绘制内燃机机构运动简图ppt

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单缸内燃机机构运动简图的绘制

学习单元三汽车常用机构
任务描述：下图的内燃机结构简图虽然较为清晰地显示了单缸内燃机内部的结构零件但是在反映机构的运动情况时显得较为复杂不利于分析机构的运动规律因此为了便于分析理解可以把下图中的结构图画成内燃机的机构运动简图学习目标： 1.学习运动副的定义与分类； 2.学习运动副的表示方法； 3.学会绘制机构运动简图
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
学习单元三汽车常用机构
同时具备以上三个特征的称为机器机构仅有机器的前两个特征即机构是人为的实体组合并且各个实体间具有确定的相对运动图3-1所示内燃机由曲柄连杆机构、凸轮机构和齿轮机构组成见图3-3
a b c
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
学习单元三汽车常用机构
运动副中构件间的接触形式可分为点、线和面三种按照构件间的接触特性一般运动副可分为低副和高副两类
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
学习单元三汽车常用机构
1、低副两构件之间通过面接触形成的运动副称为低副根据它们之间的相对运动是转动还是移动又可以分为转动副和移动副
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
学习单元三汽车常用机构
a齿轮副 b凸轮副
高副中两构件之间是点、线接触接触部分压强高故容易磨损
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
学习单元三汽车常用机构
根据组成运动副的两构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动运动副可分为平面运动副和空间运动副三、机构运动简图由于机构的运动仅与机构中运动副的性质低副或者高副等、运动副的数目及相对位置转动副中心、移动副中心、高副接触点的位置等、构件的数目有关而与构件的外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造等因素无关因此可以按照一定的长度比例尺确定运动副的位置并用特定的构件和运动副符号及线条绘制出图形这种表示机构运动特征的简单图形称为机构运动简图机构运动简图简明地表达了实际机构的运动情况此外还可以通过该图进行运动和动力分析

单缸内燃机机构运动简图的绘制ppt课件

从运动角度分析，机器是由若干构件组成的。“构件”是指机器的运动单元。构件可以是一个零件，如内燃机的曲轴，见图3-1-1 ；也可能是若干个零件的刚性组合体，如内燃机的连杆，是由连杆、螺母、连杆盖和螺栓等零件组成的一个构件整体，如图3-1-2所示。
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制二、运动副
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
同时具备以上三个特征的称为机器。机构仅有机器的前两个特征，即机构是人为的实体组合，并且各个实体间具有确定的相对运动。图3-1所示内燃机由曲柄连杆机构、凸轮机构和齿轮机构组成，见图3-3。
（a）
（b）
（c）
•
图3-1-3 组成内燃机的机构
•
（a）曲柄连杆机构（b）齿轮机构（c）凸轮机构 6
机构是由若干构件组成的。当由构件组成机构时，需要以一定的方式把各个构件彼此联接起来，而且每个构件至少必须与另一构件相联接，并且这种联接不能是刚性联接（如铆接、焊接）。我们把两构件直接接触而又彼此有一定的相对运动的联接称为运动副。
运动副中构件间的接触形式可分为点、线和面三种。按照构件间的接触特性，一般运动副可分为低副和高副两类。
学习单元三汽车常用机构
本单元的学习任务可以分为：学习任务一绘制单缸内燃机机构运动简图学习任务二分析汽车前轮转向机构学习任务三分析内燃机配气机构学习任务四分绘制
任务描述：
下图的内燃机结构简图虽然较为清晰地显示了单缸内燃机内部的结构零件，但是在反映机构的运动情况时，显得较为复杂，不利于分析机构的运动规律。因此，为了便于分析理解，可以把下图中的结构图画成内燃机的机构运动简图。
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
1、机构的组成组成机构的构件，根据运动副性质可分为三类。（1）机架：机构中固定不动的构件，它用来支撑机构中的其他活动构件。（2）主动件（原动件）：机构中作用了驱动力或力矩的构件，或运动规律已知的构件。（3）从动件：机构中随主动件而运动的其他全部活动构件。 2、机构运动简图的符号

