发动机原理(课堂PPT)
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发动机基本结构与工作原理ppt
怠速控制系统
怠速控制系统概述
怠速控制系统是发动机控制系统 的重要组成部分，负责控制发动 机在怠速状态下的运转。
怠速控制系统的组成
怠速控制系统通常由怠速电机、 节气门位置传感器、空气流量计 等组成。
怠速控制系统的控制 逻辑
怠速控制系统的控制逻辑是根据 发动机的转速和负荷，通过调节 怠速电机和节气门位置来控制发 动机的进气量，从而保持发动机 的稳定运转。
Байду номын сангаас
进气控制系统
进气控制系统概述
进气控制系统是发动机控制系 统的重要组成部分，负责控制 发动机的进气过程。
进气控制系统的组 成
进气控制系统通常由进气歧管 、节气门、空气滤清器等组成 。
进气控制系统的控 制逻辑
进气控制系统的控制逻辑是根 据发动机的转速和负荷，通过 调节节气门的开度和进气歧管 的长度来控制发动机的进气量 ，从而影响发动机的动力输出 和燃油经济性。
发动机异响故障
故障原因
可能的原因包括发动机内部零件磨损、润滑不良、外部零件松动等。
排除方法
检查发动机内部零件，更换润滑油，紧固外部零件等。
发动机抖动故障
故障原因
可能的原因包括供油系统故障、点火系统故障、机械故障等。
排除方法
检查供油系统和点火系统，检查发动机机械部分等。
THANKS
特点
03
转子发动机具有较高的压缩比和较宽的转速范围，但燃油经济
性较差。
燃气轮机
定义
燃气轮机是一种以燃气为工质的热力发动机，将燃气压力转化为 机械能输出。
工作原理
燃气轮机的工作原理是利用燃气在涡轮中膨胀，推动涡轮旋转， 将热能转化为机械能。
特点
燃气轮机具有较高的热效率和较宽的功率范围，但燃油经济性较 差。
新人教版九年级物理课件第14章第1节 热机 (共23张PPT)
排出废气
笨重、效率较高
载重汽车、拖拉机、火车、 轮船等
课堂检测：
1.汽油机和冲程排出的 废气相同；启动时，都是靠＿＿先使飞轮和 曲轴转动起来的.
答案：气缸 排气 外力
2.柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了（ D ） A.提高热机效率 B.节省燃料 C.可以做更多的功 D.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩和排气三
（4）排气冲程：排气门打开，活塞从下止 点移动到上止点，废气随着活塞的上行，被 排出气缸．由于排气系统有阻力，且燃烧室 也占有一定的容积，所以在排气终了时，不 可能完全将废气排净，这部分留下来的废气 称为残余废气．残余废气不仅影响充气，对 燃烧也有不良影响.
说明：排气冲程结束时，活塞又回到了上止 点,也就完成了一个工作循环．随后，曲轴 依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转，开始 下一个循环．如此周而复始，发动机就不断 地运转起来.
第十四章 内能的利用 第1节 热 机.
学习目标：
一. 了解四冲程汽油机的基本工作原理.
二. 了解柴油机与汽油机工作原理的相同点与不 同点.
重点难点：
（1）重点： 汽油机的工作原理及四个冲程中能的转化.
（2）难点： 汽油机的工作原理.
热机原理
如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住 管口，将水加热一段时间，观察现象.
。2021年3月5日星期五2021/3/52021/3/52021/3/5
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/52021/3/5March 5, 2021
课后检测题：
1.如图所示是四冲程内燃机工作循环中的一个冲 程，它是（ B ）
笨重、效率较高
载重汽车、拖拉机、火车、 轮船等
课堂检测：
1.汽油机和冲程排出的 废气相同；启动时，都是靠＿＿先使飞轮和 曲轴转动起来的.
答案：气缸 排气 外力
2.柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了（ D ） A.提高热机效率 B.节省燃料 C.可以做更多的功 D.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩和排气三
（4）排气冲程：排气门打开，活塞从下止 点移动到上止点，废气随着活塞的上行，被 排出气缸．由于排气系统有阻力，且燃烧室 也占有一定的容积，所以在排气终了时，不 可能完全将废气排净，这部分留下来的废气 称为残余废气．残余废气不仅影响充气，对 燃烧也有不良影响.
