第一篇：現(xiàn)有轎車發(fā)動機工作原理及優(yōu)缺點分析

現(xiàn)有轎車發(fā)動機工作原理及優(yōu)缺點分析

一．發(fā)動機相關(guān)結(jié)構(gòu)

一．發(fā)動機排量：發(fā)動機排量是發(fā)動機各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積，又稱為單缸排量，它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動機排量是非常重要的發(fā)動機參數(shù)，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動機的大小，發(fā)動機的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。一般來說，排量越大，發(fā)動機輸出功 率越大。

二．發(fā)動機參數(shù)：例如“L4”、“V6”、“V8”、“W12”這些都表示發(fā)動機汽缸的排列形式和缸數(shù)。汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般說來，排量1升以下的發(fā)動機常用3缸，例如0.8升的奧拓和福萊爾轎車。排量1升至2.5升一般為4缸發(fā)動機，常見的經(jīng)濟型轎車以及中檔轎車發(fā)動機基本都是4缸。3升左右的發(fā)動機一般為6缸，比如排量3.0升的君威和新雅閣轎車。排量4升左右的發(fā)動機一般為8缸，比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升以上的發(fā)動機一般用12缸發(fā)動機，例如排量6升的寶馬760Li 就采用V12發(fā)動機。在同等缸徑下，通常缸數(shù)越多排量越大，功率也就越高；而在發(fā)動機排量相同的情況下，缸數(shù)越多，缸徑越小，發(fā)動機轉(zhuǎn)速就可以提高，從而獲得較大的提升功率。

二．四沖程發(fā)動機工作原理

當(dāng)前轎車主要使用四沖程發(fā)動機做功，所以這里給出了四沖程發(fā)動工作原理。

進氣沖程

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時排氣門關(guān)閉，進氣門開啟。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內(nèi)形成一定的真空度?？諝夂推偷幕旌衔锿ㄟ^進氣門被吸入氣缸，并在氣缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣。壓縮沖程

進氣沖程結(jié)束后，曲軸繼續(xù)帶動活塞由下止點移至上止點。這時，進、排氣門均關(guān)閉。隨著活塞移動，氣缸容積不斷減小，氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高。

作功沖程

壓縮沖程結(jié)束時，安裝在氣缸蓋上的火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的可燃混合氣點燃，火焰迅速傳遍整個燃燒室，同時放出大量的熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下，活塞由上止點移至下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。這時，進、排氣門仍舊關(guān)閉。

排氣沖程

排氣沖程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關(guān)閉，曲軸通過連桿帶動活塞由下止點移至上止點，此時膨脹過后的燃燒氣體(或稱廢氣)在其自身剩余壓力和在活塞的推動下，經(jīng)排氣門排出氣缸之外。當(dāng)活塞到達上止點時，排氣行程結(jié)束，排氣門關(guān)閉。

三．發(fā)動機分類及其優(yōu)缺點分析 發(fā)動機的分類

一．按進氣系統(tǒng)工作方式

一．自然吸氣發(fā)動機：

自然吸氣是汽車進氣的一種，是在不通過任何增壓器的情況下，大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式。二．渦輪增壓發(fā)動機：

渦輪增壓，是一種利用內(nèi)燃機運作轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機)的技術(shù)。

增壓原理

渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發(fā)動機排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣管上，最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接。這就是一個完整的渦輪增壓裝置。

一般來說，渦輪增壓都是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪帶動同軸的葉輪，葉輪壓縮輸送由空氣濾清器管道來的空氣，使之增壓之后進入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣的排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪又壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以使更多的燃料充分燃燒，相應(yīng)的增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以實現(xiàn)增加發(fā)動機的輸出功率了。

三．機械增壓發(fā)動機

機械增壓是指針對自然進氣引擎在高轉(zhuǎn)速區(qū)域會出現(xiàn)進氣效率低落的問題，從最基本的關(guān)鍵點著手，也就是想辦法提升進氣歧管內(nèi)的空氣壓力，以克服氣門干涉阻力，雖然進氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變，但由于進氣壓力增加的結(jié)果，讓每次氣門開啟時間內(nèi)能擠入燃燒室的空氣增加了，因此噴油量也能相對增加，讓引擎的工作能量比增壓之前更為強大。

增壓原理

由于各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大，同時受限于引擎安裝空間，因此機械增壓器的工作轉(zhuǎn)速遠低于3,000rpm，與渦輪增壓器經(jīng)常處于10,000rpm以上超高轉(zhuǎn)域的情形相去甚遠，同時機械增壓器轉(zhuǎn)速是完全連動于引擎轉(zhuǎn)速，兩者呈現(xiàn)平起平坐的現(xiàn)象，形成一組穩(wěn)定之等差數(shù)線，而且增壓器與引擎之間會互相影響，當(dāng)一方運轉(zhuǎn)受阻的時候，必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作，這就是機械增壓器的特性。

四．雙增壓發(fā)動機

在典型的二級可調(diào)增壓系統(tǒng)中，兩臺渦輪增壓器成串聯(lián)布置。二級可調(diào)增壓系統(tǒng)由高壓級增壓器、低壓級增壓器、廢氣流量分配閥和空氣旁通閥組成。高壓級增壓器為一個小增壓器，低壓級增壓器為一個大增壓器。如果增壓壓比較高，則需要考慮在壓氣機間對增壓空氣冷卻。

二．按氣缸排列式

一．直列式

所有汽缸均肩并肩排成一個平面，它的缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡單，而且使用一個汽缸蓋。可用“L”代表。二．V型

V型發(fā)動機就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起，使兩組汽缸形成有一個夾角的平面，從側(cè)面看汽缸呈V字形的發(fā)動機。V型發(fā)動機的高度和長度尺寸小，在汽車上布置起來較為方便。它便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率并且適合于較高的汽缸數(shù)。三．水平對置發(fā)動機

水平對置發(fā)動機，發(fā)動機活塞平均分布在曲軸兩側(cè)，在水平方向上左右運動。使發(fā)動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低，車輛行駛更加平穩(wěn),發(fā)動機安裝在整車的中心線上，兩側(cè)活塞產(chǎn)生的力矩相互抵消，大大降低車輛在行駛中的振動，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速得到很大提升，減少噪音。

