单缸四冲程内燃机
单杠四冲程内燃机的工作原理
单杠四冲程内燃机的工作原理大家好,今天咱们聊聊单杠四冲程内燃机。
这可是很多车子和机械设备里的核心部件。
要知道,四冲程内燃机的工作原理其实没那么复杂,咱们一步步来看,就像拆开一个玩具模型一样简单明了。
1. 四冲程内燃机的基本概念1.1 什么是四冲程内燃机?说到四冲程内燃机,首先得了解它是什么。
简单来说,它是一种通过四个不同的阶段——吸气、压缩、做功和排气来运作的发动机。
每个阶段都有其独特的功能。
听起来像是绕口令,但其实挺简单的。
1.2 单杠内燃机是什么?单杠内燃机就是指这种发动机只有一个气缸。
这个气缸就像是发动机的心脏,负责完成所有的工作。
虽然只有一个气缸,但它依然能够产生强大的动力,帮你把车子推向前方。
2. 四个冲程的具体工作2.1 吸气冲程首先,发动机的活塞在气缸内部向下移动。
这个过程中,气门打开,外界的空气和燃油混合物被吸入气缸。
就像人们深呼吸一样,发动机也需要足够的“空气”才能正常工作。
这一阶段被称为吸气冲程,正是发动机准备迎接下一步工作的关键时刻。
2.2 压缩冲程接下来,活塞会向上移动,气门关闭。
这样,气缸内的空气和燃油混合物被压缩成一个高压高温的状态。
这一阶段就像把面粉搅拌得更细腻一样,使得混合物的燃烧效果更好,为发动机提供更大的动力。
2.3 做功冲程当活塞到达上止点时,点火装置点燃了压缩后的混合气。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,这一过程就是做功冲程。
可以说,这时候发动机就像是打了一针强心剂,瞬间释放出巨大的力量,把车子推向前方。
2.4 排气冲程最后,活塞再次向上移动,排气门打开,燃烧后的废气被推出气缸,完成一轮工作。
这个过程就像把脏东西清理干净,让发动机重新做好准备迎接下一轮工作。
3. 四冲程内燃机的实际应用3.1 车辆上的应用在汽车上,四冲程内燃机被广泛使用。
它的平稳性和耐用性,使得它成为许多车型的首选。
想象一下,如果没有它,咱们的车子可能就不会那么顺畅地开在马路上了。
3.2 工业机械的应用除了汽车,四冲程内燃机还常常应用在各种工业机械中,比如发电机、农用机械等。
初中物理内燃机四冲程
初中物理内燃机四冲程
一、内燃机有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气.
1、吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气混合物进入气缸.
2、压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽油与空气混合物被压缩,把机械能转化成内能.
3、做功冲程:压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体.高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功.把内能转化成机械能.
4、排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸.
5、四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的.
二、内燃机口诀:
内燃机,四冲程:吸、压、做、排要记清,转两圈,做一次功,三个冲程靠惯性.。
机械设计基础全套课件完整版ppt教程
机械设计基础 (第四版)
机械设计基础 (第四版)
项目一
单缸四冲程内燃机的机构表达
任务一 分析单缸四冲程内燃机的组成
工程实例
单缸四冲程内燃机
工程实例
功用
进气阀9
将液体材料燃烧时产生的热能转 变成机械能的动力装置
组成
机架(气缸体)、活塞、连杆、曲 轴、小齿轮、大齿轮、凸轮轴、 推杆、进气阀、排气阀
构件的实际长度 构件的图样长度
任务实施
单缸四冲程内燃机
任务实施
1.设计要求与数据 单缸四冲程内燃机主体机 构。
2.设计内容
绘制单缸四冲程内燃机的运 动简图。
任务实施
3.设计步骤、结果及说明
任务实施
1.设计要求与数据 鄂式破碎机主体机构。 2.设计内容 绘制鄂式破碎机的运动简图。
任务实施
3.设计步骤、结果及说明
曲轴(单一零件)
连杆(多个零件的刚性组合)
夯实理论
零件按作用分类 通用零件 在各种机器中经常使用的零件。 专用零件 在一些特定类型的机器中使用的零件。
通用零件
专用零件
任务实施
1.设计要求与数据
2.设计内容
3.设计步骤、结果及说明
单缸四冲程内燃机组成
分析组成单缸四冲程内 燃机各机构的作用
单缸四冲程内燃机是将 燃气燃烧时的热能转化 为机械能的机器,包含 曲柄滑块机构、齿轮机 构和凸轮机构,各机构
培养技能
识读机构运动简图 (1)分析机械传动系统的组成,设备的动力源是如何传递到执行机构
任务目标
(1)掌握运动副、高副、低副的概念。 (2)掌握低副和高副,以及转动副和移动副的实例及表示方法。 (3)掌握用简单线条或符号表达机构的运动关系,绘制机械运动简图 的方法。
南岳区第五中学九年级物理全册 14.1热机习题含解析新人教版
14.1热机一、选择题1.四冲程内燃机工作时,机械能转化成内能的冲程是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【答案】B【解析】在四冲程内燃机的四个冲程中,压缩冲程中活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能.故选B.2.关于热机,下列说法正确的是( )A.吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气B.做功冲程是把机械能转化为内能C.柴油机有喷油嘴而没有火花塞D.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的【答案】C【解析】A.吸气冲程中,汽油机吸入的是空气,而柴油机吸入的是柴油和空气的混合物,故A错误;B.做功冲程是把内能转化为机械能,故B错误;C.柴油机顶部有喷油嘴而没有火花塞,故C正确;D.做功冲程以外的三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的,故D错误。
选C。