说明：排气冲程结束时，活塞又回到了上止 点,也就完成了一个工作循环．随后，曲轴 依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转，开始 下一个循环．如此周而复始，发动机就不断 地运转起来.
第十四章 内能的利用 第1节 热 机.
学习目标：
一. 了解四冲程汽油机的基本工作原理.
二. 了解柴油机与汽油机工作原理的相同点与不 同点.
重点难点：
（1）重点： 汽油机的工作原理及四个冲程中能的转化.
（2）难点： 汽油机的工作原理.
热机原理
如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住 管口，将水加热一段时间，观察现象.
。2021年3月5日星期五2021/3/52021/3/52021/3/5
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/52021/3/5March 5, 2021
课后检测题：
1.如图所示是四冲程内燃机工作循环中的一个冲 程，它是（ B ）
《发动机的工作原理》PPT课件
0
七、按ห้องสมุดไป่ตู้活塞的工作方式分类
按活塞工作方式的不同，发动机可分为往复活塞式与转子 活塞式。
八、按照供油方式分类
汽油发动机按供油方式不同，还可分为化油器式与电喷式。
第一章 总论
本章主要介绍的内容有：
● 发动机的分类 ● 发动机专业术语 ● 发动机的编号 ● 发动机的组成 ● 发动机的工作原理
第一节 发动机的分类
本节主要介绍的内容有：
● 按使用燃料的不同 ● 机体 ● 油底壳 ● 气缸垫
一 、按使用燃料的不同
按使用燃料的不同，汽车发动机可以分为汽油发动机、柴油发 动机、CNG发动机、LPG发动机、双燃料发动机。
二 、按照行程分类
按发动机工作行程的不同，汽车发动机又可分为四行程发动机 与二行程发动机。
三 、按照冷却方式分类
按发动机冷却方式的不同，汽车发动机还可分为水冷式发动机 和风冷式发动机。
四 、按照气缸数目分类
按发动机气缸体气缸数目的不同，发动机又可分为单缸、双缸及 多缸发动机，如图所示，分别列举了直列四缸、五缸、六缸、V形八缸 以及W型十二缸等多缸发动机。
五 、按照气缸排列方式分类
按发动机气缸的布置方式，汽车发动机有如图所示的五种常见 型式，分别是直列、斜置、对置、V形和W型。
六、按照进气系统是否采用增压方式分类
自然吸气（非增压）式发动机如图1-12和强制进气（增压式）发 动机如图1-13。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采 用增压式的。
发动机原理构造培训资料ppt
检查散热器、水泵、节温器等部件是否工作正常，以确保发动机散热
良好。
发动机的定期保养项目及更换周期
更换机油和机滤
每次更换机油时，需要同时更换机滤，以过滤机油中的杂质和 沉积物。
更换空气滤清器
空气滤清器的作用是过滤进入发动机的空气，定期更换可以保 证发动机进气畅通。
更换燃油滤清器
燃油滤清器可以过滤燃油中的杂质和水分，定期更换可以保证 发动机燃油系统正常运行。
如发动机油耗过高，需要检查燃油管路、燃 油滤清器等部件是否正常工作，同时调整驾 驶习惯和行驶路况以降低油耗。
06
新型发动机技术介绍
可变气门正时技术（VVT）
总结词
可变气门正时技术是一种通过改变气门开度和气门关闭时间来提高发动机性能的 技术。
详细描述
VVT技术通过改变气门正时，即气门打开和关闭的时间点，来优化发动机的进气 和排气过程，以提高发动机的燃烧效率、动力性和经济性。这项技术需要配合其 他技术如可变气门升程和可变气门正时来达到更好的效果。
发动机分类
发动机可根据不同特征进行分类，如内燃机、外燃机、电动 机、喷气发动机等。
发动机的基本构造
发动机组成
发动机主要由燃烧室、气缸、活塞、曲轴等组成，其中气缸是发动机的核心 部件。
气缸工作原理
气缸通过吸入空气和燃料混合物，在压缩和点火过程中产生高压气体，推动 活塞运动，进而带动曲轴旋转，实现机械能的输出。
THANKS
类型
根据不同燃料类型和发动机结构，气缸有直列式、V型和水平 对置等不同形式。
活塞
作用
活塞是气缸内的关键部件，通过在气缸内上下运动将热能转化为机械能。
组成与结构
活塞由顶部、环槽、裙部和活塞销等组成，一般采用铝合金制造。
发动机构造工作原理ppt课件
活塞式发动机的分类
▪ 按活塞运动方式 ：往复活塞式、旋转活塞式 ▪ 按着火方式:压燃式、点燃式 ▪ 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 ▪ 按冷却方式:水冷式、风冷式 ▪ 按冲程数:四冲程、二冲程 ▪ 按进气状态 ：增压式、非增压式 ▪ 按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式
▪ 排放品质
➢ 有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒
▪ 噪声水平
➢ 刺激神经、使人烦躁、反映迟钝
发动机速度特性
▪ 速度特性曲线
➢ 燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转 矩、功率、燃料消耗率）随转速改变而变化的曲线。
