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《工程概论》研究报告:转子发动机能耗和磨损问题浅析

《工程概论》研究报告:转子发动机能耗和磨损问题浅析
《工程概论》研究报告:转子发动机能耗和磨损问题浅析

《工程概论》研究报告

转子发动机能耗及磨损问题浅析

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日期:2015.5.28

转子发动机能耗及磨损问题浅析

【摘要】:一次偶然的机会,我在图书馆里的一本书上看到了转子发动机的介绍,书中介绍了转子发动机的工作原理和它与普通的往复式发动机的区别,这种特别的发动机瞬间吸引了我的目光。

发动机是汽车最为关键的部分,是决定车子性能的最重要的因素,犹如人的心脏。大部分人都知道我们日常用的是活塞往复式发动机,又分为两冲程发动机和四冲程发动机,但是还有一种不为大部分人所熟知的发动机,那就是转子发动机,又叫汪克尔发动机。

我们日常经常看到的为活塞往复运动形式的发动机,即活塞在汽缸内作往复的直线运动,通过曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转,而转子发动机没有这个转化过程,它是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴(即普通发动机的曲轴,因为不是弯曲的故不再叫曲轴)旋转的,故两者有着很大的区别。

转子发动机的工作原理是什么?与传统的内燃机相比,转子发动机的优点缺点分别有哪些?怎样改进它的缺点以实现它的广泛利用?针对其高油耗,高排放的特点,以及发动机的磨损问题,我进行了一些探究。转子发动机的高能耗问题,可以采用分层燃烧的方法,这种方法在转子发动机上可以广泛应用。而转子发动机的磨损问题,则要分析其原因并且提出可行的解决方案。

在《工程概论》课上,我初略了解了关于机械,车辆乃至发动机等的基础知识,同时我在课外利用网络和图书馆的资源收集资料,完成了这份研究报告。

【目录】

第一节绪论

第二节转子发动机的工作原理

第三节关于转子发动机的能耗和排放问题

第四节关于转子发动机“鬼爪”问题的思考

第五节转子发动机的应用前景

第一节绪论

目前在商品汽车上普遍使用往复式活塞发动机。还有一种知名度很高,但应用很少的发动机,这就是三角活塞旋转式发动机。

转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明,在总结前人的研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,研制成功第一台转子发动机。

1964年,日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司,首次把转子发动机装在轿车上成为正式产品。1967年,日本人也将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产。

一向对新技术情有独钟的马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项技术。于这是一项高新技术,懂得这项技术的人寥寥无几,发动机坏了无人会修,而且耗油大,汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑。70年代石油危机爆发,各国忙于应付各方面的困难而无暇顾及发展转子发动机,唯有马自达公司仍然深信转子发动机的潜力,独自研究和生产转子发动机,并为此付出了相当大的代价。他们逐步克服了转子发动机的缺陷,成功地由试验性生产过渡到商业性生产,并将安装了转子发动机的RX-7型跑车打入了美国市场,令人刮目相看。

与传统发动机相比,转子发动机有许多特别的优点,比如噪声小,体积小,重量轻,结构简单,输出的扭矩均匀,利于发展高速发动机。但其缺点也很多,

高排放,高能耗是其最大的问题,缸体易磨损(鬼爪),生产和维修成本很高,只能采用点燃式,不能用柴油做燃料等等。

第二节转子发动机的工作原理

转子发动机和传统的往复式活塞发动机究竟有什么区别?其特点是什么?首先,我们来了解一下转子发动机的工作原理。

与传统发动机一样,转子发动机也有进气、压缩、做功、排气、四个冲程。

现代的转子发动机缸体内部空间总是被分成三个工作室,转子转动时这些工作室也在运动。依次在摆线型缸体内的不同位置完成进气、压缩、做功(燃烧)和排气四个过程。

1.进气:循环进气阶段从转子顶点经过进气口时开始。在进气口接通缸室的那一刻,缸室的体积接近其最小值。当转子转过进气口时,缸室的体积将增大,从而将空气、燃油混合气吸入缸室。当缸室的顶点经过进气口时,该缸室即被密封,然后并开始压缩。

2.压缩:当转子继续在壳体内运

动时,缸室的体积会变得更小,进而

压缩空气、燃油混合气。当转子的

面转到火花塞处时,缸室的体积再次

接近最小。这是燃烧的起点。

3.燃烧(做功):多数转子发动机有两个火花塞,燃烧室比较狭长。如果只有一个火花塞,火焰的蔓延速度会很慢。当火花塞点燃空气、燃油混合气时,会迅速产生压力,驱动转子运动。

4.排气:燃烧的压力会驱动转子沿着缸室体积增大的方向移动。燃烧气体继续膨胀,推动转子并产生动力,直至转子的顶点再次经过排气口。当转子的顶点经过排气口时,高压燃烧气体会释放到排气装置中。当转子继续运动时,缸室开始压缩,迫使剩余废气排出。当缸室体积接近最小时,转子的顶点将经过进气口,整个循环再次开始。

转子发动机的一个亮点是转子的三个面始终作用于循环的某部分——在转子转满一周时,将有三个燃烧冲程。但是请注意,转子每转一周时,输出轴将旋转三周,这意味着针对输出轴的每次旋转都有一个燃烧冲程。

转子发动机的核心是转子,它相当于活塞式发动机中的活塞。转子安装在输出轴上的大圆凸轴上。此凸轴偏离轴中心线,其作用相当于绞盘上的曲轴,为转子提供驱动输出轴所需的杠杆。当转子在壳体内转动时,会推动凸轴旋转。在汪克尔型转子发动机上,转子的顶点随着发动机壳体内圆周的椭圆形壳体而运动,同时保持与围绕在发动机壳体中心的一个偏心轨道上的输出轴齿轮的接触。三角形转子的轨道是用一个相位齿轮机构来规定的。相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮。如果转子齿轮在其内侧有30个齿,轴齿轮将在其外原周上有20个齿,由此得到其齿数比为3:2。由于这一齿数比,转子和轴之间的转速比被限定为1:3。和偏心轴相比,转子有较长的转动周期。转子转动一圈,偏心轴转动三圈。当发动机转速为3000 转/分时,转子的速度只有1000 转/分。即使在高速运转中,转子的转速也相当缓慢,从而有更宽松的进气和排气时间,为那些能够获得较高的动力性能的系统的运行提供了便利。

第三节关于转子发动机的能耗和排放问题

转子发动机的结构决定了如果使用传统的燃烧方法和燃料,那么其排放会远远高于普通的往复式发动机。如今,转子发动机的排放控制技术发展极快,取得了很大的进展,但由于其运转特性与往复式引擎的不同,世界各国在制订与引

擎排气量相关的税则时,皆是以转子引擎的实际排气量乘以二来作为与往复式引擎之间的比较基准。举例来说,日本马自达(Mazda)旗下搭载了转子引擎的RX-8跑车,其实际排气量虽然只有1308立方厘米,但在日本国内却是以2616立方厘米的排气量来作为税级计算的基准。因此,要想使转子发动机得到更广泛的应用,必须要设法改进其能耗和排放性能。

对转子发动机,由于其燃烧室形状与燃烧室内气体迁移速度有特殊的分布规律,可以实现提高压缩比以及总稀混合气的分层燃烧。

若转子发动机想要实现分层燃烧,在结构上不需另设辅助燃烧室,可以仅用一个普通车用汽化器供油。由于可充分利用复合进气系统,在进气过程中,将稀混合气分布于进气室后方的空间,并将未气化的燃料合理地分布于进气室前方的空间与转子凹坑保热层表面,以形成较浓的混合气,在进气和压缩的过程中,进气室和燃烧室内的气体基本都是单向流动,这可以使前后稀薄程度不同的气体更好的混合,从而实现燃用总稀混合气。同时,由于燃烧室前方的混合气较浓并且扰动强烈,燃烧速度高,不易产生爆燃,这可以大大提高压缩比。

