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萨登汽油发电机的工作特性

更新时间:2019-06-03 05:58:01

汽油机的工作特性
       汽油机由两大机构和五大系统组成。两大机构包括曲柄连杆机构和配气机构。五大系统包括燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统。曲柄连杆机构的主要作用是把活塞的往复直线运动转化成曲轴的旋转运动并输出。曲轴由主轴和连杆轴间隔布置,主轴用来支承曲轴,连杆轴与连杆用滑动轴承连接。曲轴安装时其轴向间隙有要求,以免工作过程中发生轴向窜动。连杆一端与连杆轴相连,一端与活塞相连(滑动轴承连接)。活塞头上靠近连杆部分开有挡油环槽,远离连杆部分开有挡气环槽,用来隔开活塞两侧的油和气。内燃机实现工作循环和完成做功过程的主要零件是曲柄连杆机构。在做功行程中,连杆把活塞因为承受燃气压力而做的直线运动转换成曲轴的旋转运动,最终动力通过曲轴对外输出。飞轮在汽油机进气、压缩以及排气的过程中会释放能量,改能量又把曲轴的旋转运动转换成活塞的直线运动。

       配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构由定时齿轮、桃形轴、活塞推杆(上有调节螺母)、摇臂轴、摇臂、气门、气门回位弹簧和气门座组成。定时齿轮带动桃形轴旋转,桃形轴上的偏心轮不同相位布置,与曲轴运动的相位对应。桃形轴推动活塞推杆,活塞推杆推动摇臂一端,使摇臂另一端压下气门和气门回位弹簧,使气门打开,油缸进气或者出气,活塞推杆离开摇臂时,气门在回位弹簧作用下复位,气门关闭。

        要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往
复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。

       润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的润滑油,以实现液体摩擦,减小摩
擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀等组成。润滑系是保证发动机正常运行的关键,直接关系到发动机的寿命和运行状况。其中活塞的润滑方式为溅油润滑,汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

      冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

       汽油机中,气缸内的可燃混合气是由电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成

       由此可以看出来,汽油机是有周期性的工作,因此他发出的是断断续续的能量,没有连续性,汽油机的进气量只能在汽油机进气时才能改变。汽油机有一组参数来反应其工作性能,这些参数有扭矩、过量空气系数、节气门开度、有效功率、温度、曲轴角速度等。如果不管汽油机工况怎么变,这些参数都能保持一直不变,这就是汽油机最理想的工作状态。但是这种情况在现实条件下很难出现,因为只有在汽油机的输出能量和负载消耗能量完全相等的情况下才能出现。

       描述的是汽油机转速与转矩的关系,在纵坐标T表示的是汽油机转矩,横坐标n表示的是汽油机转速,曲线1}4分别表示汽油机节气门全开、75%开度、50%开度、30%开度,曲线5}7表示的是汽油机负载的阻转矩特性,这里所谓的阻转矩就是负载对汽油机转矩的阻碍作用。从曲线1}4可以看出来当节气门开度不变时,汽油机的转矩随着转速的升高而降低。从曲线5}7可以看到,阻转矩随着转速的升高而升高。

       当汽油机工作在曲线1和5的交点A、和曲线6的交点B以及曲线3和曲线6的交点C时,汽油机的转矩和阻转矩相等,因此,此时汽油机工作在稳定状态。现在假设汽油机工作在曲线5和曲线1的交点‘A处,当负载变小,阻转矩变小,曲线由5变为6此时汽油机的转矩大于阻转矩,那么汽油机的转速会上升,汽油机转速的上升又使转矩下降,最后汽油机转矩和阻转矩都下降到B点,也就是曲线1和6的交点,此时汽油机重新达到一个稳定状态。负载曲线由6又变回5时,与前面相反的道理,汽油机又能回到原来的A稳定状杰,由此我们可以得出一个结论:汽油机具有自稳定特性

       虽然汽油机有自稳定特性,但当它的负载发生变化时,会使汽油机从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态。汽油机的很多参数都会在这个过渡过程发生变化。比如,当负载减小时,汽油机会瞬时提高转速,在经过一段时间后才能因自稳定特性趋于稳定,也就是说汽油机的自稳定特性的发挥是需要一定时间的,而在这一段时间内汽油机及其部件的工作性能就很关键了,在汽油机上安装调速器的目的也正是为了改善其过渡过程的工作性能。当汽油机的负载减小,也就是负载曲线由5变为6,如果节气门的开度从曲线1变到曲线3,也就是从全开变为开度50%,那么汽油机从稳定状态A变为稳定状态C,虽然稳定状态发生了变化,但可以看到汽油机的转速并不大。

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