3.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能【答案】C【解析】图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花打火,这是做功冲程的特点;在做功冲程中,能量转化关系是气体的内能转化为机械能由此可知ABD错误,C正确;4.如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,下列四组关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是()A.丙、丁、乙、甲B.乙、丁、甲、丙C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁【答案】C【解析】甲图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;丙图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程。
所以正确的排序是乙、甲、丁、丙,故C 正确。
5.如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方法不同的是()A.观察水的沸腾B.空气推动塞子时,内能减少C.空气被压缩时内能增大D.内燃机压缩冲程【答案】A【解析】改变内能的两种方法:做功和热传递.选项A是通过热传递的方式改变内能,改变了水的温度;选项B、C、D是通过做功的方式改变内能,A符合题意.6.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是()A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力C.丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能【答案】B【解析】A.甲图中水蒸气对软木塞做功,软木塞飞出时,管内水蒸气的内能减少,故A 错误;B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故B正确;C.丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,故C错误;D.丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能,故D错误.故选B.7.下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是()A.电火花发生器点火后将盒盖顶出B.滚摆向下运动C.向下压缩空气引火仪D.酒精灯加热杯中冷水【答案】A【解析】图示中汽油机是做功冲程,能量转化方式为内能转化为机械能.A.电火花发生器点火后将盒盖顶出,燃料的内能转化为机械能,故A符合题意为答案.B.滚摆向下运动,重力势能转化为动能,故B不符合题意.C.向下压缩空气引火仪,对气体做功,内能增加,能量转化方式为机械能转化为内能,故C不符合题意.D.酒精灯加热杯中冷水,是通过热传递改变水的内能的,故D不符合题意.8.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是()A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分【答案】A【解析】汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,故A正确;在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,此过程是机械能转化为内能的过程,故B错误;在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失,只有一少部分转化为机械能,故C错误;在排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故D错误。
计算单缸内燃机的自由度
任务实施
1.设计要求与数据 计算图示单缸四冲程内燃机的自由度 2.设计内容 确定该机构中机构中PL、PH、的数量, 计算机构自由度。
任务实施
3.设计步骤、结果及说明 (1)机构运动副分析 活塞与连杆;连杆与曲轴;小齿轮、大齿轮与机架构成5个转动副; 活塞与机架;顶杆与机架均构成3个移动副; 小齿轮与大齿轮;凸轮与滚子之间均构成4个高副。 机构中滚子自转为2个局部自由度,去除局部自由度。 (2)机构自由度计算 机构中 n = 7, PL = 8, PH = 4 其自由度为 F = 3n – 2PL – PH=3×7 – 2×8 – 4= 1
则 F = 3n - 2PL - PH
计算实例
PL :机构中低副数; F :机构的自由度数;
1
4
B
A
n = 3, PL = 4, PH = 0 F = 3n - 2PL- PH
=3×3 – 2×4 – 0
=1
2
3
4
C
D
夯实理论
夯实理论
1
2
3 没有相对运动,不能构成机构
机构具有确定的运动
夯实理论
2
1 2
A
B
处理方法
计算中只计入一个转动副。
虚约束
夯实理论
(2)两构件组成多个移动副
1
A
B
2
处理方法 计算中只计入一个移动副。
虚约束
C F
夯实理论
(3)两构件组成多处接触点公法线重合的高副
两构件1、2在A、B点构成平面高副, 且接触点A、B处的公法线n-n彼此重合。
处理方法 计算中只计入一个高副。
局部自由度
夯实理论
处理方法 应除去局部自由度,即把滚 子和从动件看作一个构件。
机械设计基础第四章平面机构运动简图及自由度
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1)复合铰链
由三个或三个以上构件组成的轴线重合的转动副称为复合铰链。
由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个转动副。
两构件用运动副联接后,彼此的相对运动受到某些约束。每个 低副引入两个约束,每个高副引入一个约束。
设某平面机构,除机架外共有n个活动构件,又有pL个 低副和pH个高副,根据自由构件的自由度、运动副引入 的约束,活动构件之间的关系,可以得出平面机构自由 度的计算公式如下:
平面机构的自由度 F = 3n - 2PL – PH
一、构件及其自由度
一个自由构件作平面运动时, 具有三个独立运动;沿x轴和y轴 的移动以及绕垂直于xOy平面内 任一点A转动。
一个作平面运动的自由构件 具有三个自由度。
二、运动副与约束
运动副:机构中两构件直接接触的可动联接。
运动副元素:两构件上参加接触而构成运动的部分, 如点、线、面。 约 束:两构件用运动副联接后,彼此的相对运动受 到某些限制。
b.两构件上某两点间 的距离在运动过程中 始终保持不变时;
c.联接构件与被联接 构件上联接点的轨迹 重合时;
虚约束经常发生的场合:
d.机构中对运动不起作用的对称部分。
e.两构件组成若干个轴线互相重合的转动副.