三．按冷卻方式分

一．水冷發(fā)動機

由于水的比熱高，并且在零件與冷卻介質(zhì)間有良好的傳熱性能，因此現(xiàn)代汽車發(fā)動機大多采用水冷卻。采用水作為冷卻介質(zhì)的發(fā)動機稱為水冷發(fā)動機。冷卻液也就是水，由水泵輸送，流過發(fā)動機和水散熱器。二．風(fēng)冷發(fā)動機

風(fēng)冷發(fā)動機，是以空氣作為冷卻介質(zhì)的發(fā)動機。它在氣缸及缸蓋的外壁鑄造出一些散熱片，并用冷卻風(fēng)扇使空氣高速吹過散熱片表面，帶走發(fā)動機散出的熱量, 使發(fā)動機冷卻。四．按燃油供應(yīng)方式分

一．電噴發(fā)動機

電噴發(fā)動機是采用電子控制裝置，取代傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)（如 化油器）來控制發(fā)動機的供油過程。如汽油機電噴系統(tǒng)就是通過各種傳感器將發(fā)動機的溫度、空燃比、油門狀況、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號輸入電子控制裝置，電子控制裝置根據(jù)這些信號參數(shù)，計算并控制發(fā)動機各氣缸所需要的噴油量和噴油時刻，將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進氣管中霧化。并與進入的空氣氣流混合，進入燃燒室燃燒，從而確保發(fā)動機和催化轉(zhuǎn)化器始終工作在最佳狀態(tài)。這種由電子系統(tǒng)控制將燃料由噴油器噴入發(fā)動機進氣系統(tǒng)中的發(fā)動機稱為電噴發(fā)動機。二．缸內(nèi)直噴發(fā)動機

缸內(nèi)直噴（FSI）就是直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進氣混合的技術(shù)。噴射壓力也進一步提高，使燃油霧化更加細致，真正實現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點。同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計，使油氣能夠在整個氣缸內(nèi)充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。

發(fā)動機的優(yōu)缺點分析 優(yōu)點

一．自然吸氣發(fā)動機

1．技術(shù)成熟，穩(wěn)定性較高 2．動力輸出平順，反映速度快 二．渦輪增壓發(fā)動機 1．提高燃油經(jīng)濟性，降低尾氣排放 2．小排量高功率，能夠提供持續(xù)的動力

三．機械增壓發(fā)動機

相對于渦輪增壓技術(shù)，機械增壓完全解決了油門響應(yīng)滯后，渦輪遲滯和動力輸出突然現(xiàn)象，達到瞬時油門響應(yīng)，動力隨轉(zhuǎn)速線性輸出，增加駕駛性能能效果。此外，在低速高扭、瞬間加速，機械增壓技術(shù)都優(yōu)于渦輪增壓技術(shù)。機械增壓技術(shù)不需跟發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)連接，不需要冷卻，免維護，工作可靠，而且壽命長。

四．雙增壓發(fā)動機

1．應(yīng)用二級增壓系統(tǒng)可以獲得更高的進氣壓力，提高發(fā)動機動力性和 高原適應(yīng)能力。

2．采用二級增壓器，極大地拓寬了增壓系統(tǒng)的流量范圍，可以使柴油 機滿足高功率、大轉(zhuǎn)矩、低油耗的要求。

3．采用二級增壓器，可以對排氣歧管內(nèi)的廢氣壓力及進氣管的增壓壓 力實施調(diào)節(jié)，實現(xiàn)EGR，滿足排放要求。

4．二級增壓系統(tǒng)如果采用較小慣量的低壓級增壓器，可以有效的解決 系統(tǒng)加速滯后問題。

五．直列式發(fā)動機

1．制造成本較低 2．穩(wěn)定性高 3．低速扭矩特性好 4．燃料消耗少 5．尺寸緊湊

六．V型發(fā)動機

1．效率較直列型發(fā)動機更高

2．較直列型發(fā)動機更穩(wěn)定

七．水平對置型發(fā)動機

水平對置發(fā)動機的最大優(yōu)點是重心低。由于它的氣缸為“平放”，不僅降低了汽車的重心，還能讓車頭設(shè)計得又扁又低，這些因素都能增強汽車的行駛穩(wěn)定性。同時，水平對置的氣缸布局是一種對稱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這使得發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平順性比V型發(fā)動機更好，運行時的功率損耗也是最小。當(dāng)然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性。

八．水冷發(fā)動機

1．冷卻效果好

2．冷卻均勻

3．工作可靠

4．不受環(huán)境影響

5．噪聲低 九．風(fēng)冷發(fā)動機

1．結(jié)構(gòu)簡單 2．質(zhì)量輕 3．維護使用方便 4．對氣候變化適應(yīng)性強 5．起動快 6．不需要散熱器 7．可運用于缺水地區(qū) 十．電噴發(fā)動機 1．功率高

2．省油

3．噪音低

4．一次點火率高

5．能準(zhǔn)確控制混合器的質(zhì)量，保證缸內(nèi)燃料燃燒完全。

十一．缸內(nèi)直噴發(fā)動機

1.缸內(nèi)直噴式汽油發(fā)動機的優(yōu)點是油耗量低，升功率大。

2.壓縮比高達12，與同排量的一般發(fā)動機相比功率與扭矩都提高了 10%。

缺點

一．自然吸氣發(fā)動機

1.跟渦輪增壓發(fā)動機相比動力上有差距。二．渦輪增壓發(fā)動機

1.動力輸出反應(yīng)滯后，平順性有待提升。2.后期保養(yǎng)維護費用不低。

3.在經(jīng)過了增壓之后，發(fā)動機在工作時的壓力和溫度都大大升高，因此發(fā)動機壽命會比同樣排量沒有經(jīng)過增壓的發(fā)動機要短，而且機械性能、潤滑性能都會受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓 技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用。