燃用总稀混合气,在上止点前燃烧室前部的浓混合气燃烧迅速,在上止点后燃烧室后方的很稀的混合气以很高的速度冲向前部,与前部已燃烧但不完全的浓混合气充分混合再一起燃烧,这样,两者都能燃烧完全,且燃烧速度较大,排放物中CO等污染物较少。

因此,利用分层燃烧技术,能够大大提高转子发动机的燃料消耗率并且降低污染。

在世界环保意识日益强化,石油资源日渐沽竭的今天,以氢气做动力源的研究已成为一大课题。转子发动机从结构上讲是最适合燃烧氢气,而且最“干净”,因为氢气燃烧完后排出的是水蒸气,对环境没有任何污染。所以我认为可以根据转子发动机得天独厚的结构条件,考虑改进燃料,以得到更好的环保效益。

第四节关于转子发动机“鬼爪”问题的思考

由于三角转子引擎的相邻容腔间只有一个径向密封片,径向密封片与缸体始终是线接触,并且径向密封片上与缸体接触的位置始终在变化,因此三个燃烧室非完全隔离(密封),径向密封片磨损快。引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,大幅增加油耗与污染,而其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修,而且成本很大。

转子发动机运转一段时间后,径向密封片顶

部的圆弧就会有磨损。若密封片顶部圆弧前方磨

损大于后方,称为前偏磨,后防磨损大于前方,

则成为后偏磨。这种磨损与接触表面的材料性质、

单位压力(包括密封片的弹簧力,惯性力和气体

压力)、温度、滑动速度、表面粗糙度和介质材料均有关系。若密封片所选用的材料,耐热磨损的性能较差加上缸体面温度过高,有可能会产生后偏磨现象。我觉得密封片可以使用一些耐热磨损性能较好的材料(如氮化硅,碳化钛等),并且要将缸体热区型面控制在一定的温度范围里。同时,密封片的厚度和高度都可以减小,减小侧压力,但是不能太小以致断裂。而解决磨损的“鬼爪”问题,应该使密封片与槽壁的摩擦系数竟可能的小,根据机械制造方面的知识,这就要求接触面的加工精度和表面粗糙度要严格,且密封片与气缸型面的材料配对要合适,这是对机械加工工艺的要求。同时,在材料的使用上,近几年纳米材料等特种材料发展迅速,这些材料很多具有非常优秀的性能。在转子发动机制作过程中,可以根据成本,使用一些减小摩擦,增大承受力,耐热性好的材料。只有有效的解决转子发动机的磨损问题,才能够使转子发动机得到更加广泛的应用。

第五节转子发动机的应用前景

转子发动机作为发动机中的“非主流”产品,虽然没有往复活塞式发动机这样广为人知,但是也正因为它较小的受众使它更加具有一种雍容华贵的气质和风度。而制造转子发动机所需要的技术也使他成为技术实力的代表。在当今汽车界中,比起颇具王者之气的往复活塞式发动机,转子发动机更像是一个醉心与技术的科学家,一直在攀登技术的高峰。转子发动机的研究催生了很多新兴技术,而转子发动机在航空航天上得到了比往复活塞式发动机更广泛的应用也证明了转子发动机的研发潜力。

当今世界的汽车厂商中,坚持转子发动机研究和量产的只有日本的马自达公司。作为世界上唯一的转子发动机制造商,同时作为被全世界驾驶员高度评价的跑车生产商,马自达不断地努力把公司的梦想变为现实。这种坚持精神是难能可贵的。汪克尔发明了转子发动机,但是马自达成就了它。历史上,马自达是唯一夺得过勒芒24小时耐力赛总冠军的亚洲汽车制造商。纵观勒芒大赛历史,前58届的冠军均被欧美车手垄断。1991年的第59届比赛中,搭载马自达R26B 2.6L (0.654L*4)四转子发动机的787B赛车,以领先第二名两圈的巨大优势夺得冠军。虽然787B不是当时实力最强的勒芒赛车,但在对手的赛车纷纷出现故障时,它却以稳定的可靠性坚持到最后,而勒芒24小时耐力赛最考验的正是赛车的可靠性。通过此项赛事足以奠定马自达787B在日本赛车史上的传奇地位。马自达转子之父山本健一如今已经白发苍苍,在传统内燃机以及新能源车型的强大攻势面前,马自达与转子发动机看上去是如此形单影只,未来,也许转子发动机不会再作为车辆的心脏,但是它还有许多其他潜力,近期,如奥迪公司将其应用在自家的A1 e-tron增程式电动车上,作用是为电池组充电。同时,转子发动机在航空,航海以及一些工业领域均可以发挥巨大作用。

近几年来,节能环保的新型汽车显示出巨大的发展潜力,而转子发动机具有许多的优点,如果能够进行更多的改进,扬长避短,相信随着技术的进步和材料的革新,转子发动机会得到更加广泛的应用。

完成这篇研究报告,短暂的《工程概论》课程就算结束了。在写作这篇研究报告时,我一直在思考,我们中国这么多优秀的人才,为什么自己却造不出一流的发动机?为什么我们的制造业永远只能停留在低端?我们和德国、美国、日本的制造业差距到底在哪里?为什么一到核心就得进口?我时常会有一种使命感和危机感,我平时喜欢看一些关于国外机械制造技术的书籍,和国内对比,我们的差距确实很大。作为交大车辆工程的一名大一学生,说振兴中国机械制造业也许是大话,但是中国制造业的明天不就在我们身上吗,只有我们认真严谨的学习,摒弃浮躁的心理,静下心来,专心于学业,交大的未来乃至中国制造业的未来,才能充满光明!

