到各机件的摩擦面进行润
16、滑,以不断地将滑油送到各机件的摩擦面进行润滑,以减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。滑油是在滑油泵的作用下,在减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。滑油是在滑油泵的作用下,在润滑系统内部循环流动的。润滑系统内部循环流动的。冷却系统:冷却系统:把汽缸的一部分热量散发到大气中去,保证汽缸把汽缸的一部分热量散发到大气中去,保证汽缸的温度正常。冷却系统的型式有气冷式和液冷式。目前航空上多的温度正常。冷却系统的型式有气冷式和液冷式。目前航空上多采用气冷式冷却系统。采用气冷式冷却系统。2.2 活塞式发动机的基本组成活塞式发动机的基本组成启动系统:启动系统:发动机启动时,将曲轴转动起来,使发动机从静发动机启动时,将曲轴转
17、动起来,使发动机从静止状态转入正常工作。启动发动机的动力有气体压力和电动力两止状态转入正常工作。启动发动机的动力有气体压力和电动力两种。种。 基本术语基本术语第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形发动机工作时,活塞在汽缸内做往复直线运动,通过连杆连接,发动机工作时,活塞在汽缸内做往复直线运动,通过连杆连接,使曲轴做旋转运动。使曲轴做旋转运动。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 上止(死)点上止(死)点 下止(死)点下止(死)点 曲轴转角曲轴转角 活塞行程活塞行程 曲臂半径曲臂半径 燃烧室容积燃烧室容积 汽缸工作容积汽缸工作容积
18、汽缸全容积汽缸全容积 压缩比压缩比 基本术语基本术语第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形上死点:上死点:活塞顶活塞顶距距曲轴旋转曲轴旋转中心中心的的最远距离最远距离的位置。的位置。下死点:下死点:活塞顶活塞顶距距曲轴旋转曲轴旋转中心的中心的 最近距离最近距离的位置。的位置。曲轴转角:曲臂中心线与曲轴转角:曲臂中心线与汽汽缸中心线缸中心线的夹角。的夹角。活塞行程活塞行程L L:上死点上死点与与下死下死点点间的距离。间的距离。曲臂半径曲臂半径R R:曲轴旋转中心曲轴旋转中心与与曲颈中心曲颈中心的距离。的距离。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动
19、机的工作情形 基本术语基本术语第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形燃烧室容积:活塞在上死点燃烧室容积:活塞在上死点时,时,活塞顶活塞顶与与汽缸头汽缸头之间形成的之间形成的容积。容积。汽缸工作容积汽缸工作容积:上死点上死点与与下下死点之间死点之间的汽缸容积。的汽缸容积。汽缸全容积汽缸全容积:活塞顶与汽缸:活塞顶与汽缸头之间形成的容积。汽缸全容积头之间形成的容积。汽缸全容积等于等于燃烧室容积燃烧室容积与与汽缸工作容积汽缸工作容积之和。之和。压缩比:压缩比:汽缸全容积汽缸全容积与与燃烧燃烧室容积室容积之比。之比。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发
20、动机的工作情形 基本术语基本术语第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 工作循环工作循环第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形四行程活塞发动机每完成四行程活塞发动机每完成一个循环一个循环,活塞在,活塞在上死点上死点与与下死点下死点之间之间往返往返两次两次,连续地移动了,连续地移动了四个行程四个行程。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形进气行程进气行程压缩行程压缩行程膨胀行程膨胀行程排气行程排气行程 工作循环工作循环第第2章活塞式发动
21、机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 进气过程进气过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 容积效率(容积效率(volumetric efficiencyvolumetric efficiency):在进气行程时在进气行程时气缸真实吸入的混和气体积气缸真实吸入的混和气体积除除以以汽缸容积汽缸容积。这。这代表了引擎的吸气能力代表了引擎的吸气能力。 容积效率对于容积效率对于扭力扭力有决定性的影响,有决定性的影响,容积效率越大容积效率越大,引擎扭力越佳引擎扭力越佳;
22、影响容积效率的因素:影响容积效率的因素:转速,汽缸转速,汽缸头进气道的流量,气门截面积的大小,凸轮头进气道的流量,气门截面积的大小,凸轮轴的设计,进气岐管的长度,燃料雾化的程轴的设计,进气岐管的长度,燃料雾化的程度度等。等。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 进气过程进气过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 现今采用四行程引擎,其容积效率皆现今采用四行程引擎,其容积效率皆已达到已达到90%90%。若。若进气岐管进气岐管的长度经过校调,的长度经过校调,便可以在特定的转速域达到便可以在特定的转速域达到超过超过100%100%的
