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  • 通过透明汽车教学模型来教你了解二冲程柴油机工作原理


  • 发布者:教学设备问答 发表时间:2018-04-26
  •   透明汽车教学模型是配合大专院校,汽车驾驶培训、汽修等专业的教学仪器设备,通过专业课程的教学和本模型演示,可清楚地了解汽车的内在部位的结构和作用,使学生很快地掌握专业知识。本汽车教学设备系列模型采用进口有机玻璃,工程塑料、铸铝汽车部件等,用模具一次成型铸造。电机驱动、透明直观,内部结构清晰,各部件结构一目了然。
    一、二冲程柴油机的工作原理:
      通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功 能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。二冲 程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口; 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。扫气泵附设在柴油机的一侧,它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的 扫气箱中,并在其中保持一定的压力。燃烧膨胀及排气冲程: 燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下,由上止点 向下运动,对外作功。活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,此时燃气 膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中的扫气压力为0 12,下行活塞把扫气口打开(此时扫气空气进入气缸, 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭。扫气及压缩冲程: 活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口扫出气缸。活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时,气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点时, 喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压的空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着 火燃烧。本冲程结束,并与前一冲程形成一个完整的工作循环。二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点,当然也存在本身固有的 缺点。
    二、四冲程柴油机的工作原理:
      柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。
     1. 进气冲程:
      第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。 当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐渐增大:造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.085~0.095MPa,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变。 当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。
    2. 压缩冲程:
      第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。 柴油的自燃温度约为543—563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。 喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10~35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5~10°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。
    3. 燃烧膨胀冲程:
      第三冲程——燃烧膨胀。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。 随着活塞的下行,气缸的容积增大,气体的压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开时结束。 在动画中,工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力的急剧升高,最高点表示最高燃烧压力Pz,此点的压力和温度为: Pz=6~15MPa, Tz=1800~2200K 最高燃烧压力与压缩终点压力之比(Pz/Pc),称为燃烧时的压力升高比, 用λ表示。根据柴油机类型的不同,在最大功牢时λ值的范围如下:λ=Pz/Pc=1.2~2.5。
    4. 排气冲程:
    第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力,所以在排气冲程开始时,气缸内的气体压力加比大气压力高0.025—0.035MPa,其温度Tb=1000~1200K。为了减少排气时活塞运动的阻力,排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打开,具有一定压力的气体就立即冲出缸外,缸内压力迅速下降,这样当活塞向上运动时,气缸内的废气依靠活塞上行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净,排气阀在上止点以后才关闭。 在动画中,排气冲程曲线表示在排气过程中,缸内的气体压力几乎是不变的,但比大气压力稍高一些。排气冲程终点的压力Pr约为0.105~0.115MPa,残余废气的温度Pr约为850~960K。 由于进、排气阀都是早开晚关的;所以在排气冲程之末和进气冲程之初,活塞处于上止点附近时,有一段时间进、排气阀同时开起,这段时间用曲轴转角来表示,称为气阀重迭角。 排气冲程结束之后,又开始了进气冲程,于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。由于这种柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的,故称四冲程柴油机。 在四冲程柴油机的四个冲程中,只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功,而其余三个冲程都是消耗功的准备过程。为此在单缸柴油机上必须安装飞轮,利用飞轮的转动惯性,使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转。
    透明汽车教学模型,是配合大专院校,汽车驾驶培训、汽修等专业的教具之用,通过专业课程的教学和本模型演示,可清楚地了解汽车的内在部位的结构和作用,使学生很快地掌握专业知识。本系列模型采用进口有机玻璃,工程塑料、铸铝汽车部件等,用模具一次成型铸造。电机驱动、透明直观,内部结构清晰,各部件结构一目了然。
     
