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大客車發動機的工作原理是什麽?

壹、二沖程汽油發動機的工作原理

曲軸旋轉壹圈,活塞上下各壹次,完成壹個工作循環的發動機,稱二沖程發動機。二沖程發動機的氣缸上,設有進氣孔、排氣孔和換氣(掃氣)孔,這些孔通過活塞在氣缸中上下運動時實現開與閉。

1、 輔助行程(吸氣、壓縮過程)

曲軸旋轉,活塞從下止點向上止點運動,當活塞上行,把掃氣孔和排氣孔關閉時,使已從掃氣孔進入氣缸的新鮮可燃混合氣被壓縮;由於活塞的上行,使活塞的下方的曲軸箱容積增大,產生真空吸力,把進氣口的舌簧閥吸開,燃油與空氣經化油器混合的可燃混合氣被吸入曲軸箱,當活塞到上止點時,這壹行程結束。

2、 作功行程(爆燃、排氣、掃氣)

當活塞上行,將要接近上止點時,火花塞產生電火花,把已被壓縮的可燃混合氣點燃,燃燒的氣體迅速膨脹,使氣缸內的壓力和溫度急劇升高,在高壓氣體的推動下,迫使活塞從上止點向下止點運動,活塞通過連桿,將高壓氣體的推力傳給曲軸使之旋轉作功,使熱能轉變成機械能;由於活塞的下行,使曲軸箱的容積減小,壓力增高,進氣口的舌簧閥被關閉,進入曲軸箱的可燃混合氣被預壓縮;活塞繼續下行時,排氣孔打開,燃燒後的廢氣從排氣孔排出;隨著排氣孔打開,掃氣孔被打開,曲軸箱中被預壓縮的可燃混合氣經掃氣孔進入氣缸,並將廢氣進壹步驅逐出氣缸,這壹過程稱換氣過程。

作功行程結束時,壹個工作循環便完成了。從上述過程中可知,在輔助行程中,活塞上方在壓縮,活塞下方在進氣;在作功行程中,活塞上方在作功、排氣和掃氣,而活塞下方對進入曲軸箱的可燃混合氣進行預壓縮。只要曲軸連續旋轉,工作循環便能連續不斷地進行。

二、四沖程汽油發動機的工作原理

曲軸旋轉兩圈,活塞上下各兩次,完成壹個工作循環的發動機稱四沖程發動機。四沖程發動機的氣缸體上,設有進、排氣門,由曲軸旋轉來驅動凸輪準時地打開和關閉,使可燃混合氣及時進入氣缸,並使燃燒後的廢氣及時排出氣缸。

1、 進氣過程

曲軸旋轉,活塞從上止點向下止點移動,此時進氣門已打開。由於活塞的下行,活塞上方容積增大,產生真空吸力,燃油和空氣經化油器霧化混合成可燃混合氣,經進氣門被吸入氣缸。活塞到下止點後,進氣門關閉,進氣行程結束。

2、 壓縮行程

進氣行程終了時,進排氣門均關閉。活塞從下止點向上止點移動,使進入氣缸的可燃混合氣被壓縮,活塞將到上止點時,混合氣的壓力可達1470kPa以上,溫度可達250℃-300℃,為混合氣體的燃燒作功創造了良好的條件。這壹行程在活塞到上止點時結束。

3、 作功行程

當壓縮行程活塞接近上止點時,火花塞電極間產生電火花,將被壓縮的可燃混合氣點燃,燃燒的氣體迅速膨脹,使氣缸內的瞬時壓力達2940kPa-4410kPa,溫度達1800℃-2000℃,在高壓氣體的作用下,活塞被迫從上止點向下止點運動,通過連桿,將高壓氣體的推力傳給曲軸使之旋轉作功,實現熱能轉變為機械能。

4、 排氣行程

在作功行程末,活塞被推到接近下止點時,排氣門打開,活塞由下止點向上止點運動,氣缸內燃燒後的廢氣在活塞的推動下,經排氣門排出氣缸,活塞到上止點後,排氣門關閉,這壹行程結束。

排氣行程結束時,壹個工作循環完成。只要曲軸連續轉動,進氣、壓縮、作功、排氣就能周而復始地循環進行。

現代的汽車越來越註重乘坐的舒適性,以致消費者往往將車的舒適性列為購買的壹個重要衡量標準。事實上,汽車乘坐的舒適性除了座椅的柔軟程度、支撐力等因素外,關系最大的就是汽車的懸掛系統它還是車架與車軸之間連接的傳力機件,對其他性能諸如行駛的安全性、通過性、穩定性以及附著性能都有重大影響。