绘制内燃机机构运动简图ppt课件

注：机构运动简图与实际机构有相同的运动特征。
机构示意图：是用特定的构件和运动副符号表示机构的一种简化示意图，仅着重表示结构特征。（不需按比例）
.
1.平面机构的组成
机架
固定构件
机构
原动件
按给定运
从动件
动规律独立运动的构件。
其余活动构件，其活动取决于原动件的运动规律及机构的组成情况。
.
2.机构运动简图的符号（表3-1）
4、机器三个共同特点：（1）都是人为的实体组合（2）各实体间具有特定的相对运动（3）能实现能量的转换或完成有用的机械功 5、机械机构和机器的总称
.
8.零件、构件、机构、机器之间的关系
零件----- 一个独立加工的单元体。
构件-----相对运动的单元体。
机构-----若干构件组成。机器-----若干机构组成。
注：关于工程常用机构运动简图符号国家已有规定。
.
实例：
构件用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。
.
3.机构运动简图的绘制
步骤：
1、分析机械的工作原理、组成及运动传递情况；确定其组成的各构件。 2、确定运动副的类型和数目。 3、测量运动尺寸。
4、恰当选择运动简图的视图平面（投影面）。（一般选大多数构件的运动平面）。 5、选取比例尺（l），定出各运动副的相对位置，开始绘制。
l＝构件的实际长度（m）／图长（mm）注意问题：如l＝1／10，若构件实长为2m，则图长20mm
构件要编号；运动副要有代号；原动件要用箭头表示方向。 .
实例
图3-1 内燃机 1-气缸体 2-活塞 3-连杆 4-飞轮 5-曲轴
.
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单缸内燃机机构运动简图的绘制ppt课件

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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
同时具备以上三个特征的称为机器。机构仅有机器的前两个特征，即机构是人为的实体组合，并且各个实体间具有确定的相对运动。图3-1所示内燃机由曲柄连杆机构、凸轮机构和齿轮机构组成，见图3-3。
（a）
（b）
（c）
•
图3-1-3 组成内燃机的机构
•
（a）曲柄连杆机构（b）齿轮机构（c）凸轮机构 6
（3）以与机构运动平面相平行的平面作为绘制运动简图的平面，用规定的符号和线条按照比例绘制在此平面上，得到的图形即为机构运动简图。
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
2、高副两构件通过点接触或者线接触而组成的运动副称为高副。图3-5a
中凸轮1与从动件2，图3-5b中齿轮1与齿轮2都在其接触处分别组成高副。
（a）齿轮副
（b）凸轮副
图3-5 高副
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•学习单元三汽车常用机构
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
高副中两构件之间是点、线接触，接触部分压强高，故容易磨损。
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
从制造角度来分析，机器是由若干零件组成的，零件是机器组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元。按照使用特点，零件可以分为两种：一种是在各种机器中都可能用到的零件，称为通用零件，如螺钉、螺栓、齿轮、带轮、卡环等；另一种是在特定的机器中才能用到的零件，称为专用零件，如内燃机的曲轴、活塞等。
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
运动副中构件间的接触形式可分为点、线和面三种。按照构件间的接触特性，一般运动副可分为低副和高副两构件之间通过面接触形成的运动副称为低副。根据它们之间的相对运动是转动还是移动，又可以分为转动副和移动副。