转子发动机

转子发动机简介 转子发动机(rotary engine)又称米勒循环发动机,是20世纪50年代出现的一种结构新颖的内燃机,由德国人菲加士·汪克尔(Wankel)博士发明。与往复式活塞发动机的活塞做直线运动不同,转子发动机采用三角转子的旋转运动来控制燃气压缩和排放,将转子的旋转运动直接转化为曲轴的功率输出。转子发动机的功率范围大体在几十到几千马力,被广泛应用到导弹、无人机、汽车、坦克的动力装置上。 工作原理 转子发动机的基本工作原理与活塞式发动机相同,工作循环过程都是由进气、压缩、作功和排气4个行程组成。但是转子发动机取消了活塞的直线运动,转子的旋转运动直接转化为曲轴的旋转运动,从而提高了 发动机的作功密度。 在转子发动机上,三角形转子被安置在缸体中,转子的3个顶点紧贴发动机缸体内壁。缸体内部空间被分成3个工作室,这些工作室随着转子的转动,在缸体的不同位置完成进气、压缩、作功(燃烧)和排气4个过程。三角形转子的轨道由安装在转子中心孔内侧的内齿圈和安装在偏心轴上的外齿轮所组成的相位齿轮机构所确定,内齿圈和外齿轮齿数比为3∶2。由于这一齿数比,转子和轴之间的转速比被限定为1∶3。螺旋桨组件安装在偏心轴的输出端上,转子转动带动偏心轴以3倍于转子的转速输出功率。和偏心轴相比,转子有较长的转动周期,偏心轴转动3圈、转子转动1圈。当发动机转速为3000转/分时,转子的速度只有1000转/ 分。 技术特点 汪克尔型转子发动机与往复式活塞发动机、小涡喷涡扇发动机相比,有如下优点: (1)结构简单、零件少。转子发动机的运动部件很少,仅有转子、主轴而没有往复运动件、进排气阀及其他旋转机构。它与同功率活塞发动机相比,重量只有后者的50%~70%,体积小30%~50%,零件总数少 20%~40%,其中运动件的数量少40%~60%。 (2)体积小、重量轻、功重比高。转子发动机结构简单紧凑、体积小,重量相当于同功率活塞发动机的2/3,也小于同功率的小涡喷涡扇发动机。由于转子发动机的转子侧面形成3个工作室,可以连续地在每个工作室中进行燃烧,因此做功连续、做功密度大;再加上重量比较轻,其功重比可与小涡喷涡扇发动机相媲美,比 往复式活塞发动机大60%以上。 (3)运转平稳、噪音小。在一个工作周期中,往复式活塞发动机(完成4个冲程)的功率输出轴旋转720°而转子发动机的功率输出轴旋转1080°。由于转子发动机的每个冲程更长一些,再加上转子做匀速旋转,其转速只是转子发动机主轴转速的1/3,因此,即使是高速旋转时,其惯性力的冲击和震动也较活塞发动机小得多,作用在主轴上扭矩的均匀性较好,因此运转平稳、噪音较小。 (4)维修容易、造价低廉。转子发动机减少了曲柄一连杆机构和配气结构,没有凸轮轴、摇臂等零件, 因此结构简单、具有很好的可维修性,生产成本约为同功率往复式活塞发动机的80%。 (5)可采用多种燃油、经济性好。20世纪80年代,美国最先研制成功多种燃料、分层燃烧的转子发动机,可以采用航空煤油、柴油、汽油、酒精、甲醇等多种燃料,突破了小涡喷涡扇发动机只能采用航空煤油做燃料的限制,具有较好的燃油经济性。转子发动机的燃料经济性和可靠性,就是与往复式活塞发动机相比也毫 不逊色。 当然,三角转子发动机也有自身的弱点:由于汽缸密封线比往复式活塞发动机长,因此在低速运转时的气体泄漏高于活塞发动机;加之转子发动机的燃烧室狭长、面容比大,虽然高速动力性能优于活塞发动机,但低速动力性能和燃料经济性低于后者。随着转子发动机结构、工艺、材料的改进,特别是采用了分层燃烧技术,与活塞发动机在燃料经济性上的差距正在逐步缩小,目前已可以与先进的汽油活塞发动机相媲美。

转子发动机的工作原理

转子发动机的工作原理 在过去的400年中,许多发明家和工程师一直都想开发一种连续运转的内燃机。人们希望有朝一日往复活塞式内燃机将被优雅的原动力引擎所取代,它的运动轨迹应该非常接近人类伟大的发明之一:轮子。 实际上,在十六世纪末期,在出版物中首次出现“连续运转内燃机”的说法。连杆和曲柄机构的发明人沃特詹姆斯 (1736-1819),也曾研究转子式内燃机。特别是在过去的150年里,发明者提出了许多关于转子发动机结构的提案。在1846年,人们画出了当今转子发动机工作室的几何结构,设计了使用外旋轮线的第一辆概念发动机。但是,这些概念都没有实用化,直到汪克尔菲加士博士在1957年研制出汪克尔转子发动机。 汪克尔博士通过研究和分析各种转子发动机类型的可行性,找到了旋轮线壳体的最佳形状。他对飞机发动机上所用的回转阀以及增压器的气密性密封机构具有深刻的了解,这些机构在其设计中的使用,使汪克尔型转子发动机得以实用化。 现代的转子发动机由茧形壳体(一个三角形转子被安置在其中)组成。缸体内部空间总是被分成三个工作室,转子转动这些工作室也在运动。依次在摆线型缸体内的不同位置完成进气、压缩、作功(燃烧)和排气四个过程。 转子和壳体壁之间的空间作为内部燃烧室,通过气体膨胀的压力驱动转子旋转。和普通内燃机一样,转子发动机必须在其工作室

中相继形成四个工作过程。如果将三角形的转子放置在圆形壳体的中心部,工作室将不会随着壳体内部转子的旋转而在体积上发生变化。即使空燃混合气在那里点燃,燃烧气体的膨胀压力也仅作用在转子的中部,不会产生旋转。这就是为什么壳体的内侧圆周被设计成旋轮线外形并和安装在偏心轴上的转子组装在一起的原因。因此,每转一圈,工作室的体积变化两次,从而实现内燃机的四个工作过程。 在汪克尔型转子发动机上,转子的顶点随着发动机壳体内圆周的椭圆形壳体而运动,同时保持与围绕在发动机壳体中心的一个偏心轨道上的输出轴齿轮的接触。三角形转子的轨道是用一个相位齿轮机构来规定的。相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮。如果转子齿轮在其内侧有30个齿,轴齿轮将在其外原周上有20个齿,由此得到其齿数比为3:2。由于这一齿数比,转子和轴之间的转速比被限定为1:3。和偏心轴相比,转子有较长的转动周期。转子转动一圈,偏心轴转动三圈。当发动机转速为3000 转/分时,转子的速度只有1000 转/分。

汽车发动机构造课程标准

《汽车发动机构造》课程标准 课程类型理实一体课课程性质必修课程 修读学期第3学期课程学时64学时 1.课程定位与设计思路 1.1课程定位 本课程是汽车检测与维修专业的必修课程。该课程通过理实一体化的教学方式,采取案例分析、拆装练习、实操故障等教学方法使学生掌握汽车发动机构造和原理、汽车发动机新技术和简单故障的排除方法,同时,培养学生沟通、协调能力和团队合作精神。 汽车发动机构造课程开设在第三学期。通过教、学、做使学生掌握汽车发动机拆装与检测的具体操作步骤、注意事项、材料及工具的使用方法,建立汽车检修规范化、标准化、系统化的工作思维模式。 1.2设计思路 本课程的内容安排保证了汽车类专业所需的最基本、最主要的汽车结构基础知识,汽车拆装技能和简单的维修知识,同时体现了专业特点;培养学生分析问题和解决实际问题的能力。主要讲授汽车结构原理等知识,包括汽车发动机基本结构、发动机电控系统、发动机性能分析、前沿发动机技术等内容。使学生获得汽车结构的基础知识,掌握汽车拆装的一般方法,对汽车的简单故障具有初步的分析能力,为今后继续学习和应用汽车新技术打下一定的基础。同时作为本专业先开专业课程在对学生职业素养养成、职业操作规范意识的培养有着重要的作用。 2.课程目标 本课程主要讲授汽车发动机总成相关知识和维修技能,包括机械和电控两部分。通过教、学、做使学生掌握汽车发动机总成维修的具体操作步骤、注意事项、材料及工具的使用方法,建立汽车动机总成维修规范化、标准化、系统化的工作思维模式,具备按照规范的流程独立完成汽车发动机总成相关维修工作的能力。 2.1能力目标 (1) 要求学生能够对汽车的汽车发动机总成进行常规保养、初步诊断、简单维修。能够评估汽车现有的汽车发动机系统,根据客户的陈述和故障的症状,能够制定初步的