三．機械增壓發(fā)動機

1.加速效果不是很明顯，與自然吸氣引擎差別不大。

2.會損失發(fā)動機部分動能，機械增壓靠皮帶帶動，歸根到底驅(qū)動力還是 引擎。

3.高轉(zhuǎn)速時會產(chǎn)生大量的摩擦，影響到轉(zhuǎn)速的提高，噪音大。四．雙增壓發(fā)動機

1．需要較大的空間 2．價格比較昂貴

3．EGR率控制不如可變增壓系統(tǒng)控制靈活 4．在高轉(zhuǎn)速時相對于可變增壓系統(tǒng)油耗偏高

五．直列型發(fā)動機

六．V型發(fā)動機

1．結(jié)構(gòu)復(fù)雜

2．成本高

七．水平對置型發(fā)動機

1．結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制造。

4．機體較寬，不利于布局。

5．活塞水平放置和其自身重力的作用，其水平往返運行中的頂部和底 部與缸套的摩擦程度就不一樣，這會使得缸套的上下兩個內(nèi)面出現(xiàn) 不同的磨損，底部會磨損的要多一些。2．橫置的氣缸因為重力的原因，會使機油流到底部，使一邊氣缸得不 到充分的潤滑。3．護養(yǎng)成本高。功率較低，難以適合配備6缸以上的汽車。

八．水冷發(fā)動機 6．水平對置能夠抵消橫向的振動，只是一種理想狀況，如果由于積碳 等原因?qū)е職忾T不能完全閉合，也會造成缸壓不等，這就會造成橫 向力不等，這種情況下同樣會造成左右抖動。

1.構(gòu)造復(fù)雜 2.成本較高

3.故障率高及維修復(fù)雜

4.功率損耗大 九．風(fēng)冷發(fā)動機

1．缸體和缸蓋剛度差 2．振動大 3．噪聲大 4．容易過熱 十．電噴發(fā)動機

1．較缸內(nèi)直噴發(fā)動機，該發(fā)動機噴射時可能造成汽油的浪費

2．電動汽油泵是靠流過汽油泵的燃油來進行冷卻的。在油箱缺油狀態(tài)

十一．缸內(nèi)直噴發(fā)動機

1.零組件復(fù)雜 2.價格昂貴

3.對汽油優(yōu)質(zhì)要求很高

下長時間運轉(zhuǎn)發(fā)動機，會使電動汽油泵因過熱而燒壞。

第二篇：發(fā)動機分析原理

柴油機故障分析

內(nèi)燃機中級技術(shù)工人培訓(xùn)試用教材

第一節(jié)

柴油機故障的征象和分析故障的原則

一、柴油機故障的征象

柴油機在使用過程中，由于零件的自然磨損和變形，使用維護不當(dāng)、裝配和維修質(zhì)量不良等原因，使柴油機性能下降，出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，甚至不能繼續(xù)工作，這種現(xiàn)象稱為故障。

當(dāng)柴油機發(fā)生故障時，往往通過一個或幾個征象表現(xiàn)出來，一般這些征象都具有可觀、可聽、可嗅、可模、可測量的性質(zhì)?？偨Y(jié)起來有以下幾個方面：

1、工作不正常：如不易起動，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、不能帶負荷、自動停車等；

2、聲音不正常：如發(fā)出不正常的敲擊聲、放炮聲、吹噓聲等；

3、溫度不正常：如排氣管過熱、機油過熱、冷卻水過熱、軸承過熱等；

4、外觀不正常：如排氣管冒白煙、黑煙、藍煙、漏水、漏氣等；

5、消耗不正常：如柴油、冷卻水、機油等消耗量增加，油面及水面升高或降低；

6、氣味不正常：如排氣管帶很濃的柴油和機油的氣味，以及不正常的嗅味和焦味等。

柴油機故障的發(fā)生大部分是由于使用時不遵守操作規(guī)程，不注意保養(yǎng)工作，裝配和調(diào)整不正確以及一些零件的磨損而引起的。因此，正確的使用和及時的保養(yǎng)是防止和減少故障的有效辦法。但有時發(fā)生了故障，也應(yīng)當(dāng)仔細的分析故障發(fā)生的原因，及時加以排除。

二、分析故障的原則

為了能迅速、有效地排除故障，要對故障產(chǎn)生的部位和原因進行正確的判斷。因此要求在了解故障的基本征象后，根據(jù)該柴油機構(gòu)造和原理上的特點，全面地分析產(chǎn)生故障的可能原因，然后根據(jù)從簡到繁、由表及里、按系統(tǒng)逐個分析，最后找出故障的實際原因，加以排除。根據(jù)實際中總結(jié)出來的判斷故障的經(jīng)驗是：搞清征象、結(jié)合構(gòu)造，聯(lián)系原理，具體分析，從簡到繁、由表及里、按系統(tǒng)分段，逐步檢查。絕不能在沒有弄清問題之前，隨便亂拆機器。這樣不但不能消除故障，還可能發(fā)生新的故障。

實際上，故障的征象是一定的故障原因在一定的工作條件下的表現(xiàn)，當(dāng)改變工作條件時，故障的征象也隨之改變，只在某一種條件下的表現(xiàn)，故障的征象表現(xiàn)得更為明顯。根據(jù)這個道理，廣大機務(wù)機務(wù)工作者在長期的實踐中，創(chuàng)造了很多提高觀察和聽診效果的技術(shù)措施和方法，使故障征象表現(xiàn)得更為明顯和突出?，F(xiàn)將這些方法介紹如下：

1、停缸法：依次地停止某缸供油，觀察故障征象變化的情況，以判斷某缸是否有故障。如柴油機發(fā)生斷續(xù)冒煙，但在停止某缸的工作時此現(xiàn)象即消失，則證明此缸有故障，應(yīng)對此缸進行分析。

2、比較法：分析故障時，若對某一機件有懷疑，可以用技術(shù)狀態(tài)正常的備件去替換，根據(jù)替換后工作情況的變化，來判明原件的技術(shù)狀態(tài)是否正常。一般

對噴油器的故障可以采用這種檢查方法，這時可以換上一個備用噴油器，以判斷原用噴油器是否產(chǎn)生了故障。

3、試探法：在分析故障原因時，往往由于經(jīng)驗缺乏，不能肯定故障的原因，而要進行某些試探性調(diào)整和拆卸。以觀察故障征象的變化，來尋找或反證故障產(chǎn)生的部位。如懷疑活塞組在氣缸內(nèi)磨損嚴重，可向缸內(nèi)灌點機油，若氣缸壓縮性變好了，說明所懷疑的故障原因正確。但試探時必須遵守“少拆卸”的原則，并在確有把握恢復(fù)原有狀態(tài)的情況下才能進行。