➢ 如何得到曲线：在一定转速下，用测功器对曲轴施加阻力 矩，获取曲线的位置，依此类推。
▪ 主要缺点：
➢ 燃油消耗率高，燃料经济性差
内燃机产品名称与型号编制规则
第五节 发动机的性能指标与特性
▪ 动力性能指标 ▪ 经济性能指标 ▪ 环境指标 ▪ 发动机速度特性
动力性能指标
▪ 有效转矩Te
➢ 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为N·m 。 ➢ 有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。
▪ 压缩比
➢ 表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之 比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比。一般用ε表示。
▪ 工况
Va 1 Vs
Vc
Vc
➢ 内燃机在某一时刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴 转速表示。
▪ 负荷率
➢ 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效 功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
经济性能指标
▪ 有效热效率ŋe
燃料燃烧产生的热量转化为有效功的百分比。
发动机基本结构与工作原理ppt
总结词
涡轮增压技术是一种利用废气带动涡轮来压缩进气的技术，以提高发动机的进气 量和压缩比，从而提升发动机的动力和经济性能。
详细描述
涡轮增压技术通过涡轮将废气吸入并压缩进气管，使得更多的空气进入汽缸，提 高燃烧效率。这项技术通常应用在柴油发动机上，也可用于汽油发动机。
油电混合技术
总结词
油电混合技术是一种将燃油发动机和电动机结合使用的技术 ，以提高燃油经济性和环保性能。
检查发动机各部件的螺栓、螺母是否松动，及时 紧固。发动 Nhomakorabea的定期保养
更换机油及机滤
定期更换发动机机油和机滤，保持发动机内部清洁。
检查火花塞
定期检查火花塞磨损情况，如需更换及时更换。
检查进气道和喷油器
定期清洗进气道和喷油器，防止积碳和污垢沉积。
发动机常见故障及排除方法
发动机过热
检查冷却液液面、水泵、节温器是否正常工作，散热器是否堵塞 。
详细描述
油电混合技术通常将燃油发动机和电动机结合在同一台车上 ，根据行驶状态和需求，选择使用燃油发动机或电动机进行 驱动。这项技术可大幅提高燃油经济性和环保性能，同时提 高车辆的加速性能和动力输出。
THANKS
谢谢您的观看
气缸体
容纳气缸和活塞，控制进气和排气
气缸盖
封闭气缸顶部，控制进气和排气
活塞
在气缸中上下运动，将燃油和空气 混合物压缩并点燃
连杆
连接活塞和曲轴，传递动力
发动机的基本工作原理
进气冲程
压缩冲程
吸入燃油和空气混合物
将燃油和空气混合物压缩至点燃
燃烧冲程
点燃燃油和空气混合物，产生爆炸
排气冲程
排出燃烧后的废气
02
汽车发动机的工作原理图解ppt课件
残余废气
排气门打开
活 塞
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
11
二、四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K 压力800~900
kPa
温度800~1000K 压力3~5 MPa
喷油器
进气门
纯空气
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温度 800~1000K压力 105~400 kPa
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排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力
5~10 MPa
喷油泵
12
二·二冲程汽油机的工作原理
13
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程： 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞
继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞 接近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下 运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止 点时，排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受 到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
活 塞
9
3·作功行程
作用：
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程：