浅谈《汽车发动机构造与维修》教学

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6916886754.html, 浅谈《汽车发动机构造与维修》教学 作者:张志如 来源:《读与写·上旬刊》2019年第01期 摘要:汽车发动机构造与维修的教学任务就是让学生获得汽车发动机基本结构、原理、维护和修理方面的系统知识,使学生具备对汽车发动机进行结构分析、检测、常规维护和修理的基本技能,是汽车维修高级技能人才培养的一门专业课程。学好汽车发动机构造与维修为学生后面将学到的专门化课程和毕业后从事汽车维修技术工作以及提高适应汽车工业发展奠定良好的基础。 关键词:汽车发动机; 构造与维修; 高级技能 中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2019)01-0005-01 1.汽车发动机构造与维修教学现状 《汽车发动机构造与维修》是汽修专业的核心课程,是技术服务不可或缺的重要组成部分,该课程的学习在汽修专业中起到承前启后的连接和支撑作用,学生必须对这门课有了熟悉的了解,打好坚固的基础,才能对以后汽车检测与维修、汽车电器、汽车故障分析与诊断等其它专业课的学习有更好的体会,并且《汽车发动机构造与维修》的学习与岗位实际环境、学生职业素养与情感、学生成才志向相互呼应。随着社会的飞速发展,为了学生毕业以后能够更快的找到工作岗位,如果学校在有限的条件下能够将实践教学与理论教学有机的结合起来,以“汽车发动机维修任务”为前提,以“汽车发动机系统、机构或维修”为线索,以工学结合的方式来进行《汽车发动机构造与维修》课程的学习,将会取得事半功倍的效果。 2.汽车发动机构造与维修教学分析 2.1改进教学方法。 《汽車发动机构造与维修》既有抽象的理论知识,也有复杂的操作技能和工艺。在课堂上对零部件的结构及工作原理进行讲解时,学生会感觉枯燥无味,甚至失去兴趣,为了提高学生的学习热情和激情,解决学生在学习的过程中所遇到的重、难点问题,教师应当采用以下方法进行教学:(1)理论教学和实践教学相结合。以理论知识指导实践训练,以实践训练巩固理论知识。理论和实践同时进行,可以使枯燥无味的抽象理论变得直接和生动,让学生对知识的认识有了一个直观的认识和感触,也提供了学生进行理性分析的机会。(2)引入多媒体教学。多媒体教学使抽象的理论知识形象化,各种动画演示材料的使用,活泼生动,引起了学生的学习兴趣和好奇,为认识运动和变化提供了十分重要的作用,也增加了学生对接下来要学习的知识的学习热情。(3)采用汽修专业教室。既是理论课的讲台,又是学生的实训场所。实

解析水平对置发动机及转子发动机

水平对置发动机通常也被称为B型发动机,如B6、B4,分别代表水平对置6缸和4缸发动机。B 是英文单词“Boxer”(拳击手)的第一个字母。由于水平对置发动机的气缸呈水平相对的方式排列,活塞在水平方向上进行往复运动,就像是拳击手在出拳搏击一样,B型发动机也因此而得名。所以水平对置发动机通常也被称为BOXER。? ? 水平对置发动机通常也被称为BOXER? 如果我们将水平对置发动机的构造理解为是把V型发动机两排气缸的夹角加大到180度而形成的,那么就很好理解水平对置发动机的几大特点了。水平对置发动机的本质依然为往复活塞式内燃机,依然采用了曲柄连杆机构作为运动系统,依然有进气、压缩、做功、排气四个冲程,这就决定了水平对置发动依然会有普通发动机的一些优缺点,但也正因为它独特的气缸排列形式又有它自己独有的优缺点。? ? 水平对置发动机结构图? ? 可以把水平对置发动机的构造理解为V型发动机夹角加大到180度(动态演示)? 水平对置发动机的一个显著优点就是重心低,如果我们对比水平对置和V型发动机,就可以很好理解水平对置发动机重心低的这个优点了。如果再将所有的运动部件看作质点的话,那么他们都在一个水平面上,自然重心也就在该水平面上了。重心低这个优点直接增加了车辆行驶稳定性,高速过弯时车辆的侧倾更小,减小了侧翻的可能。? ? 水平对置发动机结构图(对比直列式与V型发动机)? 水平对置发动机将气缸放在一条直线上当然高度自然就会降低,这与前面所说的造成重心低那个优点的原因有些类似,而发动机整体高度较小就便于在有限的发动机舱中增加涡轮增压器的装置。保时捷一直钟情于水平对置式发动机有很大一部分原因是源于它的这个优点,因为保时捷911车型都采用了“溜背”式的外形设计和后置后驱的驱动方式,这就需要高度较小的发动机来提供动力。? ? 水平对置发动机实拍图? 低振动是水平对置发动机的另外一大优点,活塞运动的平衡良好(180度左右抵消),相比直列式,在曲轴方面所需的平衡配重因素减少,有助转速提升。它能保持650转的低转速,并保证发动机平稳的工作。? ? 水平对置发动机近景实拍? 既然水平对置发动机拥有以上诸多优点,那为什么目前在全球市场,一直采用水平对置发动机的只有保时捷和斯巴鲁两个厂商?必然是它存在一定的缺点。首先是,润滑系统不太理想,技术要求很高;其次是冷却系统也要求很严格;最重要的是它的制造成本要比V型发动机还高,之前我们介绍的一大优点——振动小是种理想状态,要在实际工作中达到这种理想状态,对发动机制造工艺和零部件装配精度的要求较高,因此制造成本相比常见的直列或V型发动机高出不少,而且维修保养难度较大。? 保时捷水平对置发动机技术? 保时捷的水平对置引擎最早是从6缸2.0L风冷开始的。911从诞生的头一天开始就是高性能跑车,因此保时捷引擎上面使用了昂贵的尖端技术。911是后纵置引擎后轮/四轮驱动布局风冷设计,引擎仓可用空间不多,保时捷设计之初只预留2.7L的空间认为2.7L是一个极限。?

66年的艰苦钻研 详解转子发动机血泪史

Rotary Engine,简称RE。谈起RE的话,相信绝大部分人会立刻与Mazda这个名字挂钩。Rotary Engine最初的名字为Wankel Engine(汪克尔发动机),取发明家菲力?汪克尔(Felix HeinrichWankel)的姓氏作命名。Rotary Engine之所以被广泛认知,那真的要归功于Mazda。自从Mazda购得汪克尔发动机的版权后,以“RE”转子发动机作为命名,并诞生了不少传奇运动车型,“转子发动机”也随之然深入民心。本文叙述了汪克尔发动机/转子发动机发展的开端以至实用化之间,充满荆棘的坎坷之路。 转子发动机的元祖,汪克尔发动机原型DKM54 转子发动机属于无活塞回旋型发动机的一种,早在1900年初,航空与摩托车的领域上已经出现了实用化的旋转型发动机。而谈及在汽车领域使用的转子发动机,那就必须要由1951年面世的汪克尔发动机开始说起。 德国发明家菲力?汪克尔(Felix Heinrich Wankel)出生于1902年,也就是旋转式发动机出现的时代里。在第二次世界大战期间,汪克尔曾经隶属于德国军事技术开发部,专注于航空机及鱼雷机关部分的旋转阀相关的开发工作。至于德国战败后,汪克尔则被同盟军收押数月,并禁止了军事用品的开发。战后数年,汪克尔加入了当时德国制造商NSU(1969年被奥迪收购),由1951年开始从事汽车领域的旋转式发动机开发。1954年,由汪克尔发明的,以三角转子旋转驱动方式代替传统往复式活塞驱动发动机的新品种发动机成功面世,它就是转子发动机的元祖汪克尔发动机DKM 54。

