发动机原理_疲劳
发动机原理与汽车理论模块9 汽车的平顺性
这个解说明，有阻尼自由振动时，质量 m2 以有 阻尼固有频率 r 02 n2 振动，其振幅按ent 衰 减
阻尼比对衰减振动有两方面影响
（1）与有阻尼固有频率 r 有关
（2）决定振幅的衰减程度
第三节汽车平顺性的主要影响因素
把汽车车身质量看作为刚体的立体模型。车轮在经过 具有一定弹性和阻尼的轮胎支承在不平的路面上。这 一立体模型，车身质量在讨论平顺性时主要考虑垂直、 俯仰、侧倾3个自由度，4个车轮质量有4个自由度， 共7个自由度。
当汽车对称于其纵轴线，且左、 右车辙的不平度函数 x(I ) y(I )
此时汽车车身只有垂直振动 z和
，称为悬挂质量分配系数。
ab
二、单质量系统的自由振动
分析车身振动的单质量系统模 型，它由车身质量 和弹簧刚 度 、减振器阻尼系数为 的 悬架组成。是输入的路面不平 度函数。
车身垂直位移坐标 z 的原点取
在静力平衡位置，根据牛顿第 二定律，得到描述系统运动的 微分方程为
此方程的解由自由振动齐次方程的解与非齐次 方程特解之和组成。
悬架结构、轮胎、悬挂质量和非悬挂质量是影 响汽车平顺性的重要因素。
一 悬架结构 悬架结构主要指弹性元件、导向装置与减振装 置，其中弹性元件与悬架系统的阻尼对平顺性影 响较大。 二 轮胎 轮胎由于本身的弹性，在很大程度上吸收了因 路面不平所产生的振动，因此它和悬架系统共同 保证了汽车的平顺性。 三 悬挂质量 减少非悬挂质量，可以减少传给车身上的冲击 力。
复习思考题 1、评价汽车行驶平顺性的方法有哪些？ 2、人对振动的三种不同的感觉界限是如何划分的? 3、什么情况下易于采用变刚度悬架？为什么？
发动机是什么原理
发动机是什么原理
发动机是一种将燃料转化为能量的装置，用于驱动机械设备或产生动力。
发动机的原理是通过燃烧燃料和空气的混合物来释放能量，并将这些能量转化为机械功。
主要有内燃机和外燃机两种类型。
内燃机是最常见的发动机类型之一。
它通过在密闭的燃烧室中爆发燃料混合物来释放能量，并将产生的气压驱动活塞运动。
内燃机又分为汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机使用点火器将燃料混合物引爆，柴油发动机则通过压力引爆高压喷射的柴油燃料。
外燃机则将燃料在燃烧室之外燃烧，通过燃烧产生的热能驱动活塞或涡轮运动。
外燃机的典型代表是蒸汽机，燃料在锅炉中燃烧，产生蒸汽，在活塞或涡轮上产生驱动力。
发动机的基本工作原理是通过燃料的燃烧产生的高压气体推动活塞或涡轮运动，进而驱动所需的机械运动。
这种能量转化的过程需要一系列的机械装置和配件，如曲轴、连杆、活塞环等。
同时，发动机还需要冷却系统来控制温度，润滑系统来减少摩擦，以及进排气系统来供给清洁空气和排放废气。
总结来说，发动机的原理是通过燃烧燃料产生高压气体，利用这种高压气体的推动力来产生机械功。
不同类型的发动机有不同的工作原理和实现方式，但其基本原理都是将燃料的化学能转化为机械能。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件，它负责将燃料转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述，匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容：1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖：发动机的基本结构，用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴：曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动，凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构：气门控制进出气体的流动，气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统：燃油系统负责将燃料输送到燃烧室，点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程：活塞下行，气门开启，汽缸内产生负压，进气门打开，混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，混合气被压缩，增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程：活塞上行至顶点时，点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞下行。
2.4 排气冲程：活塞下行，气门开启，废气从排气门排出，为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复：上述四个冲程循环进行，驱动曲轴旋转，输出动力。