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
力和温度迅速提高高温高
压的燃气推动活塞从上止
内燃机ppt课件
只需看打开了哪个气门。
◆识别做功冲程与压缩冲程，在确定两个气门都关闭的
前提下，只需看活塞的运动方向。活塞向上运动为压
缩冲程，活塞向下运动为做功冲程。
◆做功冲程的最明显标志是火花塞点火。
感悟新知
知2－练
例2 [中考·邵阳] 如图2 是四冲程汽油机其中一个冲程的 工作示意图，它表示的是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
2. 活塞式内燃机的工作原理 汽油、柴油等燃料与空气混合， 如果遇到火花或遇到高温达到着火点，就会发生燃烧。 在活塞式内燃机里，这样的燃烧是在汽缸内进行的。汽 缸内的每次燃烧，都会生成高温高压的燃气，推动活塞 做功，而活塞通过连杆、曲轴与飞轮相连，从而使活塞 的移动带动飞轮转动。
感悟新知
知1－讲
3. 活塞式内燃机的种类 常见的活塞式内燃机有汽油机和柴 油机两种，以汽油为燃料的是汽油机，以柴油为燃料的 是柴油机。
感悟新知
知3－练
解析：柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中， 汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的 是空气，故A 错误；
特别提醒 汽油机和柴油机都属于内燃机，但它们
的结构、吸气冲程时吸入的工作物质、压缩 冲程时的压缩程度及点火方式等都有所不同。
感悟新知
知3－练
汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是压燃式点火 的，故B 错误；燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保 持不变，故C 错误；压缩冲程中，活塞压缩气体，对 气体做功，气体的内能变大，故D 正确。
感悟新知
总结归纳 火箭发动机也是热机的一种，其工作原理是：
知4－讲
课堂小结
常见的活塞 式内燃机
内燃机
柴油机 汽油机
结构 工作过程 相同点和不同点
汽车发动机原理PPT课件
gi，ηi，经济性指标。
精选ppt
28
四、指示热效率ηi
定义：实际循环指示功Wci与所用燃油的发
热量Q1之比值,用ηi表示。
Ni —［KW］； Hu —［KJ/kg］燃料热值； Gf —［kg/h］； gi —［g/kw·h］
可以看出：ηi∝1／gi
标定工况下，ηi，gi的大致范围：
gi
ηi
汽油机： 205～320 0.25～0.40
1-2的压缩过程 绝热压缩；
2-3的燃烧过程 等压加热;
3-4的膨胀过程 绝热膨胀；
4-1的排气过程 等容放热。
等容加热循环的热效率：
ηT=1-1/εk-1×(ρK-1 )/K(ρ -1)
二、影响内燃机理想循环的主要因素
分析循环的主要目的是找出影响循环热 效率的因素，找到提高热效率的途径。
常用的方法有： 1、解析法： 从循环热效率的公式出发进行分析。 2、图示法： 由P—V图、T—S图入手分析。
二、影响ηm的因素
使用因素：转速、负荷、润滑油品质、水温等； 结构设计因素：最高燃烧压力、气缸尺寸数目、大气状态等。
1．转速n
负荷一定=>Pi、Ni基本不变
n↑=>摩擦损失↑ =>机械损失↑=>Pm↑
mN Nei 1N Nm i P Pei 1P Pm i
得: n↑,ηm↓
故用提高n来增加发动机的 动力性指标受到限制。 精选p图pt 2-3 ηm随转速的变化38关系
顺时针 正功-循环指示功； 逆时针 负功-泵气功;机械
损失功
示功图上循环曲线所围成的面
积的大小表示功的多少。
精选ppt
25
2、平均指示压力Pi
1）定义：发动机单位气缸工作容积每循环做的指 示功。
发动机原理完整版第一章23、45节PPT课件
例如:
GE90(BY777) F=392000N, qma=1420kg/s
D=3.524m
wp-11(无人机) F=8500N, qma=13kg/s
2020/11/20
D=0.3m
21
一、性能指标
2、单位推力 单位：N ·s/kg
Fs F qma
每秒钟流过发动机的每公斤空气产生的推力. 忽略进出口流量变化，完全膨胀：Fs V9 V0 又进行地面台架试验： Fs V9
提供推动力的作用：
(1) 克服飞行阻力 (2) 飞机达到一定速度机翼产生升力 (3) 矢量推力俯仰（偏航）力矩 推力分布
2020/11/20
3
二、推力公式推导
• 取发动机单独安装于短舱的安装形式
– 远前方为“0”截面 – 短舱进口为“01”截面 – 尾喷管出口为 “9”截面
2020/11/20
4
二、推力公式推导
• 气流流经发动机内、外所产生的反作用力：
Fout：气流作用于短舱外表面的轴向合力 Fin： 发动机内各部件所受气流反作用力的轴向合力
F F F ef f 2020/11/20
in
ou5t
二、推力公式推导
• Fout
9
F pdA X
out
f
01
• dA — 短舱外表面微元面积在垂直于轴向
方向上的投影；
2020/11/20
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一、性能指标