试作型的KKM57 相比起当时的往复式发动机,prototype DKM 54在动力输出方面以流畅平顺为特征,而且发动机本体的体积小,重量轻,结构简,音噪低,转子转一圈的时间便能做出往复式发动机四个冲程的动作,双转子的DKM 54就拥有一台四缸往复式发动机的能力。这台划时代发动机的消息传开后,成功吸引了国际级大车厂的眼球。通用、福特、丰田、日产、奔驰等国际级汽车大厂纷纷对这款当时的划时代发动机表示出十分强烈的兴趣。 然而,汪克尔发动机缸壁抗磨能力低、缸内气密性差导致缸内鲜气受污染、由于高温导致所需配套增多等等负面因素,造成其实用性低的反差。1957年登场的试验型号KKM 57在首次测试中便暴露了汪克尔发动机的致命伤,那就是耐久性。在起动试验中,KKM 57随着运转速度的提升,缸内的磨损就越大,汪克尔发动机被证实无法长时间工作。而随后的1959年,汪克尔发动机仍然在没有解决磨损问题的前提下,以试验开发的阶段向世界发表。 作为汪克尔发动机版权所有者的NSU,仍然没有放弃其发明的实用化计划。自1963年以来的不断改良汪克尔发动机,1964年发表了世界上首台正式面向市场的汪克尔发动机/转子发动机搭载车型NSU Spider。此台采用后置后驱布局的NSU Spider搭载的汪克尔发动机尚没有解决欠缺耐久性的问题,燃耗过大而且缸内耐磨问题未解决。而实际上,Spider只是NSU 为汪克尔发动机制作的第一个实验台而已,三年间的产量只有二千三百余台。Spider停产后,NSU推出了的第二台汪克尔发动机车型NSU-Ro80。于1967年正式发表的世界首台搭载汪克尔发动机的四门轿车NSU-Ro80。从时间轴上来看,NSU-Ro80的发布虽然落后于Mazda Cosmo Sport,但它推出市面的时间却比Cosmo Sport要早,相比于Cosmo的成功,Ro80上搭载的汪克尔发动机问题未解决,由于发动机故障多发的关系,很多Ro80需要被召回NSU

《汽车发动机构造与维修》教学计划2教学提纲

《汽车发动机构造与维修》教学计划2

《汽车发动机构造与维修》教学计划 一、课程性质与任务 《汽车发动机构造与维修》是本校特色专业汽车运用与维修中的基础模块专业教程。它的任务是:通过本课程的学习,使学生获得对汽车发动机的基本构造、各零部件的名称,各零部件的简单构造、工作原理、常见损坏、损坏后的故障现象、常用的检测手段、排除解决方法及综合故障的排查思路,且能够按正规操作要求能熟练地拆装发动机等。能将所学的知识灵活地应用到今后的实际维修中。 二、课程教学基本要求及目标 课程教学目标是:学生学习本课程后,应能基本达到维修技工(机修工)四级/中技水平,具备一定发动机理论知识和实际操作技能,能应付实际维修中的常规保养作业、一级维护保养作业、二级维护保养作业、发动机大修拆装作业等,能排除发动机机械的一般性常见故障。初步形成解决维修实际问题的能力。 1、理论知识教学目标: 1)发动机的基本知识 2)四行程发动机的工作原理及其与二行程发动机的区别 3)发动机的基本组成 4)各组成部件的原理、结构和安装部位 5)各组成部件的常见损伤、故障、检测方法和解决手段,及某些部件的维修、拆装注意事项 6)依据理论分析某些故障产生的因素及故障的大致排查思路 2、实际操作教学目标: 1)能正确选用工具与量具

2)能独立完成发动机本体的拆卸与装配作业 3)能应用量具测量发动机各机件的配合间隙 4)能独立完成教材和课堂规定的实操作业 三、课程教学内容: 理论教学内容: (一)发动机润滑系统 1、掌握发动机润滑系统的润滑方式 2、理解润滑系统的工作原理 3、掌握润滑剂的分类和使用 4、掌握机油泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 5、掌握机油滤清器的工作原理、更换里程及注意事项 6、理解机油冷却器的构造、工作原理 (二)发动机冷却系统 1、理解发动机的冷却形式及原理 2、掌握水泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 3、掌握冷却液的作用及使用致意事项 4、掌握节温器与散热器的构造、工作原理、耗损和检测方法 5、掌握冷却风扇的构造、分类、损坏及维修方法 (三)发动机燃油供给系统 1、了解汽车燃料的种类及特性 2、掌握燃油供给系统的组成及部分组成部件的构造、工作原理、损耗和简单的维修解决方法 3、理解汽油的燃烧特性及空燃比的含义

转子发动机工作原理

转子发动机工作原理 我们都知道,一般车辆使用的是4行程活塞发动机,要上下各两次才能完成一次循环,所以被称为4行程发动机。而转子发动机并没有活塞,只有一颗三角弧形的转子。当然也没有气缸壁,只有一个蚕茧形的气室,而转子就是在这蚕茧形的气室内转动。转子在气室内不是规矩的绕着轴心转动,如果转子真的是绕着固定轴心转动,那气室的形状将会是圆形,进气,压缩,爆炸,排气的内燃机四个行程将不存在,所以转子的驱动轴是偏心的,也就因为驱动轴是偏心的,所以转子才能在蚕茧形气室内上下旋转,因此气室才会设计成蚕茧形。 气室被三角弧形转子分成了三份,旋转时大小会不断变化,这些变化量就是转子发动机的排气量。这时只要在气室的侧壁上下开孔,下孔就会因转子压缩气室内的空间而变成排气孔,而没有开口的腰部,空气就会被压缩,只要有火花塞点火就可以引爆混合汽油空气产生膨胀,推动转子旋转,而混合燃油的空气则由上空吸入,这样转子发动机就完成了进气,压缩,爆炸,和排气四个行程。 因为转子是三角弧形的,所以有三个独立运作的空间,于是转子转一圈就会有三次的动力行程;转子中间还有一个很重要的设计,那就是转子齿与驱动齿的齿比绝对是3:2,所以转子转一圈驱动轴转三圈,这就是转子发动机驱动轴可以轻易达到10000r/min的高转速的原因;而4行程活塞发动机若要达到每一转就有一次动力则需要两气缸,也就是说相同的转速下,一个转子相当于两气缸;四冲程发动机由于每两转完成四个行程,所以动力行程为半圈180度,而转子转一圈驱动轴转了三圈,所以动力行程为3/4圈270度,每次动力行程较四冲程活塞发动机多了50度,再加上同转速下一个转子=两个气缸,就变成动力时

汽车发动机构造与维修教学基本要求

汽车发动机构造与维修教学基本要求 (166学时) 一、课程性质和任务 本课程是中等职业学校汽车运用与维修专业的一门主干专业课程。其任务是让学生获得汽车发动机的基本结构、维护和修理方面的系统知识,使学生具备对汽车发动机进行结构分析、常规维护和修理的基本技能。为今后从事汽车维修技术工作,以及为适应汽车工业发展提供所必须的继续学习能力,奠定良好的基础。 二、课程教学目标 本课程的教学目标是通过系统地讲授汽车发动机基本结构、原理、维护、修理等方面的知识,使学生初步具有汽车发动机零件结构和耗损分析的能力;初步具有发动机维护、修理能力和发动机故障诊断排除能力。 (一) 知识教学目标 1. 掌握汽车发动机的基本结构和工作原理。 2. 掌握发动机维护和修理的基本理论。 3. 掌握常用发动机维护、修理工具和设备的用途和使用方法。 (二) 能力培养目标 1. 初步具备安全生产的能力。 2. 熟练掌握常用发动机维护、修理工具和设备的使用方法。 3. 能对发动机主要零部件进行结构和耗损分析。 4. 能对发动机的常见故障进行诊断、排除。 5. 能按维修工艺对发动机进行维修、装配、调整和性能试验。 (三) 思想教育目标 培养严谨的工作态度和严格的质量意识。 三、教学要求和内容 基础模块 (一) 汽车发动机总论 了解汽车发动机类型,理解发动机总体构造、基本术语和主要技术参数。 (二) 曲柄连杆机构的构造与维修 1. 曲柄连杆机构的构造和工作原理 了解汽车发动机的工作循环,掌握曲柄连杆机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。 2. 曲柄连杆机构的维修 掌握曲柄连杆机构主要零部件的检测和维修方法,掌握曲柄连杆机构装配与调整方法。 3. 曲柄连杆机构常见故障的诊断与排除 理解曲柄连杆机构异响故障诊断。