总结：从组成和工作原理来看，发动机是一个复杂的系统，由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件，而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理，我们可以更好地理解其运行机制，为日常维护和故障排除提供指导。
同时，对于汽车创造商和工程师而言，深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
柴油发动机结构及其工作原理
6．常见故障
气缸盖最常见的故障是在缸盖底面上产生裂纹、冷却水侧的腐 蚀及阀座的磨损。 1）裂纹部位 四冲程机常在进、排气阀孔和喷油器孔及座面上产生裂纹。 二冲程机常在孔与孔之间和孔的圆角处，即有应力集中的地方。 2）裂纹原因 缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的 热疲劳 ①操作不当：起动、加速太快或超负荷运行；冷却、润滑液不 足或中断；突加冷却水等。 ②维护保养不当：每按规定上紧螺栓或各螺栓受力不均。
（1）缸套凸肩做得又高又厚，采用钻孔冷却，可降 低缸套上部的机械应力和热应力。 （2）缸套上部固定，下部呈自由状态，受热后可向 下膨胀。 （3）设有O型密封圈3、3a，防水漏入LR空间，可从 KB1孔检查 （4）O型密封圈6可防水漏入扫气箱，并防扫气箱空 气进入冷却水腔。可从KB孔检查 （5）上部注油点设有布油槽，均匀分布。 （6）缸套下部扫气口均匀分布。
柴油发动机的结构和主要零部件
教学目标 1、具有拆装工具选用及使用的能力； 2、具有对动力装置拆装的技术与安全操作的能力； 3、具有正确拆吊和装配四、二冲程柴油机主要零部 件的能力； 4、具有正确测量气缸套内径磨损、活塞销磨损、活 塞环天地间隙、搭口间隙、曲柄臂距差的能力； 5、具有正确测量、调整轴承间隙的能力； 6、具有柴油机主要零部件结构的知识和对工作条件 分析、管理的能力；
动画演示
5．材料： 大型：活塞头用耐热铸钢、耐磨合金钢，裙部用铸铁 或合金铸铁。 中、高速机：铸铁、铝合金、铸钢。 合金铸铁：具有高的机械强度、较小的热膨胀系数和 良好的耐磨耐腐蚀性能，但重量大，散热性较差。 铝合金：重量轻，但热强度差，热膨胀系数大。 球墨铸铁和耐热合金钢：机械强度高，其它与合金铸 铁相近。
3．要求：
活塞强度高刚度大，尽可能减轻重量 气密可靠 冷却效果好 摩擦损失小 耐磨损，较少的润滑油消耗量 良好的润滑、较小的磨损
发动机运作原理
发动机运作原理
发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置，是汽车的心脏，它在汽车上占有重要地位。
发动机分为汽油机和柴油机。
汽油机是利用燃料在气缸内燃烧时所产生的热能带动曲轴旋转，从而使内燃机运转。
内燃机的原理
1.活塞在气缸内做往复运动，而曲轴则旋转，在这一过程中，压缩冲程中被压缩的混合气在气缸内膨胀，推动活塞作往复运动；而排气冲程中被排出的废气则推动活塞作往复运动。
活塞和气缸在它们之间交替地进行着上述的往复运动，从而将热能转化为机械能。
2.当汽油机点火时，火花塞在高压火花点燃混合气；而柴油机则是先以高压爆燃产生高温高压气体，再把它射向活塞作往复运动。
3.发动机做功时，燃料燃烧放出的热能转换成机械能；而做功后则又转化成热能以储存起来。
4.柴油机是通过柴油燃烧产生的热能来驱动柴油机工作的，而汽油机是通过汽油燃烧产生的热能来驱动汽油机工作的。
—— 1 —1 —。
发动机 工作原理
发动机工作原理
发动机是一种将化学能转化为机械能的装置，主要用于推动汽车、飞机、船舶等运输工具。
发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体，以驱动活塞作往复运动，再将活塞运动转化为旋转运动，从而推动车辆或机器。
发动机的工作过程分为四个基本循环：进气、压缩、燃烧和排气。
首先，在进气阶段，发动机的活塞下行，气门打开，使燃料和空气混合物进入燃烧室。
接着，在压缩阶段，活塞向上运动，气门关闭，将混合物压缩成高压状态。
然后，在燃烧阶段，引火系统引燃混合物，形成火焰，火焰的热能使气体放出高温高压气体。
最后，在排气阶段，活塞再次向下运动，将高温高压气体排放到排气系统中。
发动机的工作原理是基于能量守恒和热力学原理的。
燃料在燃烧室中燃烧时释放出的热能转化为气体的内能，使气体的压力和温度增加。
活塞运动将这部分能量转化为机械能，并通过连杆和曲轴传输到输出轴，推动车辆或机器的运动。
发动机的效率取决于燃烧过程的充分程度、压力比、温度比及排气阻力等因素。
提高发动机效率的方法包括提高压缩比、改善点火系统、减少燃料损耗和排气阻力等。