采用虚约束是为了改善构件的受力情况; 传递较大功率;或满足某种特殊需要。
例题1
n=8 Pl=11 Ph=1 F=1
§4.2.2 平面机构运动简图
机构运动简图是用规定的运动副符号及代表构件的线条来表 示机构的运动特性,并按一定的比例画成的简单图形。并利 用机构运动简图对机构进行结构、运动和动力等分析。
单缸四冲程柴油机机构设计机械原理课程设计-图文
单缸四冲程柴油机机构设计机械原理课程设计-图文机械原理课程设计说明书设计题目:单缸四冲程柴油机机构设计学院:机电工程学院专业:车辆工程班级:S1学号:2022126849设计者:黄通尧指导教师:王洪波提交日期:二○一四年七月1、机构简介柴油机是内燃机的一种,如图1所示。
它将柴油燃烧时所产生的热能转变为机械能。
往复式内燃机的主运动机构是曲柄滑块机构,以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。
图1柴油机机构简图及示功图四冲程内燃机是以活塞在气缸内往复移动四次(对应于曲柄轴转两转)完成一个工作循环。
在一个工作循环中气缸内的压力变化可用示功器或压力传感器从气缸内测得,然后将压力与活塞位移的关系绘成曲线图,称为示功图,见图1(b)。
现将四冲程柴油机的压力变化关系作一粗略介绍:=0°—180°,进气阀开启,空气进入气缸。
汽缸内指示压力略低于1个大气压,一般可以1个大气压来计算。
进气结束时,进气阀关闭。
如示功图上的a一b段。
=180°—360°,将进入气缸的空气压缩。
随着活塞的上移气缸内压力不断升高。
如示功图上的b一c段。
膨胀冲程:在压缩冲程结束前,被压缩空气的温度已超过柴油的自燃温度。
因此当高压油泵将柴油喷进燃烧室时,呈雾状细滴的柴油与高温空气相接触,立即爆炸燃烧,使气缸内的压力骤增至最高点。
燃气产生的高压推动活塞下行,通过连杆带动曲柄旋转对外作功。
对应曲柄转=360°—540°,随着燃气的膨胀活塞下行气缸容积增大,气缸内压力逐渐降低,如示功图上c—d段。
排气冲程:排气阀开启,活塞上行将废气排出。
气缸内压力略高于1个大气压,一般亦以一个大气压计算。
对应=540°—720°,如示功图上d—a段。
进、排气阀的开启是通过凸轮机构控制的。
凸轮机构是通过曲柄轴上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。
这一对齿轮称为正时齿轮,由于一个工作循环中,曲柄轴转动两周而进、排气阀各开启一次,所以正时齿轮的传动比为i12=2。
内燃机原理
什么是内燃机
• 内燃机(Internal combustion engine)是 一种热机,它将液体或气体燃料与空气混 合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再 转化为机械能。内燃机具有体积小、质量 小、便于移动、热效率高、起动性能好的 特点。
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机是由进气、压缩、作功和排气完成 一个工作循环的,如图所示为单缸四冲程汽油机 工作原理示意图。
3.作功行程
(1)压缩行程末,火花塞产生电火花,点燃气缸内 的可燃混合气,并迅速着火燃烧,气体产生高 温、高压,在气体压力的作用下,活塞由上止点 向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴旋转向外输 出作功,至活塞运动到下止点时,作功行程结 束。 • (2)作功行程,进、排气门均关闭。 在作功过程 中,开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升, 瞬时压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达 2200K~2800K。随着活塞的下移,压力、温度 下降,作功行程终了时,压力约为300kPa~ 500kPa,温度约为1500K~1700K。
4.排气行程
• (1)在作功行程终了时,排气门被打开,活塞在曲 轴的带动下由下止点向上止点运动。 • (2)废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下, 自排气门排出气缸,至活塞运动到上止点时,排 气门关闭,排气行程结束。 排气终了时,由于 燃烧室容积的存在,气缸内还存有少量废气,气 体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气 压。此时,压力约为105kPa~125kPa,温度约 为900K~1200K。 排气行程结束后,进气门再 次开启,又开始了下一个工作循环,如此周而复 始,发动机就自行运转。
• 1)活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点 运动。 • (2)进、排气门均关闭。 • (3)随着活塞上移、活塞上腔容积不断减小, 混合气被压缩,至活塞到达上止点时,压 缩行程结束。 在压缩过程中,气体压力 和温度同时升高。压缩终了时,气缸内的 压力约为600~1500kPa,温度约为600K~ 800K,远高于汽油的点燃温度 (约263K) 。
九年级物理热机知识点总结
九年级物理热机知识点总结
1、内燃机:
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次.
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的.
压缩冲程将机械能转化为内能.
做功冲程是由内能转化为机械能:
2、热值.
定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.用符号q表示.
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、
体积、是否完全燃烧等无关.
第三节:热机效率
影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热
量散失很多,只有一小部分被有效利用.
热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫
做热机的效率.
热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关.
公式:
由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1.
热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失.
提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件
间保持良好的润滑,减小摩擦.③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量
最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施.