4、變速法：在升降柴油機轉(zhuǎn)速的瞬時，注意觀察故障征象的變化情況，從中選擇出適宜的轉(zhuǎn)速，使故障的征象表現(xiàn)得更為突出。一般情況下多采用低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，因為這時柴油機轉(zhuǎn)得慢，故障征象持續(xù)時間長，便于人們觀察和檢查。如檢查配氣機構(gòu)，由于氣門間隙過大引起的敲擊聲時，就采用這種方法。

在實際工作中，上述幾種方法常常是綜合采用相成的效果。

第二節(jié)

曲柄連桿機構(gòu)故障分析

一、氣缸漏氣

1、征象

（1）漏氣：由于氣缸內(nèi)壓縮力不足，故很易容搖轉(zhuǎn)曲軸，并在轉(zhuǎn)動曲軸時，有氣體漏入曲軸箱發(fā)生“咝咝”聲，打開加機油口蓋處，聽得較清楚，漏氣嚴重時還會引起曲軸箱爆炸。

（2）起動困難：起動后工作不平穩(wěn)，功率不足，曲軸箱的通氣管（加機油口蓋）冒煙或從油底殼接縫處向外滲機油。

（3）在起動、低速、大負荷、轉(zhuǎn)速變化時沿氣缸全長有敲擊聲（敲缸），一般隨柴油機走熱后響聲逐漸減輕。

（4）由于機油竄入燃燒室內(nèi)燃燒，除機油消耗量增加外，同時活塞頂及燃燒室大量積炭，活塞環(huán)膠結(jié)，排氣冒藍煙，嚴重時排氣竄機油。（5）燃油燃燒不完全，燃油消耗率高，排氣冒黑煙。

（6）水溫和機油溫度高，有的零部件過熱，如氣缸蓋、排氣管等。

2、原因

（1）氣缸套、活塞、活塞環(huán)過度磨損，勢必造成氣缸間隙、活塞環(huán)的開口間隙和側(cè)向間隙增大，因而密封性差，造成漏氣。

（2）由于使用及保養(yǎng)不當(dāng)和其它原因而造成活塞、汽缸的速磨損。例如：1）空氣濾清器油盤中缺油，或空氣濾清器與進氣管接觸不嚴密。另外，在清洗空氣濾清器后，濾芯總成裝錯或內(nèi)、外橡膠密封圈裝錯等，均會在進氣中夾塵土進入氣缸，加劇氣缸等的磨損。2）機油不足或不清潔或變質(zhì)，使活塞與氣缸早期磨損。3）冷車起動后，未經(jīng)預(yù)熱立即投入工作；或長時間在水溫較低情況下怠速運轉(zhuǎn)，使燃燒氣體中的水蒸氣凝成水滴，并和其它燃燒生成物形成酸性物質(zhì)（流酸等）腐蝕氣缸壁，使磨損加劇。4）更換活塞環(huán)時，由于氣環(huán)的開口間隙和側(cè)間隙過大；扭曲環(huán)或錐形環(huán)裝反；油環(huán)磨損或油環(huán)回油孔被積炭堵塞。更換氣缸套時，缸套質(zhì)量不佳，粗糙度不夠；裝配時，清洗不干凈或氣缸間隙過大；油底殼中機油面過高等原因，都會使大量機油竄入氣缸內(nèi)燃燒，使活塞環(huán)（特別是第一道路環(huán)）膠結(jié)在環(huán)槽中失去彈力，從而密封性大為減弱。同時，由于積炭過多，也加速這些零件磨損。5）由于柴油機長期在高溫或超負荷狀態(tài)下工作，活塞環(huán)彈力減弱；或由于安裝不正確或在工作中由于缸套橢圓過大，而使活塞環(huán)自動轉(zhuǎn)位，使各環(huán)開口重合，都會造成漏氣，加速磨損。（3）連桿彎曲、扭曲變形；；連桿大小頭孔中心線互相歪斜不平行；或主軸頸與連桿軸頸不平行，造成氣缸單邊偏磨。

（4）活塞環(huán)拆斷、活塞銷卡環(huán)和活塞銷竄出，使缸壁嚴重刮傷，也會產(chǎn)生漏氣。（5）新機或大修后的柴油機（或新?lián)Q缸套及活塞組），未磨合好就投入作業(yè)，也會加速磨損。

3、檢查與判斷：由于柴油機其它系統(tǒng)的故障，也會出現(xiàn)上述征象中的一個或幾個征象，這就給判斷故障帶來了困難。

檢查壓縮壓力，目前多用氣缸壓力表來測定，檢查前應(yīng)使柴油機水溫在65℃以上，拆下被檢查缸的噴油器，裝上氣缸壓力表，使噴油泵停止供油；然后用起動機帶動曲軸轉(zhuǎn)動（或拆下全部噴油器，用手搖轉(zhuǎn)曲軸變亦可），此時壓力表的最高讀數(shù)，即為該缸壓縮終了的氣缸壓力。柴油機一般正常壓力為30—40公斤/平方厘米，磨損后的壓力應(yīng)不低于原廠標(biāo)準(zhǔn)的70—80％。

（1）在檢查中發(fā)現(xiàn)壓力過低，并在加機油口聽到漏氣聲，可向該缸注入少量機油后再檢查一次。若壓力顯著提高，漏氣聲消失，則表明該缸的缸套和活塞組零件嚴重磨損漏氣。