23、容积的容积效 率 。 在 进 气 口 处 加 装效 率 。 在 进 气 口 处 加 装 涡 轮 增 压 器涡 轮 增 压 器(turbochargerturbocharger),),也可以增加容积效率。也可以增加容积效率。 因液体的因液体的泄露泄露、压缩压缩等损失的能量称为等损失的能量称为容积损失。容积损失。 2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 进气过程进气过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形作用:作用:使汽缸内充满使汽缸内充满新鲜混合气新鲜混合气。开始时,活塞位于上死点,开始时,活塞位于上死点,进气门提前进气门提前开启开
24、启(10(10 4040 ) ) (曲轴转角)(曲轴转角)。工作过程:活塞下行工作过程:活塞下行,在汽缸内形成真,在汽缸内形成真空,新鲜混合气(燃料与空气的混合物)在空,新鲜混合气(燃料与空气的混合物)在压力差压力差的作用下进入汽缸。的作用下进入汽缸。活塞到达下死点时,空气仍以惯性向汽活塞到达下死点时,空气仍以惯性向汽缸内流动,缸内流动,进气门延时关闭进气门延时关闭(20(20 6060 ) ) 。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 压缩过程压缩过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 作用:作用:对汽缸内的新鲜混合气进行对汽
25、缸内的新鲜混合气进行压缩压缩,为混合气的为混合气的燃烧后膨胀做功燃烧后膨胀做功提供条件。提供条件。 开始时,活塞位于下死点,进、排气门开始时,活塞位于下死点,进、排气门关闭。关闭。 活塞向上运动,汽缸内的气体被压缩,活塞向上运动,汽缸内的气体被压缩,气体的气体的压力压力和和温度温度上升。上升。 压缩过程中,压缩过程中,汽缸内的气体汽缸内的气体与与汽缸壁之汽缸壁之间存在热交换间存在热交换。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 燃烧与膨胀过程燃烧与膨胀过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 作用:作用:电火花将混合气点燃并完全燃烧
26、,放出热能。电火花将混合气点燃并完全燃烧,放出热能。 开始时,活塞位于上死点,进、排气门关闭。开始时,活塞位于上死点,进、排气门关闭。 汽缸内的汽缸内的气体压力气体压力和和温度温度急剧升高。急剧升高。 燃烧过程在燃烧过程在膨胀过程中的某一时刻膨胀过程中的某一时刻结束。结束。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 燃烧与膨胀过程燃烧与膨胀过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 作用:作用:使燃料的使燃料的热能转换为机械能热能转换为机械能。 开始时,活塞位于开始时,活塞位于上死点上死点,进、排气,进、排气门关闭。门关闭。 活塞到达上
27、死点后开始下行,燃气膨活塞到达上死点后开始下行,燃气膨胀做功,直到排气门开启。胀做功,直到排气门开启。 汽缸汽缸容积不断增大容积不断增大,燃气的压力燃气的压力和和温温度不断降低。度不断降低。 膨胀过程中燃烧过程膨胀过程中燃烧过程也在也在同时同时进行。进行。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 排气过程排气过程第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形作用:作用:将废气排出汽缸,以便再次充将废气排出汽缸,以便再次充入新鲜的混合气。入新鲜的混合气。开始时,活塞位于下死点,进、排气开始时,活塞位于下死点,进、排气门关闭。门关闭。活塞向上运动
28、,废气被排出汽缸。活塞向上运动,废气被排出汽缸。排排气门提前开启气门提前开启(30 80 ),延迟关闭延迟关闭(10 70 )。排气过程排气过程汽缸内的压力大于外界大气汽缸内的压力大于外界大气压力压力。2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形 看图说话看图说话第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形123456 理想循环理想循环第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形奥托循环:奥托循环:当
29、前使用的航空当前使用的航空活塞式发动机的理想工作循环。活塞式发动机的理想工作循环。绝热压缩过程:绝热压缩过程:工质被工质被压缩压缩,获得外功,获得外功,内能增加,温度和压内能增加,温度和压力提高而比容减小力提高而比容减小;等容加热过程:等容加热过程:工质被工质被加热加热,不对外做功,全部热量转化成内不对外做功,全部热量转化成内能,能,温度和压力升高而比容不变温度和压力升高而比容不变,为膨胀作功准备条件;为膨胀作功准备条件;绝热膨胀过程:绝热膨胀过程:工质工质对外作功对外作功,内能减小内能减小,温度和压力下降而比温度和压力下降而比容增大容增大;等容放热过程:等容放热过程:工质放出工质放出热量热量
30、,内能减小,温度和压力降低而比内能减小,温度和压力降低而比容保持不变容保持不变。 理想循环理想循环第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形活塞式发动的工作循环活塞式发动的工作循环0-1 0-1 进气过程进气过程:没有流动损失没有流动损失,进入汽缸后的气体的压力始终与进入汽缸后的气体的压力始终与外界大气压相等,这个过程是外界大气压相等,这个过程是等等压进气过程压进气过程。1-2 1-2 压缩过程:压缩过程:气体不从外界气体不从外界吸热,也不向外界排热,并且没吸热,也不向外界排热,并且没有摩擦,是有摩