总之，发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，以驱动活塞作往复运动，并将活塞运动转化为旋转运动，从而将化学能转化为机械能，推动车辆或机器的运动。
发动机的工作原理是基于能量守恒和热力学原理的。
飞机发动机涡轮叶片的疲劳寿命分析
飞机发动机涡轮叶片的疲劳寿命分析引言：飞机发动机是现代航空工业的重要组成部分，其关键组件之一便是涡轮叶片。
涡轮叶片是飞机发动机的能量转换场所，其工作过程特殊，容易受到高温、高速、高压等多种因素的影响，从而造成疲劳，影响发动机的寿命。
因此，对涡轮叶片的疲劳寿命进行深入研究，对于提高飞机发动机的性能与可靠性具有十分重要的意义。
一、飞机发动机涡轮叶片的工作原理飞机发动机涡轮叶片的工作原理是基于压气机对空气进行压缩，然后喷入燃料进行燃烧，再通过涡轮推进飞机的运动。
涡轮叶片通过高速旋转，将高温高压气体转换为机械能，从而为飞机提供动力。
同时，还需要抵抗高速气流对其的冲击和高温环境的影响，因此需要具有优异的耐久性和适应性。
二、涡轮叶片的疲劳寿命分析涡轮叶片长期在高温、高压、高速的复杂工况下工作，容易发生疲劳裂纹，最终导致失效。
因此，涡轮叶片的寿命评估与疲劳分析是决定其性能与可靠性的基础。
1. 疲劳寿命的定义与意义疲劳寿命指的是在一定应力水平下材料能够经受循环应力数量的次数，达到裂纹产生或者失效的寿命。
对于涡轮叶片而言，其疲劳寿命的长短决定了其使用寿命和可靠性。
2. 疲劳分析的方法与步骤疲劳分析主要包括以下步骤：（1）选择适当的材料和载荷针对不同类型的涡轮叶片，需要选择适合的材料和考虑到所承受的不同载荷，例如温度、离心力、气流冲击等。
（2）建立疲劳分析模型可以使用有限元模拟和试验验证等方法，建立涡轮叶片的疲劳分析模型，预测其受力状态和裂纹扩展情况。
（3）确定应力循环范围应力循环的范围是影响涡轮叶片疲劳寿命的重要因素，需要根据试验数据和数值模拟结果进行分析，确定精确的应力循环范围。
（4）评估疲劳寿命根据确定的载荷和应力循环范围，使用疲劳寿命试验或者数值方法进行计算，得到涡轮叶片的疲劳寿命，评估其可靠性和寿命限制。
3. 影响涡轮叶片疲劳寿命的因素涡轮叶片疲劳寿命受到多种因素的影响，主要包括以下方面：（1）材料性质：选择材料的硬度、强度、韧性、疲劳裂纹扩展性等都会影响涡轮叶片的耐久性和适应性。
发动机的原理是什么
发动机的原理是什么
发动机的原理是将燃烧产生的能量转化为机械能的过程。
具体来说，发动机利用燃料和氧气的化学反应产生高温高压的燃烧气体，然后利用这些气体的膨胀作用来驱动活塞或涡轮，最终将热能转化为机械能。
在内燃机中，燃料通过喷射系统进入气缸，与空气混合后被点火着火，产生爆炸燃烧。
这个爆炸推动活塞运动，将热能转化为机械能。
在四冲程发动机中，活塞的上下运动完成四个阶段：进气、压缩、爆发和排出废气。
在外燃机中，燃烧过程发生在内燃机以外的燃烧室内。
燃料和氧气混合燃烧后产生高温高压的气体，通过喷射口喷出，并冲击涡轮叶片。
涡轮转动后将机械能传递给推进装置。
无论是内燃机还是外燃机，发动机的工作都需要燃料、氧气、点火系统和排气系统等基本组成部分。
通过连续反复进行燃烧、膨胀和排气等过程，发动机就能够持续地产生机械能，推动车辆或机械设备的工作。
不同类型的发动机（如汽油发动机、柴油发动机、火箭发动机等）在燃烧方式、工作原理和效率等方面存在差异，但基本的能量转换原理是相似的。
简述发动机的工作原理
简述发动机的工作原理
发动机是一种能够产生动力的设备，它基本上是由燃烧室、气缸、活塞、连杆、曲轴和气门组成的。
其工作原理可以简单概括为：通过燃烧燃料来产生膨胀气体，并将气体的能量转化为机械能，从而驱动车辆或机械运动。
发动机工作的关键步骤如下：
1. 进气：通过活塞的上行运动，汽缸内形成了一个负压区域（低压区），进气阀门打开，混合气（空气+燃料）经过进气
管进入气缸。
2. 压缩：活塞往下运动，气缸内的混合气被压缩，压缩气体的体积变小，密度增大，温度升高。
3. 点火：当活塞接近上止点时，火花塞产生火花，点燃混合气。
然后，燃烧率增加，气体压力急剧上升。
4. 工作: 气体燃烧释放了巨大的能量，推动活塞向下执行工作
行程，曲轴转动。
此时，连杆将活塞上行运动变为曲轴的旋转运动。
5. 排气：废气阀门打开，废气被排出，准备进行新的工作循环。
整个工作循环分为四个冲程：进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
一个完整的工作循环需要两个曲轴的旋转。
需要注意的是，发动机工作原理会因不同类型的发动机而有所不同，比如汽油发动机、柴油发动机、Wankel发动机等。
此外，还有一些高级技术如增压、缸内直喷等也会对工作原理产生影响。
发动机的工作原理
发动机的工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或缺的重要组成部分，它负责产生动力以驱动车辆运行。