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高.。
机械原理课程设计单缸四冲程内燃机
机械原理课程设计说明书题目:单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)2、1 设计题目及机构示意图 (3)2、2 机构简介 (3)2、3 设计数据…………………………………………………… 4第三部分设计内容及方案分析…………………………………… 63、1 曲柄滑块机构设计及其运动分析…………………………63、1、1 设计曲柄滑块机构……………………………………… 63、1、2 曲柄滑块机构得运动分析……………………………… 73、2 齿轮机构得设计……………………………………………113、2、1 齿轮传动类型得选择……………………………………123、2、2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算…………………133、3 凸轮机构得设计 (13)3、3、1 从动件位移曲线得绘制 (14)3、3、2 凸轮机构基本尺寸得确定………………………………153、3、3 凸轮轮廓曲线得设计 (1)6第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (2)1第一部分绪论1、本课程设计主要内容就是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析,在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2、内燃机就是一种动力机械,它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。
通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料与空气混合,在其气缸内燃烧,释放出得热能就是气缸内产生高温高压得燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出,驱动从动机械工作。
内燃机得工作循环由进气、压缩、燃烧与膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程就是对外做功得过程。
其她过程都就是为更好得实现做功过程而需要得过程。
单缸四冲程内燃机工作原理
单缸四冲程内燃机工作原理
单缸四冲程内燃机工作原理如下:
四冲程内燃机工作时有四个冲程,即进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
四冲程发动机在这四个冲程之间不断循环。
在进气冲程期间,活塞将向下运行以吸入空气体或可燃混合物,此时进气门将打开,排气门将关闭。
在压缩冲程中,进气门和排气门基本关闭,活塞将向上运行以压缩可燃混合物。
在做功冲程期间,进气门和排气门都关闭。
这时,火花塞就会点燃,这样可燃混合气就会燃烧。
燃烧的可燃混合气会向下推动活塞,使发动机输出动力。
在排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上移动,排出燃烧产生的废气。
柴油发动机和汽油发动机区别不大,只是柴油发动机没有火花塞,在做功冲程时是压燃式。
柴油和汽油的性质有必要的区别。
市场上有很多车辆使用涡轮增压发动机。
涡轮增压发动机的工作原理与上述类似,但进气方式不同。
涡轮增压发动机的涡轮增压器可以压缩空气体,然后将空气体吹入发动机气缸。
涡轮增压发动机比自然吸气发动机更强大。
九年级物理内燃机 练习题
内燃机九年级物理上册周末精练【知识小结】1.单缸四冲程内燃机的一个工作循环有四个冲程,分别是、、、。
【答案】吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程2.汽油机的一个工作循环,对外做功次,它是冲程;飞轮转动圈;将机械能转化为内能的冲程是冲程;将内能转化为机械能的是冲程。
【答案】1 做功 2 压缩做功3.火箭发射时使用的发动机是发动机。
我国第一位进入太空的人是;他乘坐的飞船是,发射飞船使用的火箭是。
【答案】火箭杨利伟“神舟”5号长征2号F4.热机用来做功与所用燃料完全燃烧释放的之比叫做热机的效率。
用公式可表示为:η= ×100%。
一般用公式W=FS或W=Pt计算W;用Q=mq计算Q。
注意:η没有单位,是一个百分比,而且η<1。
【答案】有用热量5.提高热机效率的常用方法:(1)减轻自重;(2)使燃料尽可能燃烧;(3)减小各部件之间的摩擦。
【答案】完全6.热机的使用会带来环境污染。
比如汽车燃烧汽油和柴油时,会排放大量的、、铅。
【答案】氮氧化物碳氧化物7.汽油机四个冲程的工作情况小结冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程进气门打开,吸入空气和汽油关闭关闭关闭排气门关闭关闭关闭打开活塞运动方向向下向上向下向上能量转化能转化为能能转化为能【答案】机械内内机械【周末精练】1.【上周纠错】【自编】根据下表中的比热容数据分析,结论正确的有()几种物质的比热容【J/(kg.℃)】水 4.2×103冰 2.1×103水银0.14×103砂石0.92×103煤油 2.1×103铜0.39×103A.液体的比热容一定比固体大B.物质的比热容与物质的种类和物态有关C.不同物质的比热容一定不同D. 相同质量的水和铜,吸收相同的热量后,铜的末温一定比水高【答案】B【解析】A.水银在常温下处于液态,在上表中,它的比热容比固态的冰、砂石、铜都小,A 错。
B.表中不同物质的比热容一般不同;水和冰都是水,只是物态不同,比热容不同,所以物质的比热容与物质的种类和物态有关,B正确。
2021学年初中物理《热机》同步练习(一)含答案及解析