涡轮发动机的工作原理、特点

一.涡轮发动机的工作原理、特点 答:1.燃气涡轮喷气发动机 工作原理:航空燃气涡轮喷气发动机是一种热机,将燃油燃烧释放出的热能转变为流经发动机气流的动能。由于气流的速度增加而直接产生反作用推力,因此,这种发动机既是热机也是推进器 特点:与航空活塞发动机相比,燃气涡轮喷气发动机结构简单,重量轻,推力大,推进效率高,而且在很大的飞行速度范围内,发动机的推力随飞行速度的增加而增加,然而其较高的耗油率逐渐被涡扇发动机所替代。 2.涡轮风扇发动机 组成:进气道、风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和喷管工作原理:涡扇发动机内路的工作情形与涡喷发动机相同。即流入内含的空气通过高速旋转的风扇,低压压气机和高压压气机对空气做功,压缩空气,提高空气压力。高压空气在燃烧室内和燃气混合,燃烧,将化学能转变为热能,形成高温高压的燃气。高温高压燃气首先在高压涡轮内膨胀,推动高压涡轮旋转,去带动高压压气机,然后再低压涡轮内膨胀,推动低压涡轮旋转,去带动低压压气机和风扇,最后燃气通过喷管排入大气产生反作用推力。 特点:与涡喷发动机相比,涡扇发动机具有推力大,推进效率高,噪音低,在一定的飞行速度范围内燃油消耗率低等优点。但涡扇发动机结构复杂,速度特性差。目前民航干线飞机大多装配涡扇发动机。 二.轴流式压气机的基元增压原理 答:轴流式压气机主要是利用扩散增压的原理来提高空气压力的。(根据气动知识得知亚音速气流流过扩张形通道时)速度降低,压力升高。参数分析。 基元级组成:由工作叶栅和整流器叶栅组成,两处叶栅通道均是扩形的 三.压气机转子的结构形式分析图3-40 答:(图3-40为CFM56发动机风扇后增压级转子,鼓筒靠精密螺栓固定于风扇轮盘后端,其外圆上作出三道凸缘,用拉刀一次拉出三级燕尾形榫槽,因此三级叶片数目相同,虽然对性能有一定影响,但加工却大大地简化) 轴流式压气机转子的基本结构型式有三种:鼓式盘式鼓盘式 特点 鼓式:结构简单、零件数目少、加工方便、有较高的抗弯刚度,但由于受到强度的限制,目前在实际中应用的不广泛。 盘式:强度好,但抗弯刚性差,并容易发生振动。目前这种简单的盘式转子只用于单盘或小流量的压气机上。 鼓盘式:这种转子兼有鼓式转子抗弯性好和盘式转子强度高的优点在发动机广泛应用。 四.燃烧室的分类工作过程优缺点 分类:管型燃烧室,环型燃烧室,管环型燃烧室。 工作过程:发动机工作时,被压气机压缩的空气,进入燃烧室,它一边向后流动,一边与喷嘴喷出的燃油混合,组成混合气。发动机起动时,混合气由点火装置产生的火花点燃:起动后,点火装置不再产生火花,新鲜混合气全靠已燃混合气的火焰引火而燃烧。 混合气在燃烧室内燃烧时,喷嘴喷出的燃油与燃烧室中流动的空气不断混合组成新的混合气,以供连续不断的燃烧之用,这样就形成了燃边油与空气混合边燃烧的连续不断的

转子发动机的结构原理

摘要 目前在商品汽车上普遍使用往复式活塞发动机。还有一种知名度很高,但应用很少的发动机,这就是三角活塞旋转式发动机。转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明,在总结前人的研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,研制成功第一台转子发动机。 本文将简要介绍转子发动机的发展历史、结构、工作原理、以及其特点和发展方向。

目录 第一章转子发动机的发展历程 第一节转子发动机的发明 第二节转子发动机的应用 第二章转子发动机的主要结构 第一节转子发动机总成 第二节转子发动机的主要零件 第三章转子发动机的工作原理 第一节转子发动机的工作过程 第二节转子发动机与传统发动机的比较 第四章转子发动机的特点及发展方向第五章结论

第一章转子发动机的发展历程 发动机是汽车最为关键的部分,是决定车子性能的最重要的因素,犹如人的心脏。大部分人都知道我们日常用的是活塞往复式发动机,又分为两冲程发动机和四冲程发动机,但是还有一种不为大部分人所熟知应用很少的发动机,那就是转子发动机,又叫汪克尔发动机。这种发动机的结构紧凑轻巧,运转宁静畅顺,也许会取替传统的活塞式发动机。 第一节转子发动机的发明 1959年,世界上第一台转子发动机才由德国工程师菲利克斯·汪克尔发明出来,第一台转子发动机名为KKM400型转子发动机。 汪克尔于1902年出生在德国,1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的销售部。在1924年,汪克尔在海德堡建立了自己的公司,他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制,在1927年,诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。 实际上在过去的400年中,许多发明家和工程师一直都想开发一种连续运转的内燃机。人们希望有朝一日往复活塞式内燃机将被优雅的原动力引擎所取代,它的运动轨迹应该非常接近人类伟大的发明之一:轮子。 在十六世纪末期,在出版物中首次出现"连续运转内燃机"的说法。连杆和曲柄机构的发明人詹姆斯.沃特(James Watt, 1736-1819),也曾研究转子式内燃机。特别是在过去的150年里,发明者提出了许多关于转子发动机结构的提案。直到1959年汪克尔博士通过研究和分析各种转子发动机类型的可行性,找到了旋轮线壳体的最佳形状。他对飞机发动机上所用的回转阀以及增压器的气密性密封机构具有深刻的了解,这些机构在其设计中的使用,使汪克尔型转子发动机得以实用化。

转子发动机——【精品资源汇】

转子发动机介绍 我们都知道,一般车辆使用的是4行程活塞发动机,要上下各两次才能完成一次循环,所以被称为4行程发动机。而转子发动机并没有活塞,只有一颗三角弧形的转子。当然也没有气缸壁,只有一个蚕茧形的气室,而转子就是在这蚕茧形的气室内转动。转子在气室内不是规矩的绕着轴心转动,如果转子真的是绕着固定轴心转动,那气室的形状将会是圆形,进气,压缩,爆炸,排气的内燃机四个行程将不存在,所以转子的驱动轴是偏心的,也就因为驱动轴是偏心的,所以转子才能在蚕茧形气室内上下旋转,因此气室才会设计成蚕茧形。 气室被三角弧形转子分成了三份,旋转时大小会不断变化,这些变化量就是转子发动机的排气量。这时只要在气室的侧壁上下开孔,下孔就会因转子压缩气室内的空间而变成排气孔,而没有开口的腰部,空气就会被压缩,只要有火花塞点火就可以引爆混合汽油空气产生膨胀,推动转子旋转,而混合燃油的空气则由上空吸入,这样转子发动机就完成了进气,压缩,爆炸,和排气四个行程。因为转子是三角弧形的,所以有三个独立运作的空间,于是转子转一圈就会有三次的动力行程;转子中间还有一个很重要的设计,那就是转子齿与驱动齿的齿比绝对是3:2,所以转子转一圈驱动轴转三圈,这就是转子发动机驱动轴可以轻易达到10000r/min的高转速的原因;而4行程活塞发动机若要达到每一转就有一次动力则需要两气缸,也就是说相同的转速下,一个转子相当于两气缸;四冲程发动机由于每两转完成四个行程,所以动力行程为半圈180度,而转子转一圈驱动轴转了三圈,所以动力行程为3/4圈270度,每次动力行程较四冲程活塞发动机多了50度,再加上同转速下一个转子=两个气缸,就变成动力时间长度相当于3气缸发动机,所以双转子就拥有与六缸发动机等长的动力重叠时间,等于运转平顺度与六缸发动机相同。 1