了解发动机的工作原理对于驾驶员和机械工程师来说至关重要。
本文将详细介绍发动机的工作原理，包括燃烧过程、气缸循环、燃油供给、点火系统和排气系统。
一、燃烧过程1.1 空气和燃料混合发动机的燃烧过程始于空气和燃料的混合。
空气通过进气道进入发动机，同时燃料由喷油器喷入燃烧室。
混合物的比例对燃烧效率和动力输出有重要影响。
1.2 压缩混合物被活塞压缩，压缩过程中空气和燃料分子之间的碰撞增加，使混合物的温度和压力升高。
压缩过程中，发动机的缸体和活塞起到密封作用，确保混合物不会泄漏。
1.3 燃烧点火系统引燃混合物，产生火花，使混合物燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，转化为机械能。
燃烧过程中产生的废气会通过排气系统排出。
二、气缸循环2.1 吸气冲程活塞从上往下运动，通过进气门将空气吸入气缸。
进气门在活塞下行时打开，活塞上行时关闭，确保空气只能进入气缸而不会泄漏。
2.2 压缩冲程活塞从下往上运动，将进入气缸的空气和燃料混合物压缩。
压缩过程使混合物的密度增加，为燃烧提供更好的条件。
2.3 工作冲程燃烧过程推动活塞向下运动，产生机械能。
活塞下行时，排气门打开，废气通过排气系统排出。
活塞上行时，进气门关闭，确保混合物不会泄漏。
三、燃油供给3.1 燃油系统燃油系统负责将燃料从油箱输送到发动机燃烧室。
它包括燃油泵、喷油器和燃油滤清器等组件。
燃油泵将燃料从油箱抽取，并将其送入喷油器。
喷油器根据发动机的工作状态和负荷需求，以适当的压力和时间将燃料喷入燃烧室。
3.2 燃油喷射喷油器将燃料以细小的液滴喷入燃烧室。
喷油器的喷射方式和时间根据发动机的工作要求进行调整，以确保燃料的充分燃烧和燃油经济性。
3.3 燃油过滤燃油滤清器用于过滤燃料中的杂质和污染物，以防止其进入发动机，保护发动机的正常工作。
定期更换燃油滤清器有助于保持发动机的性能和寿命。
发动机原理动画
发动机原理动画发动机是汽车的心脏，是汽车动力的源泉。
它的工作原理虽然复杂，但通过动画的形式，我们可以更直观地了解发动机是如何工作的。
首先，让我们来看一下发动机的结构。
发动机通常由气缸、活塞、曲轴、点火系统、燃油系统等部件组成。
气缸是发动机的工作室，活塞在气缸内上下运动，曲轴通过连杆与活塞相连，将活塞的线性运动转化为旋转运动。
点火系统负责在活塞达到顶点时点燃混合气，燃油系统则提供燃油和空气的混合物。
这些部件协同工作，完成了发动机的工作过程。
接下来，让我们来看一下发动机的工作过程。
发动机工作的基本原理是通过燃烧燃料来产生热能，然后将热能转化为机械能，驱动汽车前进。
在一个完整的工作循环中，活塞先是向下运动，从气缸内吸入混合气，然后活塞向上运动，将混合气压缩，最后点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞向下运动，完成一个工作循环。
现在，让我们通过动画来展示发动机的工作过程。
首先，我们可以看到活塞向下运动，吸入混合气，然后活塞向上运动，将混合气压缩。
接着，点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞向下运动。
这个过程就是发动机的工作原理，通过循环往复的工作，驱动曲轴旋转，最终驱动汽车前进。
通过动画，我们可以清晰地看到发动机内部部件的运动轨迹，更直观地了解发动机的工作原理。
同时，动画还可以配合文字说明，帮助观众更好地理解发动机的工作过程。
总的来说，发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生热能，然后将热能转化为机械能，驱动汽车前进。
发动机内部部件的协同工作完成了这一过程，而动画则可以更直观地展示这一过程。
通过动画，我们可以更好地理解发动机的工作原理，为我们的学习和工作提供了很大的帮助。
希望通过这个动画，大家能够更深入地了解发动机的工作原理，为汽车的维护和修理提供更多的帮助。
同时，也希望通过这个动画，能够激发更多的人对汽车发动机的兴趣，为汽车行业的发展贡献自己的力量。
发动机作为汽车的核心部件，它的工作原理对我们的生活有着重要的影响，希望大家能够更加重视和关注。
发动机的工作原理是什么
发动机的工作原理是什么发动机是汽车的心脏，是汽车动力系统的核心部件。
它的工作原理是通过内燃机的燃烧过程将化学能转化为机械能，从而驱动汽车前进。
下面我们将从发动机的工作原理、发动机的种类、发动机的性能指标等方面来详细介绍发动机的工作原理。
首先，我们来了解一下发动机的工作原理。
发动机的工作原理主要包括四个基本过程，进气、压缩、燃烧和排气。
在进气过程中，活塞向下运动，活塞上的进气门打开，气缸内的空气和燃料混合物被吸入气缸内；在压缩过程中，活塞向上运动，进气门关闭，气缸内的空气和燃料混合物被压缩；在燃烧过程中，火花塞产生火花，点燃空气和燃料混合物，产生高温高压的燃烧气体；在排气过程中，活塞向上运动，排气门打开，燃烧产生的废气排出气缸。