2021学年初中物理《热机》同步练习(一)含答案及解析姓名:__________ 班级:__________学号:__________题号一二三四五六总分评分一、选择题(共17题)1、在柴油机的压缩冲程中,气体的温度和内能的变化情况是:A、温度降低,内能减小;B、温度不变,内能不变;C、温度升高,内能增大;D、温度降低,内能增大.2、 1千克酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107焦耳,那么酒精的热值的正确写法是:A.3.0×107焦耳/(千克·℃); B. 3.0×107焦耳;C.3.0×107千克/焦耳; D. 3.0×107焦耳/千克.3、如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列,正确的是:A、丙、丁、乙、甲;B、乙、丁、甲、丙;C、乙、甲、丁、丙;D、甲、乙、丙、丁.4、汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示内能转化为机械能的冲程是:5、汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示内能转化为机械能的冲程是:6、关于四冲程汽油机在工作过程是内能转化为机械能的冲程是:A.吸气冲程; B.压缩冲程; C.做功冲程; D.排气冲程.7、如图4所示为内燃机的能量流向图,热机效率(η)等于:A.×100%; B.×100%;C.×100%; D.×l00%.8、两台柴油机,甲的功率是乙的1.5倍,甲的热机效率为20%,乙的热机效率为25%,那么甲与乙每小时消耗的油量之比为:A.15︰8; B.6︰5; C.5︰6; D.8︰15.9、煤炭是一种重要能源。
区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量:A.比热容; B.密度; C.热值; D.温度.10、关于热机,下列说法正确的是:A.随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%;B.四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程; C.柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率;D.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大.11、关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机和柴油机的点火方式相同;以上说法中正确的是:A、只有②③;B、只有①③;C、只有②④;D、只有②③④.12、一箱汽油用掉一半后,关于它的说法下列正确的是:A、它的密度变为原来的一半;B、它的比热容变为原来的一半;C、它的热值变为原来的一半;D、它的质量变为原来的一半.13、通过内能、热机内容的学习,可知:A、物体运动的动能和所有分子势能的总和,叫做物体的内能;B、改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;C、在热机的一个工作循环中,燃气做功四次;D、在做功冲程中,是机械能转化为内能.14、下列关于热机和环境保护的说法中正确的是:A、热机的大量使用会造成环境污染;B、所有的热机都是用汽油作燃料;C、汽车排出的尾气,都是有毒气体;D、热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除.15、关于燃料的热值,以下说法正确的是:A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关;B.容易燃烧的燃料,热值一定大;C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多;D.0.5 g汽油和2 kg汽油,它们的热值是一样的.16、热值的大小与燃料的:A.种类有关;B.燃烧的质量的多少有关;C.种类和燃烧的质量多少均有关;D.种类、燃烧、质量和燃烧程度均有关.17、对于四冲程汽油机,燃料进入气缸的冲程是:A.吸气冲程;B.压缩冲程;C.做功冲程;D.排气冲程.二、填空题(共9题)1、刚从冰箱中取出的冰棒表面有一层白色的小冰晶,是由水蒸气凝华形成的(填物态变化名称);冰棒放在嘴里变成水,是过程(填“吸热”或“放热”)。
内燃机工作原理
一、内燃机的常用术语1、上止点:2、下止点:3、活塞冲程:4、气缸工作容积:5、燃烧室容积:6、气缸总容积:7、压缩比:图4.1-1 单缸内燃机结构简图(a)活塞位于上止点;(b)活塞位于下止点1-排气门;2-进气门;3-喷油器(或火花塞);4-气缸体;5-活塞;6-活塞销;7-连杆;8-曲轴二、内燃机的工作原理(一)单缸四冲程柴油机的工作原理四冲程内燃机是由进气、压缩、做功和排气四个冲程完成一个工作循环。
当排气冲程结束,活塞移到上止点时,曲轴共旋转多少度?。
四冲程内燃机每完成一个工作循环,其中只有一个是做功冲程,其余三个都是做功冲程的辅助冲程,是消耗动力的。
由于曲轴在做功冲程时的转速大于其他三个冲程的转速,因此,单缸内燃机的工作不平稳。
多缸内燃机就可以克服这个弊病,例如,四缸四冲程内燃机的一个工作循环中,每一冲程均有一个气缸为做功冲程,因此,曲轴旋转较均匀,内燃机工作也就较平稳。
四冲程汽油机的工作过程与四冲程柴油机相似,主要不同之处是:(1)混合气形成方式不同:汽油机的汽油和空气在气缸外混合(喷油器根据电控单元的控制指令将适量的汽油喷入进气门前与空气形成可燃混合气,待进气冲程时,再将燃油混合气吸入气缸中),进气冲程进入气缸的是可燃混合气。
而柴油机进气冲程进入气缸的是纯空气,柴油是在做功冲程开始阶段喷入气缸,在气缸内与空气混合。
(2)着火方式不同:汽油机用电火花点燃混合气,而柴油机是用将高压柴油喷入气缸内,靠高温气体加热自行着火燃烧。
所以汽油机有点火系统,而柴油机则无点火系统。
二)单缸二冲程汽油机的工作原理二冲程内燃机的工作过程和四冲程内燃机一样,也是由进气、压缩、做功、排气四个过程完成一个工作循环。
但它的一个工作循环是在曲轴旋转一圈内完成的,也就是说在活塞的二个冲程内完成的,故称为二冲程内燃机[推荐]内燃机的基本构造(一)网站首页》》业界动态》》行业知识>>[推荐]内燃机的基本构造(一)时间:2009-4-6 14:04:20 文章来自于:(中国建筑机械网)内燃机的结构较复杂,一般按其作用的不同,可分为两个机构和若干个系统。
机械设计基础——1-3 计算单缸内燃机的自由度
任务实施
1.设计要求与数据 计算图示单缸四冲程内燃机的自由度 2.设计内容 确定该机构中机构中PL、PH、的数量, 计算机构自由度。
任务实施