《汽车发动机构造与维修》教学大纲

汽车发动机构造与维修教学大纲 一、课程性质和任务 本课程是中等职业学校汽车运用与维修专业的一门主干专业课程。其任务是让学生获得汽车发动机的基本结构、维护和修理方面的系统知识,使学生具备对汽车发动机进行结构分析、常规维护和修理的基本技能。为今后从事汽车维修技术工作,以及为适应汽车后市场发展提供所必须的继续学习能力,奠定良好的基础。 二、课程教学目标 本课程的教学目标是通过系统地讲授汽车发动机基本结构、原理、维护、修理等方面的知识,使学生初步具有汽车发动机零件结构和耗损分析的能力;初步具有发动机维护、修理能力和发动机故障诊断排除能力。 (一) 知识教学目标 1. 掌握汽车发动机的基本结构和工作原理。 2. 掌握发动机维护和修理的基本理论。 3. 掌握常用发动机维护、修理工具和设备的用途和使用方法。 (二) 技能培养目标 1. 初步具备安全生产的能力。 2. 熟练掌握常用发动机维护、修理工具和设备的使用方法。 3. 能对发动机主要零部件进行结构和耗损分析。 4. 能对发动机的常见故障进行诊断、排除。 5. 能按维修工艺对发动机进行维修、装配、调整和性能试验。 (三)态度目标 培养严谨的工作态度和严格的质量意识、安全意识、环保意识、团队协作意识。 三、教学要求和内容 第一章发动机总体构造 了解汽车发动机总体构造、理解基本术语和主要技术参数。 第二章曲柄连杆机构的构造与维修 1. 曲柄连杆机构的构造、组成和工作原理 了解汽车发动机的工作循环,掌握曲柄连杆机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。 2. 曲柄连杆机构的维修 掌握曲柄连杆机构主要零部件的检测和维修方法,掌握曲柄连杆机构

马自达转子发动机

马自达转子发动机 转子发动机与传统往复式发动机的比较往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式。在往复式发动机中,产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞,机械力被传给连杆,带动曲轴转动。 对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面。从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心(见图中力PG)。这一运动在两个分力的力作用下进行。一个是指向输出轴中心(见图中的Pb)的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力(Ft)。 壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室。在转子的运动过程中,这三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个过程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行,这明显区别于往复式发动机。往复式发动机的四个过程都是在一个汽缸内进行的。 转子发动机的排气量通常用单位工作室容积和转子的数量来表示。例如,对于型号为13B的双转子发动机,排量为"654cc × 2"。 单位工作室容积指工作室最大容积和最小容积之间的差值;而压缩比是最大容积和最小容积的比值。往复式发动机上也使用同样的定义。 如下图所示,转子发动机工作容积的变化,以及与四循环往复式发动机的比较。尽管在这两种发动机中,工作室容积都成波浪形稳定变化,但二者之间存在着明显的不同。首先是每个过程的转动角度:往复式发动机转动180度,而转子发动机转动270度,是往复式发动机的1.5倍。换句话说,在往复式发动机中,曲轴(输出轴)在四个工作过程中转两圈(720度);而在转子发动机中,偏心轴转三圈(1080度),转子转一圈。这样,转子发动机就能获得较长的过程时间,而且形成较小的扭矩波动,从而使运转平稳流畅。 此外,即使在高速运转中,转子的转速也相当缓慢,从而有更宽松的进气和排气时间,为那些能够获得较高的动力性能的系统的运行提供了便利。 新一代航空发动机转子叶尖高速磨复合加工技术 作者单位:沈阳黎明航空发动机制造公司 面对航空工业的快速发展,新一代航空发动机转子装配结构已完全有别于一、二代发动机,对转子叶片叶尖磨削也提出了更高的要求。近年来,随着三代发动机批量生产,其整体制造技术水平得到了较大的提升,但与国际先进航空发动机制造企业相比,个别制造工艺仍存在较大差距,高速叶尖磨工艺就是其中一例。目前,采用高速叶尖磨进行发动机各类转子叶片叶尖的粗精加工、在线检测及在线去除毛刺已是国外航空发动机制造公司和维修公司普遍应用的工艺技术。某型发动机高压压气机转子因其转子叶片与鼓筒的周向装配结构不同于任何机种的轴向燕尾方式,其叶片与榫槽的配合间隙较大,高出其他机种5倍以上,在叶片活

汽车发动机构造试讲教案

汽车发动机构造试讲教案

“汽车发动机构造”教案 XXX 一、教案使用说明: (一)、本教案是《汽车构造》第五版上册中第一章“汽车发动机的工作原理及总体构造”的一个部分。 (二)、本教案授课对象是车辆工程各专业学生。 (三)、本教案适用于一个课时。 (四)、本教案第一次用作2014年7月青年教师岗前培训试讲使用, 二、教学目标与要求 (一)、要求学生掌握关于汽车发动机的基本概念,包括汽车发动机的基本术语,汽车发动机的分类,汽车发动机的总体构造。 (二八要求学生理解四冲程发动机的工作原理和发动机的主要性能指标与特性。 (三八通过理论学习和实验拆装操作,使学生对汽车发动机的结构和功能有更清楚的认识,并引导学生使其掌握分析发动机性能的能力,同时学以致用,使学生初步具备进行发动机性能试验和某些专项试验的能力。 (四八通过本次课的学习,引发学生对涉及本课程或其他专业课程相关知识的兴趣,如汽车车身结构、汽车维修技术、汽车制造工艺、汽车底盘构造等。 三、教学重点与难点 (一)、本次课的教学重点是汽车发动机的基本术语,汽车发动机的分类,汽车发动机的总体构造和工作原理。 (二八本次课的教学难点是汽车发动机的总体构造和四冲程发动 机工作原理。

四、教学方式 以教师讲授为主,同时注意在各个环节通过提问、讨论等方式增强教学互动。 理论与实践相结合,利用视频、图片等视觉冲击明显的工具来增强教学效果。通过实验操作,拆装练习来强化巩固教学效果。 五、教学过程设计 (一)、发动机基本术语和类型 发动机是汽车的动力源,是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。现代汽车所使用的发动机多为内燃机。内燃机把燃料燃烧的化学能转变成热能,然后又把热能转变成机械能,并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。汽车上使用的内燃机主要是汽油机和柴油机。 1、工作循环:在发动机内,每一次将热能转变为机械能都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料,使之发火燃烧而膨胀作功,然后将生成的废气排除这样一系列连续过程,称为一个工作循环。一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气四个过程。 2、上止点(Top DeadCenter):活塞离曲轴旋转中心最远的位置 。 3、下止点(Bottom Dead Center):活塞离曲轴旋转中心最近的位 4、活塞行程S :上下止点之间的距离。 5、曲柄半径R:曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离。 6、气缸工作容积(排量)VS(L):活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积。V=( n /4)D 2? S X 10-6 7、燃烧室容积(压缩容积) V::活塞位于上止点时,活塞顶部上方的容积。 &气缸总容积V a :气缸工作容积与燃烧室容积之和。V a = V S+VC