这四个过程循环往复，驱动曲轴旋转，从而驱动汽车前进。
其次，我们来了解一下发动机的种类。
根据燃料的不同，发动机主要分为汽油发动机和柴油发动机两种。
汽油发动机以汽油为燃料，通过火花塞点火来燃烧混合气；柴油发动机以柴油为燃料，通过高压喷油嘴喷入气缸内，利用气缸内空气的高温高压自燃来燃烧柴油。
此外，还有氢燃料电池发动机、混合动力发动机等新型发动机。
再次，我们来了解一下发动机的性能指标。
发动机的性能指标主要包括最大功率、最大扭矩、燃油消耗、排放标准等。
最大功率是指发动机在单位时间内所能输出的最大功率，通常以千瓦（kW）或马力（hp）来表示；最大扭矩是指发动机在一定转速下所能输出的最大扭矩，通常以牛·米（N·m）或磅·英尺（lb·ft）来表示；燃油消耗是指发动机在单位里程内所消耗的燃油量，通常以升/百公里（L/100km）来表示；排放标准是指发动机排放的废气所需符合的国家排放标准，通常以欧洲排放标准或国家排放标准来表示。
总结一下，发动机是汽车动力系统的核心部件，它的工作原理是通过内燃机的燃烧过程将化学能转化为机械能，从而驱动汽车前进。
发动机的种类主要包括汽油发动机和柴油发动机，还有氢燃料电池发动机、混合动力发动机等新型发动机。
叙述发动机的工作原理
叙述发动机的工作原理发动机是一种将化学能转化为机械能的装置，是现代交通工具的核心部件。
它通过燃烧燃料来驱动车辆的运动。
发动机的工作原理可以分为四个基本步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
首先是进气阶段。
在进气阶段，发动机内活塞朝下移动，气门打开，使气缸内的空气与燃料混合物进入。
进气过程可以通过自然吸气或使用涡轮增压器来增加进气气流的压力。
涡轮增压器利用排出废气驱动的涡轮，增加进气气流，提高发动机的效率和动力输出。
接下来是压缩阶段。
在压缩阶段，活塞朝上移动，气门关闭，将进气混合物压缩成高压气体。
通过压缩气体，可以提高燃料的燃烧效率和动力输出。
压缩比是衡量压缩阶段效果的重要指标，它表示了气缸容积的变化。
然后是燃烧阶段。
在燃烧阶段，发动机的点火系统点燃混合物，产生爆炸，将化学能转化为热能。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下移动，驱动曲轴旋转，从而转化为机械能。
最后是排气阶段。
在排气阶段，活塞再次向上移动，将废气推出气缸，通过排气阀将其释放到排气系统中。
排气阶段的关键是保持高效的气流排出，以确保发动机的性能和效率。
总结来说，发动机的工作原理是将进气和燃料混合物压缩，然后通过点火燃烧产生爆炸，将热能转化为机械能来推动车辆。
这个过程需要精确的配气和点火系统来控制混合物的组成和点火时机。
发动机的性能和效率取决于设计和调整这些系统的能力。
与传统的内燃机相比，电动汽车使用电力来驱动车辆，而不是通过燃烧燃料来产生机械能。
这使得电动汽车更加环保和能效高。
然而，发动机的技术仍然在不断发展，以提高效率和减少对环境的影响。
例如，直喷技术可以更好地控制燃料的喷射和燃烧过程，以提高发动机的热效率。
此外，混合动力和燃料电池技术也在取得进展，为未来的发动机技术提供了新的可能性。
常用航空发动机的结构与原理
常用航空发动机的结构与原理展开全文一、活塞式航空发动机为航空器提供飞行动力的往复式内燃机称为活塞式发动机。
发动机带动空气螺旋桨等推进器旋转产生推进力。
活塞式发动机由汽缸、活塞以及把活塞的往复运动转变为曲轴旋转运动的曲柄连杆机构等主要部分组成。
曲柄连接着螺旋桨，螺旋桨随着曲柄转动而转动，曲轴则支承在轴承上。
汽缸上装有进气门和排气门" 进气门是控制空气和汽油的混合气进入的零件，汽油燃烧完以后有排气门排出。
活塞式航空发动机是一种四冲程、电嘴点火的汽油发动机。
曲轴转动两圈，每个活塞在汽缸内往复运动4次，每次称1个冲程。
4个冲程依次为吸气、压缩、膨胀（作功）和排气，合起来形成1 个定容加热循环。
从1903年第一架飞机升空到第二次世界大战末期，所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。
20 世纪40年代中期，在军用飞机和大型民用机上，燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机，但小功率活塞式航空发动机比燃气涡轮发动机经济，在轻型低速飞机上仍得到应用。
二、燃气涡轮发动机由压气机、燃烧室和燃气涡轮组成的发动机称为燃气涡轮发动机。
它的优点是重量轻、体积小和运行平稳，广泛用作飞机和直升机的动力装置。
核心机：在燃气涡轮发动机中，由压气机、燃烧室和驱动压气机的燃气涡轮组成发动机的核心机。
空气在压气机中被压缩后，在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧，生成高温高压燃气驱动燃气涡轮作高速旋转，将燃气的部分能量转变为涡轮功。