• 示例： • 进行发动机地面台架试车，其中发动机进
口流量100kg/s，进口速度120m/s，排气速 度800m/s，尾喷管完全膨胀，则发动机产 生的推力是多少？ • A 68000N • B 80000N
2020/11/20
汽车发动机原理及构造PPT课件
排气行 程
800~1000
105~125 kPa
思考
四冲程汽油机 和柴油机的工 作循环有什么 相同之处呢？
共同点
1. 每个工作循环曲轴转两周，每一行 程曲轴转半周。
2. 只有作功行程产生动力。
思考
2能2够00按~2时80在0火(瞬花时塞最电高极) 间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
配还气会机 引构起大发多动采机用过顶热置，气功门率式下配降气，机燃构油，消一耗般量由增气加门等组一、系气列门不传良动后组果和。气门驱动组组成。 （38）活压塞缩行比程—S——气—缸上总、容下积止与点燃之烧间室的容距积离之称比为称活为塞压行缩程比（。S=2R）。
同呢？ 3功0用0~是50向0作kP相a对(作运功动终的了零) 件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。
第一节 概述
（3）活塞行程S——上、下止点之间的距 离称为活塞行程 （S=2R）。
第一节 概述
（4）曲柄半径R——曲轴旋转中心到曲柄 销中心之间的距离称为曲柄半径。通常活 塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R 。
第一节 概述
（5）气缸工作容积Vh——活塞从一个止点 运动到另一个止点所扫过的容积，称为气 缸工作容积。一般用Vh 表示。单位是L
排气行程 900~1200
105~125 kPa
柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
温度(K)
压力
进气行 程
320~350
800~900 kPa
压缩行 程
800~1000
3~5MPa
作功行 程
2200~2800(瞬时最高)
3~5MPa (瞬时最高)
相关主题
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Fj
Fr
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曲柄连杆机构受力分析
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曲柄连杆机构受力分析
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一、气体作用力
• 作用在活塞顶上的气体力就是内燃机的示功 图，示功图可通过工作过程模拟计算（对新 设计内燃机）或试验方法（对现有内燃机） 确定。
FgD2(pgp')/4
式中，D为气缸直径；p g 为气缸内的绝对压 力； p '为曲轴箱内气体的绝对压力。
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曲柄连杆机构受力分析
• 作用在内燃机曲柄连杆机构中的力有缸内气 体作用力、运动质量惯性力、摩擦力、支承 反力和有效负荷等。一般受力分析时忽略摩 擦力使受力分析偏于安全。所以，在内燃机 曲柄连杆机构中，气体作用力、惯性力与支 承反力、有效负荷相平衡。
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曲柄连杆机构受力
P
F
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10
λ＞1/4时活塞运动曲线
10.09.2020
11
三、偏心曲柄连杆机构运动学
• 一般来说，当偏心率ε>0.1时，其运动情况与 中心机构差别较大，需专门处理。其运动学 特征表现为S>2r，且上、下止点的曲柄转角 位置不在特殊位置（0或180度曲轴转角）。 其无量纲运动公式为：
本讲主要内容
曲柄连杆机构运动学
曲柄连杆机构受力分析
内燃机的转矩波动与飞轮设计
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曲柄连杆机构运动学
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2
曲柄连杆机构运动学
10.09.2020
3
曲柄连杆机构运动学
– 内燃机曲柄连杆机构的分类和特性参数
• 1、内燃机曲柄连杆机构分类
• （1）中心曲柄连杆机构
• （2）偏心曲柄连杆机构。目的在于减小 膨胀行程活塞对气缸的作用力，或在于减 轻上止点附近活塞对气缸的拍击。
• γf：关节夹角；
• 其他同中心曲 柄连杆机构， 副连杆相应参 数带有下标f。
H
γ
γf
φ
H
φf
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主副连杆运动曲线
10.09.2020
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活塞运动规律分析与用途