（2）檢查時若在排氣管口或進氣管聽到“嗤嗤”漏氣聲，說明該缸氣門與氣門座之間關(guān)閉不嚴而漏氣。

（3）如噴油器安裝孔漏氣，可在工作中從外部直接看到，輕者有泡沫冒出；重者會出現(xiàn)“嗤嗤”漏氣聲，并伴之有氣體沖出。

（4）氣缸墊漏氣，也會使壓縮力不足，判斷方法，可參考“燒氣缸墊”故障中各項。

4、排除方法：拆除活塞環(huán)間隙、活塞裙部和氣缸的配合間隙以及氣缸的失圓度。若活塞和氣缸磨損不嚴重時可重換活塞環(huán)，并將缸套旋轉(zhuǎn)90°安裝。若磨損嚴重，應(yīng)鏜缸后采用相應(yīng)的加大活塞和活塞環(huán)，或全部換換標(biāo)準(zhǔn)的氣缸、活塞及活塞環(huán)。若因連桿彎扭造成的偏磨應(yīng)校正連桿。

空氣濾清器、機油濾清器失效應(yīng)及時更換，并按時更換機油。

在野外，由于氣缸漏氣，在緊急情況下往往多次起動不了后感到更難起動。如果沒有其它問題，主要是因壓縮力不足而造成。判斷方法是扳動飛輪，如一松手飛輪能往回倒轉(zhuǎn)，說明壓縮情況還好；如已不能倒轉(zhuǎn)，往往由于多次起動后，過多的柴油沖走了機油，缸內(nèi)的密封情況更壞而更難起動?？尚度ト繃娪推鳎谷肷倭繖C油，停車手柄板至停油位置，按起動按鈕，使機油涂于缸壁表面后，再裝上噴油器，重新起動。

二、氣缸墊燒損

氣缸墊燒損后，柴油機往往仍可發(fā)動，但帶負荷后，功率不足，嚴重時柴油機不能工作，并可能造成某些有關(guān)零件的損傷，因此，要認真預(yù)防和排除。

1、征象：氣缸燒損后就失去密封作用，發(fā)生竄氣、漏水或漏油現(xiàn)象。氣缸墊燒損的部位可以看到黑斑，而且用棉紗也不易擦凈。氣缸墊燒損的部位不同，所表現(xiàn)的外征也各不相同。如：

（1）當(dāng)燒壞部位在相鄰兩缸竄氣。不減壓搖轉(zhuǎn)曲軸時，兩缸的壓縮力都不足；工作時冒煙，柴油機沒勁，轉(zhuǎn)速明顯下降，達不到標(biāo)定轉(zhuǎn)速。

（2）當(dāng)燒壞部位使氣缸與冷卻水孔穿通時，由于氣體竄入冷卻水套，即使水溫不高，水箱中也有很大壓力的蒸氣外冒，隨著溫度升高，冒熱氣現(xiàn)象更加嚴重，在水箱中發(fā)出“鼓鼓”的冒泡聲；進、排氣管中向外冒白色蒸氣，甚至向外

竄水；卸下噴油器時，從孔中向外竄水。

（3）當(dāng)燒壞部位使氣缸與缸蓋螺栓孔的缸墊邊緣相通時，漏氣處會有斷續(xù)的淡黃色泡沫產(chǎn)生，嚴重時除能聽到“吱吱”的聲音外，還可看到煙色，有時還有漏油、漏水現(xiàn)象，缸蓋螺栓及孔上有積炭。

（4）當(dāng)燒壞部位使氣缸與機體上平面的機油孔相通時，氣體竄入潤滑系，機油溫度升高，機油變質(zhì)；通往氣缸蓋上部潤滑氣門機構(gòu)的機油中有氣泡。

（5）當(dāng)燒壞部位使氣缸與冷卻水套、潤滑油道相通時，在水箱的水面上有黃褐色的機油泡沫；油底殼機油中有水，從加機油口處向外冒熱氣；嚴重時，排氣管出機油和水。

原因

（1）氣缸墊的質(zhì)量不好，銅皮內(nèi)的石棉布置不均勻，特別是燃燒室周圍處沒有布置均勻時，最易沖壞氣缸墊。

（2）擰緊氣缸蓋的螺栓順序不正確，或末擰到規(guī)定的扭力，或各擰緊扭力不均勻，以致使氣缸蓋平面壓力不均勻，氣缸墊沒有完全貼合在氣缸體與氣缸蓋的接合面上。這樣氣缸墊最易漏氣沖壞，而且易使氣缸蓋變形。

（3）氣缸套高出機體平面，各缸套高度不平或高度不夠或凸出過多，使氣缸蓋壓不緊，燃燒氣體竄出，燒壞氣缸墊。

（4）缸蓋螺母緊的次數(shù)過多、過緊（超過規(guī)定扭矩）因而使螺栓周圍的缸體平面被螺栓拉凸得起不平，結(jié)果使缸蓋壓不嚴密，燃燒氣體沖出，燒壞氣缸墊。

（5）缸蓋或氣缸體的接觸平面不平，使氣缸墊不能平整壓實而沖壞氣缸墊。如氣缸墊經(jīng)常在同一部位損壞，則多系氣缸蓋或氣缸體不平所造成。

（6）柴油機工作溫度過高，如超負荷工作，噴油時間過遲、氣缸墊在高溫下工作，很容易失去原有的彈性，使氣缸墊變得非常脆弱而最后被燒毀。

（7）柴油機長期處于噴油時間過早情況下工作，由于柴油被噴入壓力和溫度都不高的空氣中，物理化學(xué)準(zhǔn)備條件較差，著火落后期延長，導(dǎo)致速燃期壓力升高率增大，往往超過允許范圍，產(chǎn)生沖擊性氣體壓力載荷，也容易沖壞氣缸墊。

(8)氣缸墊使用時間過久或拆裝次數(shù)多，汽缸墊便會失去彈性，不能很好地起到密封作用，若繼續(xù)使用便會燒毀。

（9）選用的汽缸墊厚度不夠，使柴油機壓縮比增高，從而燃燒壓力便增高，再加之汽缸墊太薄會封閉不嚴而易被沖壞。

（10）拆下汽缸墊后，隨意放置，沒有掛起來或放平，使汽缸墊變形或損壞，裝上使用時候會燒毀。

（11）汽缸蓋和汽缸墊安裝時不清潔，使汽缸蓋、汽缸體平面接觸不嚴。（12）由于柴油中混入水分，在高溫的作用下，產(chǎn)生有機酸，汽缸蓋被腐蝕成蜂窩狀的麻點，竄氣而沖壞。