3.设计步骤、结果及说明 (1)机构运动副分析 活塞与连杆;连杆与曲轴;小齿轮、大齿轮与机架构成5个转动副; 活塞与机架;顶杆与机架均构成3个移动副; 小齿轮与大齿轮;凸轮与滚子之间均构成4个高副。 机构中滚子自转为2个局部自由度,去除局部自由度。 (2)机构自由度计算 机构中 n = 7, PL = 8, PH = 4 其自由度为 F = 3n – 2PL – PH=3×7 – 2×8 – 4= 1
机械设计基础
项目一
单缸四冲程内燃机的机构表达
任务三 计算单缸四冲程内燃机的自由度
工程实例
单缸四冲程内燃机
任务分析
单缸四冲程内燃机,包括曲柄滑块机构、齿轮机构和凸轮机构,主要功 用是传递运动和动力,或改变运动的形式和运动轨迹。当原动件活塞按给定的 运动规律上下运动,其余构件的运动是否是完全确定的。
F = 3n – 2PL – PH= 2
机构不能运动
F’= 3(n+1)– 2(PL+2)– PH= 3n– 2PL– PH +3 – 4=1
培养技能
例4 震动落筛机自由度的计算
C
B
E′
EF
G
A
O D
(1)机构自由度分析
机构中滚子自转为局部自由度;顶杆DF与机架组成两导路重合的移
动副E、E′,故其中之一为虚约束;C处为复合铰链。去除局部自由度和虚
通过对单缸四冲程内燃机自由度的计算,来判定通过运动副相连起来的构 件系统是否为机构,以及机构是否具有确定的相对运动。
任ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ目标
单缸四冲程内燃机工作原理教材课程
润滑系统的组成与工作原理
润滑系统的组成
润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、 机油冷却器等组成。
工作原理
润滑系统的作用是向发动机内部摩擦 表面提供足够的润滑油,以减少磨损、 降低摩擦阻力,同时起到冷却和清洁 的作用。
润滑油与冷却液的选用与管理
1 2
润滑油的选用
根据发动机的型号和使用条件选择合适的润滑油, 注意粘度、油品等级和认证标准等参数。
进排气系统优化
通过改进进排气系统设计,提高充气效率和排气顺畅性,从而提 高内燃机性能。
内燃机排放控制技术
废气再循环技术
通过将部分废气循环回燃烧室,降低燃烧温度和氧浓度,从而减少 氮氧化物的排放。
燃油添加剂
通过添加燃油添加剂,改善燃油品质,降低硫氧化物和颗粒物的排 放。
催化转化器
在排气管中安装催化转化器,将有害气体转化为无害气体,降低一氧 化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放。
分类
根据燃料类型,单缸四冲程内燃 机可分为汽油机和柴油机两类。
工作原理简介
工作过程
单缸四冲程内燃机的工作过程包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程,每个冲 程对应一个活塞运动阶段。
能量转换
在吸气和压缩冲程中,燃料和空气混合物被吸入并压缩,产生热量;在做功冲 程中,燃料燃烧产生大量热能,推动活塞向下运动,从而输出机械能;在排气 冲程中,燃烧产生的废气被排出气缸。
气门间隙
为了防止热膨胀导致气门关闭不严, 在气门杆和气门座之间留有一定的间 隙。
气门正时
指进、排气门开启和关闭的时刻与曲 轴转角位置的关系,对发动机性能有 重要影响。
05 冷却系统与润滑系统
冷却系统的组成与工作原理
冷却系统的组成
冷却系统主要由水泵、散热器、节温器和水套等组成。
初三物理热机练习题(带答案)
试卷主标题姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共31题)1、在四冲程汽油机的工作过程中,把机械能转化为内能的是()A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程2、汽油机工作时,将内能转化为机械能的是( )A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程3、关于热机,下列说法正确的是()A. 吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气B.做功冲程是把机械能转化为内能C. 柴油机有喷油嘴而没有火花塞D.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的4、单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有:A.吸气、做功和排气冲程 B.吸气、压缩和做功冲程C.压缩、做功和排气冲程 D.吸气、压缩和排气冲程5、在汽油机的四个冲程中,发生能量转化的冲程是( )A.吸气冲程、压缩冲程B.压缩冲程、做功冲程C.做功冲程、排气冲程D.排气冲程、吸气冲程6、如图是汽油机的四个冲程,你认为让汽车获得动力的冲程是()A. B. C. D.7、如图2所示,为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图,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8、如图是汽油机工作的四个冲程(顺序已打乱),其正确的排列顺序是()A.乙→丁→丙→甲 B.乙→甲→丙→丁 C.丁→丙→甲→乙 D.丁→甲→丙→乙9、如图是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是 ( )10、如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()A. B. C.D.11、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能12、如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是()A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程13、如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,下列关于冲程及其能量转化判断正确的是A. 做功冲程,将机械能转化为内能B. 做功冲程,将内能转化为机械能C. 压缩冲程,将机械能转化为内能D. 压缩冲程,将内能转化为机械能14、 2019 年 10 月 1 日,国庆 70 周年烟花表演给大家留下了深刻印象。