• １、简谐运动规律：活塞运动可以用简谐函 数表达，可表示为一阶分量和二阶分量；一 阶分量与曲轴同步，二阶分量比曲轴速度快 一倍。
10.09.2020
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力的传递与分解
• 对气缸壁产生侧向力为
Fc Ftan
• 连杆力为
FLF/cos
• 切向力为
F t Fsin()/co s
• 法向力为
F nFco s()/co s
xr lrco s lco s
sin sin
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活塞运动规律
• 整理以上两式后得
x r [1 ( 1 /) co ( 1 s 2 s2 i) 1 /n 2 /]
r[s ( i/n 2 ) s2 i( 1 n 2 s2 i) 1 n /2 ]
a r 2 { c [2 c o ( 1 2 s o s 2 ) i ( s 2 n / 4 ) s 2 2 i ] 1 n 2 ( s 2 ) i 3 / 2 }
• 偏心距：e
• 偏心率： e/r
l
r
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二、中心曲柄连杆机构运动学
• 在中心曲柄连杆机构中，活塞作直线往复 运动，连杆作平面运动，曲柄作旋转运动， 且假定其作等速转动。
• 1、活塞运动规律
• 设x为活塞位移（上止点位置为起点），v 为活塞速度，a为活塞加速度，为曲柄转角， β为连杆摆角。则
无量纲化
x * x / r ( 1 1 /) co ( 1 s 2 s2 i ) 1 / 2 n /
* /r ( ) si ( n / 2 ) s2 i ( 1 n 2 s2 i ) 1 / n 2
a * a / r 2 ( ) c o [2 c ( 1 s 2 s o 2 ) i ( s 2 / n 4 ) s 2 2 ] i 1 n 2 ( s 2 ) i 3 / 2
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2、活塞运动规律简化表达式
• 对于一般内燃机 1/3 ，可把上列各式简化 成
x* 1 c o s (/4 )1 ( co 2 )s
*sin(/2)si2 n
a*cosco2s
其最大误差是，
x * 为0.2%
* 为0.5%
a * 为1%
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λ≤1/4时活塞运动曲线
• ２、活塞运动规律的用途： • （１）活塞位移用于示功图（p-φ与p-v）的
转换、气门干涉的校验及动力计算；
• （２）活塞速度用于评价气缸的磨损程度； • （３）活塞加速度用于计算往复惯性力。
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18连杆机构受力分析
内燃机的转矩波动与飞轮设计
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公式计算。
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四、关节曲柄连杆机构运动学
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关节曲柄连杆机构运动学
• 关节曲柄连杆机 构中，主活塞、 主连杆的运动规 律与一般曲柄连 杆机构相同，而 副活塞、副连杆 的运动规律与前 者有差异。
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关节曲柄连杆机构主要参数
• γ：V型夹角；
x * [ 1 ( 1 /) 2 2 ] 1 / 2 c o [ 1 2 s (s ) i 2 ] 1 / 2 n /
* si n c( o s s i ) 1 n [2 (s i ) 2 ] n 1 / 2
a * co { s2 ( c so i ) 1 n s [2 (s i) 2 ] n
• （3）关节曲柄连杆机构。用于少数双列 式V型及全部三列W型、四列X型和多列 星型内燃机中
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各种曲柄连杆机构
e
l
r e
(1)中心曲柄连杆机构 （2）偏心曲柄连杆机构
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（3）关节曲柄连杆机构
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2、特性参数
• 曲柄半径：r • 连杆长度：l
• 曲柄连杆比：r/l
2 c2 o (s s i) 2 } n 1 [ 2 (s i) 2 n ] 3 /2
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偏心曲柄连杆机构运动特点
• 活塞从上止点到下止点曲柄转过的角度大于 １８０度；
• 活塞从下止点到上止点曲柄转过的角度小于 １８０度；
• 活塞行程大于２倍曲柄半径； • 偏心量不大时，可用中心曲柄连杆机构运动