3.排除方法

（1）發(fā)現(xiàn)汽缸墊稍有損壞應(yīng)立即更換，對于彈性減弱氣缸墊，經(jīng)過在機油中加溫后還能繼續(xù)使用。如果發(fā)現(xiàn)氣缸墊漏氣但沒有燒損，可在漏氣部位加銅皮（厚約0.2毫米）即可防漏。也可以將缸墊在火焰上均勻地烤一烤，由于石棉膨脹，使缸墊復(fù)原，防止漏氣。

（2）氣缸體與氣缸蓋平面不平時需鏟刮修平。

（3）氣缸套凸出高度不夠或不一致時，需加以調(diào)整和修理，使其達到規(guī)定值。同一臺柴油機各缸凸出高度相差不得大于0.05毫米。

（4）更換氣缸墊時應(yīng)測量余隙。余隙太大，壓縮比變小，影響柴油機功率；

余隙太小，壓縮比變大，不但易燒壞氣缸墊而且會造成氣門碰活塞頂。

三、氣缸體、氣缸蓋破裂 氣缸體、氣缸蓋破裂的主要是使用不當(dāng)。破裂部位一般在進、排氣門座之間，燃燒室與氣門座之間，兩缸之間的鼻梁，水套、水道空以及氣缸蓋螺栓固定空等部位。

1.征象

（1）水箱內(nèi)冒氣泡，冷卻水迅速消耗，柴油機工作不穩(wěn)定，功率下降，聲音不正常，甚至不能繼續(xù)工作。

（2）當(dāng)外部破裂時，水向外滲漏；內(nèi)部破裂時，水漏到油底殼使油面增高；水漏到氣缸中會變成蒸汽隨同廢氣一起排出，使排氣冒白煙，柴油機不易起動。

2.原因：氣缸蓋經(jīng)常處于高溫、高壓下工作，燃燒時最高瞬時壓力可達60-70公斤/厘米2；最高溫度可達1800-2000℃左右；假如柴油機2000轉(zhuǎn)/分運行，則氣體的壓力和溫度將是每分鐘1000次的轉(zhuǎn)度變化著，熱沖擊十分強烈。根據(jù)實際測量，缸蓋底面的溫度分布是不均勻的，對應(yīng)活塞凹槽處得缸蓋溫度較高，而缸與缸之間的出砂孔和孔邊緣的溫度較低。由于存在溫差，相應(yīng)生產(chǎn)熱應(yīng)力及殘余應(yīng)力，最后導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋和損壞。現(xiàn)從使用維護角度分析原因如下：

(1)嚴寒季節(jié)起動時，向冷機內(nèi)驟加過熱的開水。

(2)在嚴寒季節(jié)冷卻水結(jié)冰而脹壞．故冬季使用時在停車后約半小時，應(yīng)將冷卻水放盡。最好用搖手柄轉(zhuǎn)動曲軸數(shù)圈。排除水泵內(nèi)的存水，水泵放水閥不必關(guān)上．以免積存冷卻水。注意水箱通氣孔應(yīng)暢通，以免影響放水。

（3）柴油機溫度過高時，突然加入冷卻水，這樣極易引起炸裂。如冬季使用柴油機時，有的機手為了便于起動．先將柴油機起動后．再加冷水．這樣做是不好的。因為起動后機體內(nèi)部溫度迅速升高，加入冷水后便易炸裂。又如柴油機在缺水開鍋時突然加入大量冷水，這也是不允許的，應(yīng)當(dāng)逐步加入少量冷水使溫度降低。

（4）柴油機溫度還很高時就放水，使氣缸蓋機體外部驟冷．內(nèi)部很熱，使各機件溫度下降不一致，特別在冬季更趨嚴重，這樣便產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而出現(xiàn)裂紋。因此放水應(yīng)等柴油機溫度降至40-50℃（停車后約半小時）后再進行。

有的人用減壓機構(gòu)進行停車操作，由于突然在高溫下吸入過多的冷空氣，缸蓋等也易炸裂。因此一般不應(yīng)用減壓機構(gòu)熄火。

(5)柴油機冷車起動后，還沒有走熱，就突然迅速加大負荷，使氣缸蓋、機體內(nèi)由冷驟熱，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而裂開。

(6)氣缸蓋局部溫度過高．如某缸噴油時間不對或噴油量過多，或噴嘴滴漏嚴重，冷卻水道局部堵塞，氣缸蓋螺栓松緊不均勻，以及氣缸蓋拆卸次數(shù)過多，引起氣缸蓋撓曲，均會造成局部高溫。這時由于冷卻速度快慢不一形成裂紋。

(7)柴油機長期超負荷工作，噴油時間過早或過遲，都會引起柴油機過熱，使內(nèi)部機件內(nèi)外冷卻溫度不一致，也容易產(chǎn)生熱裂。因此在使用中不要長時間超負荷作業(yè)，正確調(diào)整噴油時間，要經(jīng)常保持柴油機正常水溫(80-95℃)．

(8)冷卻系水套中水垢過多，影響散熱效果，使缸蓋底面溫度升高，局部熱應(yīng)力集中，導(dǎo)致缸蓋產(chǎn)生裂紋；由于柴油機在工作中的震動，使水垢成大塊的脫落，水垢脫落處的局部溫度下降，造成溫差過大，膨脹不一致，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因而炸裂。

(9)氣缸墊在安裝時沒有對準(zhǔn)孔位（氣缸墊上的水孔未與氣缸體或氣缸蓋上的水孔對準(zhǔn)），使冷卻水流量減小，使柴油機溫度升高，氣缸蓋底面不均勻的溫度更加不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。

3-排除方法：氣缸體、氣缸蓋的裂紋根據(jù)不同情況焊補或更換，四、氣缸套破裂

氣缸套破裂的原因有下列一些方面：

1．為保證可靠地壓緊氣缸套，濕缸套上端與氣缸蓋襯墊壓緊部分，要突出機體頂面0.05-0.15毫米（見圖1-1）。這個突出量太大，在擰緊氣缸蓋對，會使氣缸套變形，并使凸緣根部產(chǎn)生裂紋。