涡轮带动压气机不断吸进空气并进行压缩，使核心机连续工作。
从燃气涡轮排出的燃气仍具有很高的压力和温度，经膨胀后释放出能量（称为可用能量）用于推进。
核心机不断输出具有一定可用能量的燃气，因此又称燃气发生器。
现代燃气涡轮发动机压气机的增压比（压气机出口空气总压与进口总压之比）范围为4-28，消耗功率可高达数十兆瓦（几万马力）。
燃气涡轮前的温度可达1200-1700K。
压气机分为离心式和轴流式两类，前者增压比低、直径大，仅用于小功率发动机；后者流量大、增压比高，应用广泛。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理发动机是汽车的心脏，是汽车的动力源。
它由多个部件组成，每个部件都有着特定的功能，共同协作来实现发动机的工作原理。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理。
一、发动机的组成1.1 缸体：发动机的主体部分，用来容纳活塞和气缸套。
1.2 活塞：位于气缸内，通过连杆与曲轴相连，实现往复运动。
1.3 曲轴：将活塞的往复运动转换为旋转运动，驱动汽车前进。
二、发动机的工作原理2.1 进气过程：气缸内活塞下行，气门打开，进入混合气体。
2.2 压缩过程：活塞上行，气门关闭，混合气体被压缩。
2.3 燃烧过程：火花塞点燃混合气体，产生爆炸推动活塞向下运动。
三、发动机的冷却系统3.1 散热器：通过水冷或风冷方式，将发动机产生的热量散发出去。
3.2 水泵：循环冷却液，保持发动机温度在适宜范围内。
3.3 散热风扇：在低速行驶时，辅助散热器散发热量。
四、发动机的润滑系统4.1 机油泵：将机油从油底壳抽送到各个润滑点。
4.2 机油滤清器：过滤机油中的杂质，保持机油清洁。
4.3 油底壳：储存机油，保持发动机内部润滑。
五、发动机的点火系统5.1 点火线圈：将12伏电压转换为数千伏高压电流，点燃混合气体。
5.2 火花塞：通过高压电流产生火花，引燃混合气体。
5.3 电子控制单元（ECU）：控制点火时机，确保发动机正常运转。
总结：发动机是汽车的核心部件，由多个部件组成，各部件协作完成进气、压缩、燃烧、排气等过程。
同时，冷却系统、润滑系统和点火系统也起着至关重要的作用，确保发动机正常运转。
深入了解发动机的组成及工作原理，有助于我们更好地保养和维护汽车，延长发动机的使用寿命。
发动机基础原理
发动机基础原理
发动机是将燃料能转化为机械能的装置，它是现代交通、工业和农业等各个领域不可或缺的动力源。
下面简单介绍一下发动机的基础原理：
1. 燃烧原理：发动机使用的燃料和空气混合后，在燃烧室中进行燃烧，释放出能量。
燃料的种类和燃烧形式不同，会导致发动机所产生的能量和工作效率不同。
2. 循环原理：发动机中一般采用循环冷却，即通过循环流动的冷却液来降低发动机的温度。
冷却液流过发动机，将热量带走，然后再经过循环装置将被带走的热量排放到外部环境中。
3. 活塞运动原理：发动机中的活塞通过循环运动来完成机械能的转换。
混合气和空气在燃烧室中燃烧时，产生高压气体，在气压的作用下推动活塞运动，进而驱动发动机输出机械能。
4. 点火原理：发动机燃料需要在燃烧时点火，点火使用的方式有很多种，如火花点火、压燃点火等。
无论是哪种点火方式，都需要在适当的时候将电火花送到火花塞中，使燃料燃烧起来，推动发动机的工作。
这些是发动机的基础原理。
在实际应用中，不同的发动机种类和使用场景有着不同的优缺点和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
发动机原理(基础知识)
分组号
朝前标记
• 活塞环
活塞环是具有弹性的开口环，有二道气环和一 道油环。 功用：气环是保证气缸与活塞间的密封性，防 止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量 传给气缸壁，由冷却水带走。
• 活塞销
活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，并 把活塞承受的气体压力传给连杆。 活塞销与活塞销座孔及连杆小头孔的连接 配合为全浮式结构。
四冲程发动机的工作原理
一、四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
单缸四冲程汽油机的工作过程
进气行程
温度370~400 K， 压力0.07~0.09MPa 排气门关闭
P
活 塞
上 止 点
下 止 点
进气门开启
大气压力线
r a
示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气 体压力的变化情况。
喷油器 对喷油器的要求：1、具有一定的喷射压力和射程。2、合适的喷注锥角。 3、停止喷油时能迅速切断供油， 4没有滴漏现象。 常见型式：1、孔式喷油器 2、轴针式喷油器
冷却系统
冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机 过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽 快达到正常的工作温度。 组成：水泵、冷却风扇、硅油风扇离合器、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附 加装置等。
发动机基础知识培训
主要内容 • • • • • •
发动机的分类 发动机基本组成和常用术语 四冲程发动机工作原理 多缸四冲程发动机的工作顺序 发动机总体构造 发动机新技术概述
发动机的定义
• 发动机：汽车动力来源。 一部转换能量的机器:某种能量 机械能 • 热机:热能 机械能 • 内燃机：燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生 热能，然后再转变为机械能。 • 往复活塞式内燃机
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Structural Stressing and Vibration in Aircraft Gas Turbine Engines
第七章 疲劳 Chapter 7 Fatigue
能源与动力工程学院 School of Energy and Power Engineering
7.1 疲劳问题的基础知识
School of Energy and Power Engineering 22
受力特征
位置特征(疲劳裂纹萌生的部位)
突发性-危险性
6/15/2014 11:04:41 PM
疲劳是如何导致破坏的？-寿命
总寿命Nf = 裂纹萌生寿命Ni + 裂纹扩展寿命Np
名义应力法 S-N
局部应变法 (ε-N)
课题组的相关研究
小裂纹扩展寿命 Npi
萌生 a=0
？
微缺陷 a=0.05mm 裂纹萌生寿命Ni
可检裂纹 a=0.38mm
失效 a=0.5mm
裂纹扩展寿命Np
总寿命Nf=Ni+Np
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
25
断裂力学法(LEFM)
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
23
疲劳是如何导致破坏的？-寿命
比值Ni/Nf 取决于多种因素：
试件几何形状 材料性能 载荷大小及性质 加载历程及环境影响 高塑性低强度的纯金属及合金的Ni/Nf 较大 光滑试件的Ni/Nf 有时高达90％ 应力幅值增大，Ni/Nf 减小
一、什么是疲劳？ 二、如何认识疲劳，研究疲劳？ 三、工程上解决疲劳问题的措施？
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
2
一、什么是疲劳？
医学/生理学 工程/力学
疲劳现象？（生活、工程）
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
6
1.2 航空发动机结构的疲劳
按照疲劳自身的特点及出现的部件
机械疲劳：仅有机械应力或应变波动造成的疲劳。 热机械疲劳：机械、热应力或应变共同作用下。 高温蠕变疲劳：高温、保载条件下的疲劳。 腐蚀疲劳：侵蚀性环境中施加反复载荷时的疲劳。 接触疲劳：载荷反复同材料间的滚动或滑动结合。 微动疲劳：脉动应力与表面间的来回微小相对运动和摩擦滑动共 同作用。
6/15/2014 11:04:41 PM School of Energy and Power Engineering 14
航空发动机结构故障
压气机第3级铝叶片疲劳损伤 压气机第1级叶片气动疲劳 压气机第1级叶片断裂(气弹失稳) 压气机第2级叶片叶尖掉块 压气机前6级铝叶片折断 压气机第2级叶片叶尖掉块 涡轮第1级叶片断裂 涡轮第1级叶片折断 涡轮第1级叶片断裂 压气机第9级盘断裂与爆破 涡轮第1级盘槽底裂纹 涡轮第2级盘榫齿裂纹 涡轮第1级盘伸长故障 涡轮1级盘封严圈裂纹、2级盘槽底裂纹 涡轮2级盘断裂
School of Energy and Power Engineering
9
彗星号与现代客机的机窗
彗星号
现代客机
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
10
彗星号客机事故的结论
英国皇家航空研究院的试验证实，三架彗星号飞机事故 中的座舱破坏是疲劳开裂导致的，飞机的结构设计存在 问题，对疲劳的认知程度不够。 彗星号的窗子作成方形的，尖角处应力集中大，导致结 构疲劳断裂引起爆炸，是空难的元凶。
6/15/2014 11:04:41 PM School of Energy and Power Engineering 15
航空发动机的疲劳问题