懸掛系統的基本構成

簡單說來,汽車懸掛包括彈性元件、減振器和傳力裝置等三部分,分別起緩沖、減振和受力傳遞的作用。

從轎車上來講,彈性元件多指螺旋彈簧,它只承受垂直載荷,緩和及抑制不平路面對車體的沖擊,具有占用空間小、質量小、無需潤滑的優點,但由於本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器又指液力減振器,其功能是為加速衰減車身的振動,它也是懸掛系統中最精密和復雜的機械件。傳力裝置則是指車架的上下擺臂等叉形鋼架、轉向節等元件,用來傳遞縱向力、側向力及力矩,並保證車輪相對於車架有確定的相對運動規律。

在實際中,只要具備上述三種作用也壹樣可行。

轎車配獨立懸掛成趨勢 懸掛系統的兩種分類:

(l)非獨立式懸掛:將非獨立懸掛的車輪裝在壹根整體車軸的兩端,這樣當壹邊車輪運轉跳動時,就會影響另壹側車輪也作出相應的跳動,使整個車身振動或傾斜。采取這種懸掛系統的汽車壹般平穩性和舒適性較差,但由於其構造較簡單,承載力大,該懸掛多用於載重汽車、普通客車和壹些其他特種車輛上。

(2)獨立式懸掛:獨立懸掛的車軸分成兩段,每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架下面,這樣當壹邊車輪發生跳動時,另壹邊車輪不受波及,車身的震動大為減少,汽車舒適性也得以很大的提升,尤其在高速路面行駛時,它還可提高汽車的行駛穩定性。不過,這種懸掛構造較復雜,承載力小,還會連帶使汽車的驅動系統、轉向系統變得復雜起來。目前大多數轎車的前後懸掛都采用了獨立懸掛的形式,並已成為壹種發展趨勢。

獨立懸掛的結構分有燭式、麥弗遜式、連桿式等多種,其中燭式和麥弗遜式形狀相似,兩者都是將螺旋彈簧與減振器組合在壹起,但因結構不同又有重大區別。燭式采用車輪沿主銷軸方向移動的懸掛形式,形狀似燭形而得名,特點是主銷位置和前輪定位角不隨車輪的上下跳動而變化,有利於汽車的操控和穩定性。麥弗遜式是絞結式滑柱與下橫臂組成的懸掛形式,減振器可兼做轉向主銷,轉向節可以繞著它轉動,特點是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動而變化,與燭式懸架正好相反。這種懸架構造簡單、布置緊湊、前輪定位變化小,具有良好的行駛穩定性。所以,目前轎車使用最多的獨立懸掛是麥弗遜式懸掛。

彈性元件優劣各異

(1)鋼板彈簧:由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成。安裝好後兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有壹定的減振作用,縱向布置時還具有導向傳力的作用。非獨立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件,可省去導向裝置和減振器,結構簡單。

(2)螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用於轎車獨立懸掛裝置。由於沒有減振和傳力的功能,還必須設有專門的減振器和導向裝置。

(3)油氣彈簧:以氣體作為彈性介質,液體作為傳力介質,它不但具有良好的緩沖能力,還具有減振作用,同時還可調節車架的高度,適用於重型車輛和大客車使用。

(4)扭桿彈簧:將用彈簧桿做成的扭桿壹端固定於車架,另壹端通過擺臂與車輪相連,利用車輪跳動時扭桿的扭轉變形起到緩沖作用,適合於獨立懸掛使用。

筒式減振器更受歡迎

減振器上端與車身或者車架相連,下端與車橋相連。當轎車在不平坦路上行駛,車身會發生振動,減振器能迅速衰減車身振動,利用本身油液流動的阻力來消耗振動的能量。

現代轎車大多都是采用筒式減振器,當車架與車軸相對運動時,減振器內的油液與孔壁間的摩擦形成了對車身振動的阻力,這種阻力工程上稱為阻尼力。阻尼力會將車身的振動能轉化為熱能,被油液和殼體所吸收。人們為了更好地實現轎車的行駛平穩性和安全性,將阻尼系數不固定在某壹數值上,而是隨轎車運行的狀態而變化,使懸掛性能總是處在最優的狀態附近。因此,有些轎車的減振器是可調式的可根據傳感器信號自動選擇。