有的氣缸套上端面再有一個臺階，目的是保護氣缸墊不致燒損（圖1-1）．安裝這種氣缸套的氣缸墊時．氣缸墊孔應(yīng)套入這個臺階上·不要擱在上面，否則會使氣缸套受的力偏離氣缸體承受面．使缸套臺肩產(chǎn)生剪切應(yīng)力而斷裂，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在擰緊氣缸蓋螺栓時，缸套即行斷裂，多屬此類原因。

2．氣缸套與氣缸體配臺間隙過大；或由于安裝時密封膠圈的作用或缸套凸緣下平面不平，以及缸套凸緣與氣缸體接觸平面中間有雜物，把缸套墊起．使缸套裝斜，存活塞側(cè)壓力作用下．產(chǎn)生微量的橫向擺動，促使在凸緣處產(chǎn)生疲勞裂紋而斷裂（圖1-2）。

3．在凸緣處不是圓滑過渡而成尖角．有明顯刀痕或裂紋，在交變載荷下，此處易產(chǎn)生應(yīng)力集中．產(chǎn)生微觀疲勞裂紋而逐漸擴展，以致斷裂。如圖1-2，表示出凸緣過渡成尖角的斷裂情況。

圖1-1帶有臺階的氣缸套和產(chǎn)生斷裂的位置

圖1-2氣缸套凸緣的斷裂及斷口形狀

4．氣缸套外壁積存厚的水垢，影響散熱，附于氣缸套外壁的水垢可能部分掉落，這樣使氣缸套受熱不均勻．在熱應(yīng)力的影響下發(fā)生破裂。

5．使用方面的原因，如柴油機運行中水量不足，甚至斷水，使柴油機過熱，此時苦突然加入冷水，缸套驟冷收縮．極易產(chǎn)生裂紋。柴油機長期超負荷運轉(zhuǎn)，機械負荷與熱負荷急劇增大．也會造成缸套裂紋。袈縫處嚴重漏水后，氣缸內(nèi)產(chǎn)生“水墊”，造成“頂缸，將連桿頂彎或破壞其它零件，水漏入曲軸箱后，破壞機油性能，易產(chǎn)生燒瓦事故。

6．在安裝缸套時，因密封膠圈過緊，用力打下缸套，由于用力不均，使缸套圓角處或其他強度薄弱處產(chǎn)生裂紋。

7．寒冷天氣水套內(nèi)的水沒放盡，缸套被凍裂：

8.活塞環(huán)折斷或活塞銷竄動，往往因擠壓缸套而造成裂紋。

9．其它還可能是氣缸套材質(zhì)不合格或工藝上沒有很好退火等原因，引起缸套斷裂。還可 能因缸套銹蝕嚴重而使強度減弱，引起缸套斷裂的情況。

五、活塞燒損與斷裂

1．征象：活塞燒損一般產(chǎn)生在活塞頂部；斷裂一般產(chǎn)生在活塞頂、機械負荷最大的活塞銷座附近和安裝油環(huán)處?；钊麛嗔押螅畽C體通氣孔處會排出大量濃煙．活

塞破碎會引起搗缸事故。

2．原因：活塞頂燒損與斷裂主要是氣缸中壓力和溫度的急劇變化而引起?；钊敭a(chǎn)生斷裂的原因有：

（1）噴油器工作不正常．有未霧化的燃油滴在活塞頂上．燃燒時產(chǎn)生局部高溫．或因活塞頂積炭嚴重，造成局部高溫而引起活塞頂燒損。

（2）供油時間過早．產(chǎn)生敲缸。由于氣缸內(nèi)壓力急劇上升，使活塞受到過大的沖擊載荷．因而在活塞頂部易出現(xiàn)裂紋。

（3）長時間超負荷運行，冷卻系統(tǒng)缺水，水溫過高等，造成柴油機過熱，易使活塞頂產(chǎn)生裂紋。

（4）氣缸套冷卻部位由于水中雜質(zhì)與水垢沉淀，致使活塞頂散熱差，活塞頂易產(chǎn)生裂紋。

（5）經(jīng)常在柴油機未達到正常溫度時迅速增加載荷。

(6)柴油機過熱的情況下，突然向冷卻系統(tǒng)內(nèi)加入大量的冷水。

(7)氣缸內(nèi)漏入冷卻水或落入零件、雜物或活塞與氣門相撞等，產(chǎn)生頂缸現(xiàn)象，造成活塞頂斷裂。

活塞在銷孔處及其余部位斷裂的原因有；

(1)活塞與氣缸配合間隙過小，柴油機溫度過高，使活塞卡缸而拉斷。

(2)氣缸與活塞裙部配合間隙過大，工作中活塞在缸套內(nèi)擺動，又兼受到很大的爆發(fā)壓力，使活塞撞擊缸壁而打壞。

(3)活塞與活塞銷緊度過大，使活塞變形或產(chǎn)坐微觀裂紋。

(4)安裝活塞銷時，活塞加熱溫度不夠，活塞銷裝不進去時，用手錘硬打，強行裝入，因而使銷座孔內(nèi)部受到暗傷（或安裝后，座孔處就有微小裂紋而未被發(fā)現(xiàn)），在柴油機工作中，受到氣體爆發(fā)壓力和活塞運動中的慣性力作用后，使活塞破碎。

(5)連桿彎曲、扭曲等變形，使活塞受較大的附加應(yīng)力作用而損壞．

(6)活塞環(huán)膠著．卡住而使活塞拉斷?；钊h(huán)潤滑條件最差，特別是第一道環(huán)，同時工作中受到高溫高壓氣體的影響，并刮下爆發(fā)后附在缸壁上的炭灰，因此磨損嚴重，而易膠著卡住。有時起動困難，大量未燃燒的柴油存積在活塞頂部，或在超負荷時供應(yīng)過多的柴油，未燃燒部分就形成積炭而將活塞環(huán)膠住。又如噴油器霧化不良，或竄機油等而形成的積炭，也多堆積在第一道環(huán)處，因而使活塞環(huán)膠著卡住。