机械设计基础考试练习题解读
机械设计基础考试练习题第一章机械设计基础概论1.在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是()2.如图所示,卷扬机传动简图序号3中支承低速级大齿轮的轴称为()A.零件B.机构C.机器D.构件3.如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是()A.机构B.零件C.部件D.构件4.机器中各运动单元称为()A.零件 B.部件C.机件 D.构件第二章平面机构运动简图及自由度1.若两构件组成低副,则其接触形式为()A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触2.平面运动副的最大约束数为()A.1 B.2 C.3 D.53.图示为一机构模型,其对应的机构运动简图为()A.图a B.图bC.图c D.图d4.当机构中主动件数目()机构自由度数目时,该机构具有确定的相对运动。
A.小于B.等于C.大于D.大于或等于5.若两构件组成高副,则其接触形式为()A.线或面接触B.面接触C.点或面接触D.点或线接触6.在平面机构中,每增加一个低副将引入()A.1个约束B.2个约束C.3个约束D.0个约束7.两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为_____________。
8.两个以上的构件通过转动副并联在一处所构成的铰链称为复合铰链。
( ) 9.在平面机构中,每增加一个低副将引入()A.0个约束 B.1个约束C.2个约束 D.3个约束10.平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为________。
试计算如图所示机构的自由度,若含有复合铰链、局部自由度、虚约束时应明确指出。
第三章平面连杆机构1.在下列平面四杆机构中,无急回性质的机构是()。
A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构C.对心曲柄滑块机构D.偏心曲柄滑块机构2.在铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和,取最短杆为机架时,则得到机构。
3.在曲柄滑块机构中,若取曲柄为机架时,则可获得()A.曲柄转动导杆机构B.曲柄摆动导杆机构C.摆动导杆滑块机构D.移动导杆机构4.在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为。
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-609 .5 -219 7.0 6145 .7
233. -258 4 .6
653. 836. 738. 7 8 35
-548. 6 -1977 .5 -5139 .6
Pmi 2 活 Pi3 塞
761.0
-88 7.1
-842 -931 .6 .1
2350 3020 2665 .5 3579 1006 -416 .3 .7 6.7
2 ②AE= AO 2 OE 2 = AO 2 (OD OE) 2 = 565.8362 ( =269.293mm - 562.646 - 65)
AO=C1O=120/sin6.087 =565.836mm OD=AOcosθ=565.836cos6.087=562.646mm DE=e=65mm AC2=b+a= ( AF C 2 F = ( AE
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机械原理课程设计
一、 机构简介
内燃机工作原理: 内燃机是将液体材料燃烧时产生的热能变成机械能的动力装置。往复式内燃机的主 体机构为曲柄滑块机构,借气缸内的燃气压力推动活塞通过连杆而使曲柄作旋转运动。 单缸四冲程内燃机,活塞在气缸内往复移动四次,即进气、压缩、膨胀、排气四个 过程。完成一个工作循环,它对应着曲柄转两圈。 1.进气冲程:活塞由上死点向下移动,进气阀开,可燃气体进入缸。由于进气系统 有阻力,故进气行程终了时,气缸内压力低于大气压力。 2.压缩冲程:活塞由下死点向上移动,进气阀闭,将缸内可燃气体压缩,压力上升。 3.膨胀冲程:活塞在上死点附近,被压缩的气体被点燃,缸内压力骤增,气体压力 推动活塞向下移动,即对外作功。 4.排气冲程:活塞由下死点向上移动。 由上可知,单缸四冲程内燃机在一个工作循环中,活塞只有一个冲程作功,即曲柄 两转中,只有半转是因膨胀气体作用而被推动旋转,而其余的一转半中,借助机械的惯 性来运转,因而曲柄所受驱动力是不均匀的,其速度波动也较大,所以一般在曲柄轴上 装有飞轮。
压缩 22 2 23 2 24 2
1981 .5 膨胀
743. 1
495. 4
502. 2
495 .4
495 .4
495 .4
495 .4
495 .4
495 .4
排气
3.求出分析位置连杆和活塞的惯性力 5、17 点: Pi2=
G2 as2=(-8.8/9.8)×(-7568)=6795.8N g
连杆对于重心的转动惯量 JS2=0.03NmS2, 许用不均匀系数 δ=1/100,
活塞质量 Pmax=350N/cm2,
行程速比系数 k=1.07。
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机械原理课程设计
四、计算过程
一、曲柄滑块机构的设计及其运动分析 1. 曲柄滑块机构的设计 1 计算θ=180° ○
K 1 1.07 1 =180°× =6.087° K 1 1.07 1
表二、 位置 Pi 0 2 1 -3 2 -3 3 -3 4 -3 5 -3 6 -3 7 -2. 8 -0. 9 1.8 10 10 11 31 12 50
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(mm) P(N) 495. 9 -209 .8 -209 .8 -209 .8 -209 .8 -209 .8 -209 .8
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3、运动分析 (1)转向速度图 取 μ V=VB/ AB = ω 1LAB/ AB = ω 1 AB ω L/ AB = ω 1 ω L=(3500 2 π /60) 0.0012 = 0.4396m/s/mm。 此时 pb = AB 。根据μV,在图纸上作速度图。VC=VB+VCB。