    ZLBK-03捷达电控柴油发动机拆装实训台
    一、捷达电控柴油发动机拆装实训台介绍
      捷达电控柴油发动机拆装实训台是配合大中院校、部队、汽修等专业的汽车培训技能之用,该设备采用柴油电控汽油发动机总成(易于拆装)的拆装翻转台架和运行检测控制台两部分组成。拆装翻转台架提供学员进行发动机拆卸和装配实训。装配好发动机后与运行检测控制台对接,可起动运行发动机,检测发动机的装配效果。通过发动机实训台的演示,可清楚了解内部的结构与功能,便于学生较快地掌握发动机的构造和原理,提高学生对发动机的初步认识,使学生了解发动机起到更直观更深入的教学目的,是各汽车学校对发动机理论和维修实训的最理想的教学设备。本设备满足汽车职业教育的“五个对接十个衔接”的教学需要。
    二、捷达电控柴油发动机拆装实训台功能特点:
    1、实训台面板上绘有彩色喷绘电路图,学员可直观对照电路图和电控汽油发动机实物,认识和分析控制系统的工作原理;
    2、实训台由拆装翻转台架和运行检测控制台两部分组成。
    拆装翻转台架由电控汽油发动机总成和可做360度翻转的发动机拆装架组成,运行检测控制台由控制面板、发动机电控单元、冷却系统、供油系统、蓄电池等组成;
    3、带有减速机的拆装翻转台架可做轴向任意角度的翻转和静止,可方便地进行拆卸和装配实训,底部放置接油盘,便于小零件、水及油的收集,做到三不落地;
    运行检测控制台架安装有起动运行发动机所有的部件要素,如电控单元、水箱、油箱和油泵、仪表、点火开关等,与拆装翻转台架进行油路、电路、水路、气路的对接,可运行发动机(加速/减速/怠速工况正常)、检测发动机装配的效果;
    4、实训台面板上绘有彩色UV平板喷绘电路图,学员可直观对照电路图和发动机实物,认识和分析控制系统的工作原理;
    5、面板采用4mm厚耐腐蚀、耐创击、耐污染、防火、防潮的高级铝塑板,表面经特殊工艺喷涂底漆处理;面板打印有永不褪色的彩色系统电路图,实训台面板上安装有检测端子、可直接在面板上检测各传感器、执行器、发动机控制单元管脚的电信号,如电阻、电压、电流、频率信号等;
    实训台面板上安装有汽车仪表、燃油压力表、真空压力表,可实时显示发动机转速、喷油压力、进气岐管压力等参数变化;
    6、实训台安装有诊断座,可连接专用或通用型汽车解码器,对发动机电控系统进行读取故障码、清除故障码、读取数据流等自诊断功能。
    7、实训台配备有电源总开关、飞轮防护罩等安装保护装置。
    8、实训台底座采用钢结构焊接,表面采用喷涂工艺处理,带自锁脚轮装置,移动灵活,安全可靠、坚固耐用。
    三、捷达电控柴油发动机拆装实训台技术规格:
    1、工作电源:直流12V
    2、燃油标号:依发动机型号
    3、油箱容积:10L
    4、工作温度:-40℃~+50℃
    5、颜色:7032
    6、钢管:40*40*3mm
    7、面板机柜:1.5mm冷板冲压成形,背面设置维修门;
    8、移动脚轮:120*80mm
    四、实训台基本配置(每套):

    序号 名       称 规格型号 单位 数量
    (一)运行检测控制台1套
    1 检测控制面板 装有各种检测端子以及彩色
    电路图(950*900*4mm铝塑板)
    1
    2 发动机控制电脑(ECU) 原车 1
    3 组合仪表 原车 1
    4 诊断座 原车 1
    5 点火开关总成 原车 1
    6 燃油压力表 0-10kg/cm2 1
    7 真空压力表 0-76in.Hg 1
    8 燃油箱 10L 1
    9 汽油泵(含汽油泵插头) 全新 1
    10 水箱及附件 原车 1
    11 冷却电子风扇 12V,80W 2
    12 蓄电池 12V 65Ah 1
    13 继电器 含:起动继电器、油泵继电器、
    冷却风扇继电器等
    1
    14 对接线束 茂育 1
    15 保险丝盒 茂育 1
    16 电源总开关 50A 1
    17 移动台架(带自锁脚轮装置,面板柜与底座) 1000*700*1750mm
    (长*宽*高)
    1
    18 故障模拟与排除装置 茂育 1
    (二)拆装翻转台架1套
    1 电控柴油发动机总成 原车, 1
    2 进、排气管 原车 1
    3 三元催化器 带全新消声器 1
    4 对接线束 茂育 1
    5 大面积接油盆 约700×650×30mm(长×宽×深) 1
    6 拆装翻转架(带自锁脚轮装置) 约1300×600×800mm(长×宽×高),带减速机,可做轴向任意角度的翻转和静止。 1
     

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