美国空军材料实验室 (AFML) 统计结果 1963-1978 年 间 ， 飞 机 失 效 事 故 3824 起，其中发动机结构和附件故障引起的 失效1664起，占43.5%，包括:
School of Energy and Power Engineering
3
1.1 疲劳的定义
国际标准化组织
日内瓦的国际标准化组织(ISO)在1964年发表的报告
“金属疲劳试验的一般原理”中给疲劳下了一个描 述性的定义：金属材料在应力或应变的反复作用下 所发生的性能变化叫做疲劳，在一般情况下，特指 那些导致开裂或破坏的性能变化。
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
19
疲劳是如何导致破坏的？-过程
断口特征
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
20
疲劳是如何导致破坏的？-过程
工程中的疲劳失效
核、航天、航空、航海、能源、国防、铁路、汽车、海 洋工程及一般的机器制造等工业领域。
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
5
1.2 航空发动机结构的疲劳
PW4000
6/15/2014 11:04:41 PM
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
26
2.2 疲劳发展的历史
1900 年， Ewing 和 Rosenhain ， Ewing 和 Humfrey(1903) ，形成了滑 移带 “侵入”和“挤出”导致裂纹萌生的机理。 1910 年， Bairstow 研究了应变循环中的循环硬化和软化，测量了 滞后回线，并指出了形变滞后同疲劳破坏的关系。 1910年，O.H.Basguin提出了描述S-N的经验规律，认为双对数坐 标下应力对疲劳循环数在很大的应力范围内为线性关系。 1920年，Griffith研究了玻璃中的裂纹，由此诞生了断裂力学。 1929年，B.P.Haigh研究缺口敏感性。 1937年，H.Neuber指出缺口根部的平均应力比峰值应力更能代表 受载的严重程度。 1955年，Manson和Coffin研究了应变控制下的疲劳，热循环、低 周疲劳及塑性应变问题，给出了著名的Manson-Coffin关系式。 1957年，Irwin指出应力强度因子K可表征裂纹尖端应力奇异性。 1961年，Paris给出裂纹扩展速率同应力强度因子范围的关系。 1975年，Pearson最早明确提出了短裂纹问题。
其它 未知
飞机失效事故统计
性能20% 附件控制 10～20% 结构强度 60～70%
发动机故障统计
6/15/2014 11:04:41 PM School of Energy and Power Engineering 16
二、如何认识疲劳，研究疲劳？
2.1 疲劳产生的破坏 2.2 疲劳发展的历史 2.3 疲劳问题的学科特点及研究方法（重点）
美国材料试验协会
美国材料试验协会(ASTM)将疲劳定义为：材料某一
点或某一些点在承受交变应力或应变条件下，使材 料产生局部的永久性的逐步发展的结构性能变化过 程。在足够多的交变次数后，它可能造成裂纹的累 积或材料完全断裂。
6/15/2014 11:04:41 PM School of Energy and Power Engineering 4
School of Energy and Power Engineering 11
6/15/2014 11:04:41 PM
思考：彗星号引发疲劳的驱动力？
疲劳导致开裂，引发事故
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
12
疲劳过程的三个明显阶段
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
21
疲劳是如何导致破坏的？-特征
断口特征
疲劳源(萌生)、疲劳条带(扩展)、脆/瞬断区。 破坏时的最大应力低于材料的极限强度，甚至是屈服强度。 自由表面：零件内外表面，端面等 应力集中部位：缺口、凹槽、刀痕等 材料的损伤：腐蚀点、机械损伤、磨蚀 不论是塑性材料还是脆性材料，疲劳破坏都呈现脆性断裂的 特征，破坏具有突发性，所以有很大的危险性。
一般有：
6/15/2014 11:04:41 PM
School of Energy and Power Engineering
24
疲劳是如何导致破坏的？-寿命
随着检测技术的提高，裂纹扩展寿命在总寿命中所占的比重越 来越大。 线弹性断裂力学理论描述长裂纹的扩展直至断裂的方法日趋成 熟，小裂纹扩展方法发展迅速。
18
疲劳是如何导致破坏的？-条件
交变载荷
载荷通常低于材料的极限强度，甚至是屈服强度 载荷周期性变化，材料承受加载-卸载的反复过程 疲劳是一种机械损伤过程，在这一过程中即使名义应力低于 材料的屈服强度，载荷的反复变化也将引起失效 疲劳破坏通常经历一段时间(寿命)