内燃机动力学简介PPT课件

均匀发火的发动机，缸数越多，转矩不均匀系数越小。
二冲程机的转矩不均匀系数小于同一缸数的四冲程机。
四冲程高速柴油机的总转矩曲线 (用单位活塞面积的切向力表示)
第15页/共44页
三内燃机质量平衡
1、曲轴平衡块设计 2、往复质量的平衡
第16页/共44页
1 曲轴平衡块设计
平面曲轴平衡块的布置方案 a) 单拐曲轴 b)、c) 二拐曲轴 d) 四拐曲轴
1、气体作用力 2、惯性力 3、单缸转矩和多缸总转矩
第7页/共44页
1 气体作用力
作用于活塞的气体作用力为：
Pg ( pg p0 )Fh
式中的pg是缸内气体的绝对压强，p0是曲轴箱气体的绝对压强，Fh是活塞的投影面积。
pg> p0时，pg是正值，其作用方向是活塞下行方向，负值pg的作用方向相反。
第24页/共44页
四曲轴轴系的扭转振动
1、概述 2、轴系扭振临界转速 3、扭振减振器
第25页/共44页
1 概述
内燃机运转时，在曲轴的每个曲拐上都作用着大小和方向都呈复杂周期变化的切向力Ft和法向力Fn，因此曲轴产生周期变化的扭转和弯曲变形。
如同任何一个具有惯性质量的弹性系统一样，使曲轴各轴段互相扭转的振动，称为扭转振动。
第一部分内燃机曲轴系动力学
一、曲柄连杆机构运动学二、曲柄连杆机构受力分析三、内燃机质量平衡四、曲轴轴系的扭转振动
第1页/共44页
一曲柄连杆机构运动学
曲柄连杆机构见右图。活塞的位移x由其上止点开始计量。则：
x (r l ) r cosα l cosβ
r (1 cosα )
l r
第17页/共44页
1 曲轴平衡块设计

内燃机原理和构造(共57张PPT)

为满足更严格的排放法规，内燃机技术需要不断升级。
多元化动力总成
未来动力总成将呈现多元化趋势，内燃机将与电动机、燃料电池等共同存在。
提高效率降低排放策略
涡轮增压技术
提高进气压力，增加发动机功率和扭矩，同时降低油耗和排放。
轻量化设计
采用高强度材料和先进制造工艺，减轻发动机重量，提高燃油经济性。
02
密封材料选择
根据密封部位的工作条件和要求，选择合适的密封材料，如橡胶、塑料
、金属等。
03
密封技术改进
随着技术进步，新型密封材料和结构不断涌现，如高性能橡胶材料、复
合密封结构等，提高了密封效果和耐久性。同时，采用先进的加工工艺
和质量控制手段，确保密封件的精度和质量。
05
性能评价与试验方法
Chapter
应用领域与市场需求
应用领域
内燃机广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电机组等领域，为现代社会提供了强大的动力支持。
市场需求
随着全球经济的不断发展，对于内燃机的需求也在持续增长。特别是在新兴市场和发展中国家，由于基础设施建设和工业化进程的加速，对于内燃机的需求尤为旺盛。同时，市场对于更加高效、环保的内燃机的需求也在不断增加。
缸内直喷技术
提高燃油雾化质量，实现更精确的燃油喷射控制。
可变气门正时技术
根据发动机工况实时调整气门开度和气门关闭时间，优化燃烧过程。
余热回收技术
利用发动机余热为车辆提供辅助热源，提高能源利用效率。
THANKS
感谢观看
润滑、冷却与密封技术
Chapter
润滑系统组成及作用
润滑系统组成
包括机油泵、机油滤清器、机油冷却器、油道等。

机构及机构运动简图

D C
4.肘板
D
C
1
17
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图？？
A B
E
4/15/2020
DC
FG
18
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
练习
4/15/2020
19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
低副约束数
3×n
2 × PL
=>
F=3n-2PL-PH
高副约束数 1 × Ph
4/15/2020
21
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例一：铰链四杆机构
n=3 pL=4 ph=0 F=3n-2pL-ph=1
4/15/2020
22
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例二——颚式破碎机
2
＝-1 错！
1
实际自由度为1，为什
么？？
存在虚约束！！
4/15/2020
32
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束定义
对机构的运动实际不起作用的约束
B 2E
C
1
4
3
A
F
D
3 2
1
A
B
4/15/2020
33
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束出现场合
两构件之间构成多个运动副时两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不变时联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时机构中对运动不起作用的对称部分