汽车发动机构造与维修教学计划完整版

汽车发动机构造与维修 教学计划 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

《汽车发动机构造与维修》教学计划 一、课程性质与任务 《汽车发动机构造与维修》是本校特色专业汽车运用与维修中的基础模块专业教程。它的任务是:通过本课程的学习,使学生获得对汽车发动机的基本构造、各零部件的名称,各零部件的简单构造、工作原理、常见损坏、损坏后的故障现象、常用的检测手段、排除解决方法及综合故障的排查思路,且能够按正规操作要求能熟练地拆装发动机等。能将所学的知识灵活地应用到今后的实际维修中。 二、课程教学基本要求及目标 课程教学目标是:学生学习本课程后,应能基本达到维修技工(机修工)四级/中技水平,具备一定发动机理论知识和实际操作技能,能应付实际维修中的常规保养作业、一级维护保养作业、二级维护保养作业、发动机大修拆装作业等,能排除发动机机械的一般性常见故障。初步形成解决维修实际问题的能力。 1、理论知识教学目标: 1)发动机的基本知识 2)四行程发动机的工作原理及其与二行程发动机的区别 3)发动机的基本组成 4)各组成部件的原理、结构和安装部位 5)各组成部件的常见损伤、故障、检测方法和解决手段,及某些部件的维修、拆装注意事项 6)依据理论分析某些故障产生的因素及故障的大致排查思路 2、实际操作教学目标: 1)能正确选用工具与量具 2)能独立完成发动机本体的拆卸与装配作业 3)能应用量具测量发动机各机件的配合间隙 4)能独立完成教材和课堂规定的实操作业

三、课程教学内容: 理论教学内容: (一)发动机润滑系统 1、掌握发动机润滑系统的润滑方式 2、理解润滑系统的工作原理 3、掌握润滑剂的分类和使用 4、掌握机油泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 5、掌握机油滤清器的工作原理、更换里程及注意事项 6、理解机油冷却器的构造、工作原理 (二)发动机冷却系统 1、理解发动机的冷却形式及原理 2、掌握水泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 3、掌握冷却液的作用及使用致意事项 4、掌握节温器与散热器的构造、工作原理、耗损和检测方法 5、掌握冷却风扇的构造、分类、损坏及维修方法 (三)发动机燃油供给系统 1、了解汽车燃料的种类及特性 2、掌握燃油供给系统的组成及部分组成部件的构造、工作原理、损耗和简单的维修解决方法 3、理解汽油的燃烧特性及空燃比的含义 4、掌握化油器的基本结构、简单的工作原理和检修,以及各部位的调整 5、了解电子控制燃油喷射系统的组成及工作原理 6、掌握柴油机燃油供给系统的组成及其工作特点 (四)发动机综合维修

马自达转子发动机讲稿

勒芒黑马 汽车领域的三大赛事——勒芒拉力赛lemon 一级方程式F1 世界汽车拉力锦标赛wrc (勒芒赛冠军被一破马自达已经拿过了,F1迈凯轮拿到的8次冠军当中,有四次是用了破本田的引擎。WRC垃圾斯巴鲁拿过五次冠军,丰田拿过三次冠军,三菱拿过一次冠军) 1991年的第59届比赛中,杀出个黑马一马自达。装有转子发动机的。三辆马自达赛车全部挤进前10名,其中55号车马自达787B一举夺魁。因此787B这辆赛车被马自达乃至日本汽车界奉为神明。 在这之后再也没有亚洲车获得此荣誉。 不过,这届比赛结束后,国际汽车运动联合会作出决定:从1992年开始,除排量3.6L以下的活塞发动机赛车以外,装其他发动机的赛车不准参加勒芒24小时赛。装有转子发动机的马自达787B刚夺取冠军就要被排斥在比赛之外。 自2000之后至2011的11次比赛中,奥迪包揽了9次,2007年,标致重返勒芒赛场,经过两年的磨合,2009年,标致车队凭借明显的车速优势领跑全程,吉内·马克(GenéMarc)驾驶的9号赛车,在经过了艰苦的24小时之后,近乎咆哮着冲过终点,以382圈总计5206公里的成绩夺得第77届勒芒24小时耐力赛的冠军 转子发动机 历史 这种发动机是由德国人菲加士·汪克尔(Felix Wankel,1902-1988)所发明,他在总结前人的研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,研制成功了第一台转子发动机。转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。 苦难: 由于这是一项高新技术,懂得这项技术的人寥寥无几,发动机坏了无人会修,而且耗油大,汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑。由于从生产装配到维护修理,转子发动机都与传统的发动机大不一样,开发成本大。 70年代石油危机爆发,各国忙于应付各方面的困难而无暇顾及发展转子发动机 往复式活塞发动机在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高,加上各大汽车企业对往复式活塞发动机技术研究的成熟, 马自达的坚持: 最初汪克尔所发明的汪克尔引擎专利权原是属于德国NSU车厂拥有(奥迪的前身)

汽车发动机构造试讲教案

“汽车发动机构造”教案 xxx 一、教案使用说明: (一)、本教案是《汽车构造》第五版上册中第一章“汽车发动机的工作原理及总体构造”的一个部分。 (二)、本教案授课对象是车辆工程各专业学生。 (三)、本教案适用于一个课时。 (四)、本教案第一次用作2014年7月青年教师岗前培训试讲使用,二、教学目标与要求 (一)、要求学生掌握关于汽车发动机的基本概念,包括汽车发动机的基本术语,汽车发动机的分类,汽车发动机的总体构造。 (二)、要求学生理解四冲程发动机的工作原理和发动机的主要性能指标与特性。 (三)、通过理论学习和实验拆装操作,使学生对汽车发动机的结构和功能有更清楚的认识,并引导学生使其掌握分析发动机性能的能力,同时学以致用,使学生初步具备进行发动机性能试验和某些专项试验的能力。 (四)、通过本次课的学习,引发学生对涉及本课程或其他专业课程相关知识的兴趣,如汽车车身结构、汽车维修技术、汽车制造工艺、汽车底盘构造等。 三、教学重点与难点 (一)、本次课的教学重点是汽车发动机的基本术语,汽车发动机的分类,汽车发动机的总体构造和工作原理。 (二)、本次课的教学难点是汽车发动机的总体构造和四冲程发动机工作原理。

四、教学方式 以教师讲授为主,同时注意在各个环节通过提问、讨论等方式增强教学互动。 理论与实践相结合,利用视频、图片等视觉冲击明显的工具来增强教学效果。通过实验操作,拆装练习来强化巩固教学效果。 五、教学过程设计 (一)、发动机基本术语和类型 发动机是汽车的动力源,是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。现代汽车所使用的发动机多为内燃机。内燃机把燃料燃烧的化学能转变成热能,然后又把热能转变成机械能,并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。汽车上使用的内燃机主要是汽油机和柴油机。 1、工作循环:在发动机内,每一次将热能转变为机械能都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料,使之发火燃烧而膨胀作功,然后将生成的废气排除这样一系列连续过程,称为一个工作循环。一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气四个过程。 2、上止点(Top Dead Center):活塞离曲轴旋转中心最远的位置。 3、下止点(Bottom Dead Center):活塞离曲轴旋转中心最近的位置。 4、活塞行程S:上下止点之间的距离。 5、曲柄半径R:曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离。 6、气缸工作容积(排量)VS(L):活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积。V S=(π/4)D2·S×10-6 7、燃烧室容积(压缩容积)V C :活塞位于上止点时,活塞顶部上方的容积。 8、气缸总容积V a:气缸工作容积与燃烧室容积之和。V a = V S +V C 9、压缩比ε:气缸总容积与燃烧室容积之比。ε= V a / V C =1+ V S/ V C 10、发动机(内燃机)排量VL(L):所有气缸的工作容积之和。

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