31、擦,是理想绝热压缩过程理想绝热压缩过程。2-3 2-3 燃烧过程:燃烧过程:没有热损失,没有热损失,混合气的燃烧不需要耗费时间,混合气的燃烧不需要耗费时间,从燃烧开始到结束,汽缸容积没从燃烧开始到结束,汽缸容积没有变化,是有变化,是等容燃烧过程等容燃烧过程。 理想循环理想循环第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.3 活塞式发动机的工作情形活塞式发动机的工作情形活塞式发动的工作循环活塞式发动的工作循环3-4 3-4 膨胀过程:膨胀过程:气体同外界没气体同外界没有热交换,也没有热摩擦,是有热交换,也没有热摩擦,是理理想绝热膨胀过程想绝热膨胀过程。
32、4-5 4-5 排气过程:排气过程:分两个阶段。分两个阶段。活塞到达下死点的一瞬间活塞到达下死点的一瞬间,排,排气门开放,在汽缸容积保持不变气门开放,在汽缸容积保持不变的情况下,一部分废气排出汽缸,的情况下,一部分废气排出汽缸,汽缸内的废气压力立刻下降到等汽缸内的废气压力立刻下降到等于外界大气压力。是于外界大气压力。是等容过程等容过程。活塞从下死点向上死点运动时,活塞从下死点向上死点运动时,废气被活塞推出汽缸,没有流动废气被活塞推出汽缸,没有流动损失,是损失,是等压过程等压过程。 点火顺序点火顺序第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.4 活塞
33、式发动机汽缸的点火顺序活塞式发动机汽缸的点火顺序航空活塞式发动机航空活塞式发动机一般都由一般都由多个汽缸多个汽缸组成,每一个组成,每一个汽缸的工作过程和工作循环完全相同,只是工作顺序汽缸的工作过程和工作循环完全相同,只是工作顺序不同,而是不同,而是按一定的次序均匀按一定的次序均匀错开的。因此,各个汽错开的。因此,各个汽缸的点火顺序也是不一样的。这样可以保证活塞推动缸的点火顺序也是不一样的。这样可以保证活塞推动曲轴的力量比较均匀,发动机的运转较为平稳。曲轴的力量比较均匀,发动机的运转较为平稳。汽缸的汽缸的工作顺序与汽缸的排列型式工作顺序与汽缸的排列型式相关。相关。 点火顺序点火顺序第第2章活塞式
34、发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.4 活塞式发动机汽缸的点火顺序活塞式发动机汽缸的点火顺序原则:各汽缸的原则:各汽缸的点火间隔角点火间隔角应相等应相等曲轴的排列应曲轴的排列应两两对称两两对称,以达到惯性离心力的,以达到惯性离心力的自自身平衡。身平衡。应尽可能使应尽可能使连续点火的汽缸的曲柄不是相邻的曲连续点火的汽缸的曲柄不是相邻的曲柄柄,从而,从而使机匣受力更均匀使机匣受力更均匀。 点火顺序点火顺序第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.4 活塞式发动机汽缸的点火顺序活塞式发动机汽缸的点火顺序曲轴不在同
35、一个水平面内,确曲轴不在同一个水平面内,确定发动机的点火顺序应满足下面三定发动机的点火顺序应满足下面三个原则:个原则:各汽缸的点火间隔角相等,如各汽缸的点火间隔角相等,如六缸发动机,间隔角为:六缸发动机,间隔角为:120120曲轴的排列应两两对称,已达曲轴的排列应两两对称,已达到到惯性离心力的自身平衡惯性离心力的自身平衡;尽可能使连续点火的汽缸的曲尽可能使连续点火的汽缸的曲柄不是相邻的柄不是相邻的。六缸水平对置型发动机点火顺六缸水平对置型发动机点火顺序:序: 1-4-5-2-3-6 1-4-5-2-3-6美国莱康明的美国莱康明的IO-540-C4D5DIO-540-C4D5D六缸水平对置型发动
36、六缸水平对置型发动机机 点火顺序点火顺序第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.4 活塞式发动机汽缸的点火顺序活塞式发动机汽缸的点火顺序九缸单排星型活塞五型发动机:九缸单排星型活塞五型发动机:九个汽缸均匀地排列呈星型相九个汽缸均匀地排列呈星型相邻两个汽缸之间的夹角为:邻两个汽缸之间的夹角为:4040发动机完成一个工作循环,发动机完成一个工作循环,曲曲轴旋转两圈轴旋转两圈,九个汽缸都要点火一,九个汽缸都要点火一次。次。九缸星型排列的发动机的汽缸九缸星型排列的发动机的汽缸点火顺序为:点火顺序为:1-3-5-7-9-2-4-6-8-11-3-5-7-
37、9-2-4-6-8-1单排星型发动机的汽缸工作单排星型发动机的汽缸工作次序次序 点火顺序点火顺序第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形2.4 活塞式发动机汽缸的点火顺序活塞式发动机汽缸的点火顺序单排星型发动机的汽缸工作单排星型发动机的汽缸工作次序次序 第第2章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形章活塞式发动机的分类、基本组成及工作情形 本本 章章 小小 结结基本概念基本概念 分类方式、奥托循环、点火原则、工作原理分类方式、奥托循环、点火原则、工作原理主要问题主要问题 分类方式及其类别分类方式及其类别 活塞发动机的主要部件及其工作活塞发动机的主要部件及其工作 奥托循环组成及活塞发动机的工作原理奥托循环组成及活塞发动机的工作原理 活塞发动机的点火原则及其不同类型的点火次序活塞发动机的点火原则及其不同类型的点火次序