内燃机原理与构造课件

动机等。 ? 4、按进气状态分，有非增压式内燃机和增压式内燃机之分。 ? 5、按冷却方式分，有水冷式和风冷式两种。汽车和工程机械用内燃机多数是
水冷式的。 ? 6、按气缸数及布置分，有单缸内燃机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃
机、直列式内燃机、 V形内燃机(图1-1a)、对置气缸式内燃机 (图1-1b)、斜置式内燃机。 ? 7、按用途分类，有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车用、发电用、农用等内燃机。 ? 8、其他，除以上方式分类外，还可按转速来分，有高速、中速和低速等几种。
.
4
关于排放标准
? 1961年美国开始规定轿车的排气标准， 1970年美国加利福尼亚州决定对载重卡车用柴油机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮
氧化合物从1973年和1975年起分两个阶段进行限制，接着在欧洲、日本和我国都相应
制定了汽车排放法规，并且这些法规将越来
越严格。此外，由于从1973年10月开始，石油输出国大幅度地提高石油价格，从而引
? 6-气缸 7-活塞 8-曲轴 9-曲轴正时皮带轮 10-传动
? 链轮 11-连杆 12-气门 13-凸轮轴正时齿轮
.
11
图1-4 四冲程汽油机基本结构简图
? 1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门
? 7-进气道 8-火花塞 9-排气门 10-排气道
.
12
表1-1 四冲程汽油机工作过程
内气体压力和温度迅速增加（最高压力达 5Mpa，最高温度达
2800K），气体体积急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点运
动（相当于曲轴转角 360°~540°），通过连杆使曲轴旋转
起各国对发动机燃油经济性的重视。
.

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

绘制内燃机机构运动简图

机械
二、运动副
两个零件或构件间既相接触又有相对运动的一种联接形式，如车轮与钢轨、一对轮齿以及轴与轴承之间的联接。
运动副构件之间的可动联接
运动副的分类
运动副中构件间的接触形式分为点、线、面三种形式
按运动副元素接触情况的不同
低副高副
运动副元素为面接触运动副元素为线或点接触
1、低副：分为移动副和转动副
4、机器三个共同特点：（1）都是人为的实体组合（2）各实体间具有特定的相对运动（3）能实现能量的转换或完成有用的机械功 5、机械机构和机器的总称
8.零件、构件、机构、机器之间的关系
零件----- 一个独立加工的单元体。
构件-----相对运动的单元体。
机构-----若干构件组成。机器-----若干机构组成。
任务一绘制内燃机机构运动简图
主讲人：李南南
一、基本概念
1、零件是机器组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元。分为通用零件和专用零件
2、构件组成机械系统的最小运动单元（可以是单独加工的单元体，如车床的主轴；也可是多个零件的组合体，如连杆）。
连杆体
螺栓连杆盖螺母
3、机构多个实体的组合，能够实现预期的相对运动
l＝构件的实际长度（m）／图长（mm）注意问题：如l＝1／10，若构件实长为2m，则图长20mm
构件要编号；运动副要有代号；原动件要用箭头表示方向。
实例
图3-1 内燃机 1-气缸体 2-活塞 3-连杆 4-飞轮 5-曲轴
(1) 转动副：只允许两构件作相对转动。
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动
◆高副：运动副元素为以点或线接触

内燃机原理、结构PPT课件

作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和
系统。
• (1) 曲柄连杆机构
•
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要
运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作
功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转
换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩
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(4)排气行程 • 可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便
进行下一个进气行程。当作功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。实际汽油机的排气行程也是排气门提前打开，延迟关闭，以便排出更多的废气。由于燃烧室容积的存在，不可能将废气全部排出气缸。受排气阻力的影响，排气终止时，气体压力仍高于大气压力，约为0.105～0.115MPa，温度约为900～1200K。曲轴继续旋转，活塞从上止点向下止点运动，又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程，相应地曲轴旋转了两圈。
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(2) 压缩行程
曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定，可燃混合气压力可达0.6～1.2MPa，温度可达 600～700K。压缩比越大，压缩终了时气缸内的压力和温度越高，则燃烧速度越快，发动机功率也越大。但压缩比太高，容易引起爆燃。所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖锐的敲缸声。会使发动机过热，功率下降，汽油消耗量增加以及机件损坏。轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机是很有害的，汽油机的压缩比一般为ε＝6～11。