Mi2=-α2Jas2=-20317×0.03=-609.5N·m PMi2 =
M i2 =-609.5/0.277426=-2197.0N LBC
G3 ac=(-6.8/9.8)×(-8857)=6145.7N g
Pi3=
表三、 位置 0 1 2 14 -52 11 3 15 4559 .7 4 16 5976 5 17 6795 .8 6 18 7 19 8 20 9 21 10 22 11 23 -6507 .5
---
根据速度图,可求出各个速度大小。 5 点:VC=μV pc=0.4396 16.5=7.2534m/s Vb=μV pb=0.4396 48.5=21.3285m/s
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Vcb=μV cb=0.4396*39.5=17.3642m/s Vs2=μV ps2=0.4396*35.5=15.6058m/s 同理,根据 11 点位置的速度图可求出 11 点处各个速度大小。 (2)加速度图 μa=ω12μl=(3500*2π/60)2×0.0012=161.0401m/s2/mm 此时,πb'=AB。根据μa,在图纸上作加速度图。 aB=aC+aBCn+aBCt aC=aB+aCBn+aCBt
-6804. 0
-56 10. 7
1454
4581 .7
6637 5928 .6 .5
三、求平衡力矩 Mb 作四个位置的机构图 5 和 17,11 和 23 的位置的机构图相同,故选取 5 点,11 点作图。 取比例尺μL'=2μL=0.0024m/mm。 作转向速度图,将各力加于对应点上,该转向图可直接作在机构图上。
5 -17 3.6
3 -20 .8 446 .3 247 9.6 767 8.4 123 84. 6
过程 位置 Pi (mm) P(N) 1857 6.9 过程 9907 .7 4706 .1 13 75 14 40 15 19
进气 16 8 17 3 18’ 2 18 2.1 19 2 20 2 21 2
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表四、 位 置 Mb 27. -32 6.1 -27 9.3 112 .6 359 .2 232 .3 -21 .1 -24 1.3 -26 3.5 -12 6.0 -12 4.1 40. 6 27.3 0 1 2 3 4 5 柄滑块机构的动静态分析
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1.示功图
2.求作用在机构上的力
Pmax π 2 2 D =(350/100)×(3.14/4)×9.5 =247.9619N/mm 100 4 9.8 π 2 2 μQ= D =(9.8/10)×(3.14/4)×9.5 =69.4293N/mm 10 4
求平衡力矩 Mb 以 5 点为例: 将各力对 p 点求矩,列方程如下: -P0L1-G2L2-Pi2L13-Mi2+Mb'=0 (P0 为 G3,Pi3,P 的代数和)
带入数据得 -(6.8+6145.7-209.8)*27-8.8*25.9-6795.8*13.5-609.5+Mb'=0 得 Mb'=193583.3 真实力矩 Mb=Mb'*1.2*10-3=232.3
9083 7780 8611 21792 27893 24612 18285 7032
(3)作活塞的运动线图 作活塞位移曲线图 s=s(φ) 在机构运动简图上,由所作曲柄一周的 13 个位置,分别量出相应的活塞位移。选 取比例尺μs=μl=0.0012m/mm,μ(φ)=2π/L=2π/120=0.0523 1/m,在图纸上作图。 作速度图 V=V(φ) 选取比例尺μV=0.4396m/s/mm,在图纸上作图。 作加速度图 a=a(φ) 选取比例尺μa=161.0401m/s2/mm,在图纸上作图。
二、课程设计内容
1.曲柄滑块机构的设计及运动分析 2.曲柄滑块机构的动态静力分析 3.确定飞轮转动惯量
三、方案 4 原始数据
曲柄转速 nAB=3500r/min, 连杆中心位置 LBC2/LBC=0.34, 活塞行程 H=120mm, 偏心距 e=65mm, 汽缸直径 D=95mm, 连杆重量 G2=8.8N,
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目
录
一、机构简介……………………………………………………2 二、课程设计内容………………………………………………2 三、方案 4 原始数据……………………………………………2 四、计算过程……………………………………………………3 1、曲柄滑块机构的设计及运动分析 .曲柄滑块机构的设计 ………………………………3 .作机构简图 …………………………………………3 .运动分析 ……………………………………………4 2、曲柄滑块机构的动态静力分析 示功图…………………………………………………7 求作用在机构上的力…………………………………7 求出分析位置连杆和活塞的惯性力…………………8 3、求平衡力矩 Mb……………………………………………9 4、计算发动功率和确定飞轮转动惯量 .画力矩图 ……………………………………………10 求最大盈亏功和飞轮转动惯量………………………11 五、参考文献 …………………………………………………11
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6' 6 7 8 9 10 11 12(0)
0 -1.98 -10.60 -17.60 -21.10 -19.21 -12.53 0
-9577 -9566 -8544 -5158 -1451 6005 7407 9807
-8602 -8221 -8060 -6448 -5319 6005 7247 8382
b-a=AC1=2(AO)sin ④a=1/2(AC2-AC1)=1/2(335.647-219.204)=58.222mm b=1/2(AC2+AC1)=1/2(335.647+219.204)=277.426mm