(7)由于油環(huán)槽的周圍有很多回油孔，同時，該處的厚度較氣環(huán)槽薄些，因而減弱了該處的機械強度，故易斷裂。

(8)活塞環(huán)折斷后使活塞卡住，因而活搴被拉斷。

(9)活塞材料質(zhì)量不好，引起活塞損壞。

3．掃除：消除上述造成活塞破裂的原因。并在使用維修過程中，就特別仔細檢查活塞頂及銷座附近有無裂紋，如發(fā)現(xiàn)有裂紋應(yīng)及時更換。因為活塞斷裂初期生產(chǎn)的裂紋往往都很小，

第三篇：各流量計工作原理、優(yōu)缺點分析

V錐型流量計： 工作原理

V型錐流量計屬高精度、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量儀表。和其他差壓式儀表一樣，也是基于流動連續(xù)性原理和伯努利方程來計算流體工況流量的。我們知道在同一密閉管道內(nèi)，當(dāng)壓力降低時，速度會增加，當(dāng)介質(zhì)接近錐體時，其壓力為P+，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時，速度會增加，壓力會降低為P-，如圖一所示，P+和P-都通過V型錐形流量計的取壓口引到差壓變送器上，流速發(fā)生變化時，差壓值會隨之增大或減小。也就是說對于穩(wěn)定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當(dāng)流速相同時，錐體節(jié)流面積越大，則產(chǎn)生的差壓值也越大。

測量介質(zhì)

V型錐流量計主要用于煤氣（焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣），天然氣（包括含濕量5%以上的天然氣），各種碳氫化合物氣體，包括含濕的HC氣體，各種稀有氣體，如氫、氦、氬、氧、氮等，濕的氯化物氣體，空氣，包括含水，含其它塵埃的空氣，煙道氣；飽和蒸氣，過熱蒸汽；油類，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等，水，包括凈水、污水，各種水溶液，包括鹽、堿水溶液，含蠟、含有水，含油、含沙的水。

優(yōu)點

1．安裝直管段要求低

伯努力方程要求受測流體為理想流體，在實際應(yīng)用中這是根本不可能的，很多情況會造成流體分布不均勻，如彎頭，閥門，縮徑，擴徑，泵，三通等等，對其它儀表而言，這是一個很難解決的問題。V錐流量計可在極為惡劣的情況下均勻流體分布，如在緊鄰儀表上游有單彎管，雙彎管，經(jīng)過錐體“整流”后的流體分布比較均勻可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測量精度，由于V型流量計可均勻流體分布曲線，因此同其它類型的差壓流量計相比，對上下游直管段的要求小，建議安裝時在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。當(dāng)用戶的管道尺寸大，管道價格高或直管段不夠的情況下，V錐型流量計將是最佳選擇。在過去十年內(nèi)，對V型流量計的上游有一個90℃的單彎管或兩個不在一個平面上的雙彎管的情況進行了測試，測試結(jié)果表明，V錐型流量計可在緊鄰它的地方裝有一個彎管或不在同一個平面上的雙彎管而不會對測量精度有影響。這對那些大口徑，費用昂貴的管路用戶，或較短運行管路的用戶帶來好處。

2、量程比很寬

可以測量較低雷諾數(shù)范圍（Re≥8000）的流量（小流量）。

典型量程比是10∶1，選擇合適的參數(shù)，可以做到50∶1。由于V錐體懸掛在管道的中央，直接與高流速區(qū)域產(chǎn)生相互作用，迫使高流速區(qū)域與靠近管壁的低流速混合；當(dāng)流量減小時，V錐繼續(xù)與管道內(nèi)的最大流速產(chǎn)生相互作用，在其它差壓儀表可能檢測不出差壓信號時，V錐傳感器仍然能夠產(chǎn)生差壓信號低到8000。這是V錐流量計在檢測小流量時的一個最大優(yōu)點。

3、高精度

V錐傳感器的一次元件精度為±0.5%。系統(tǒng)精度取決于V錐傳感器的精度等級和差壓變送器、二次儀表的精度等級等。

4、重復(fù)性好

V錐傳感器的重復(fù)性優(yōu)于0.1%

5、V錐傳感器耐磨損，傳感器長期穩(wěn)定性能好

由于V錐體的外形是收縮流體，在錐體表面產(chǎn)生真空效應(yīng)，不會對突變表面產(chǎn)生撞擊，沿錐體表面形成分界層，引導(dǎo)流體離開β邊。這意味著β邊不會遭到臟污流體的磨損，因此β系數(shù)保持不變，V錐傳感器具有長期穩(wěn)定性能好的特點。

6、信號穩(wěn)定性好

差壓檢測一般都有“信號波動”，即使在流量穩(wěn)定情況下，一次元件產(chǎn)生的信號也會由于干擾而有一定的波動。對于V錐傳感器，流體通過V錐，在V錐體后面形成短的渦流，產(chǎn)生低振幅，高頻率信號，轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的V錐信號。其信號波動是孔板的1/10。

7、永久壓力損失小

因為流體對突變V錐的平滑表面沒有撞擊，因此V錐傳感器的永久壓損比孔板低。同樣，由于V錐信號的穩(wěn)定性，同樣流量的滿量程V錐差壓信號比其它差壓儀表低。同樣的β值，其壓損是孔板的1/3～1/5。

8、V錐體β系數(shù)計算范圍寬

由于V錐傳感器的V錐獨特的幾何形狀，使得它的β系數(shù)范圍寬，標(biāo)準(zhǔn)的β系數(shù)范圍：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。

9、V錐傳感器不堵塞，不粘附，無滯留死區(qū)，適用于臟污介質(zhì)的流量測量

由于V錐傳感器具有自清潔的功能，不會在管內(nèi)有流體中的顆粒、殘渣、凝結(jié)物沉積的滯留區(qū)域，適用于臟污流體的流量測量，比如：焦?fàn)t媒氣、高爐媒氣、原料油、渣油等。

10、可以測量高溫高壓的介質(zhì)

工作溫度最高850℃，最大壓力40MPa。

11、規(guī)格齊全，安裝方式靈活

可選擇法蘭式、對夾式、直接焊接式等。管徑從15mm～2000mm。缺點

當(dāng)然，作為差壓流量計的一種，它由于成本關(guān)系而并不能完全取代孔板、文丘里等傳統(tǒng)差壓流量計的位置。相比渦街流量計、電磁流量計等，它又有安裝導(dǎo)壓管等劣勢。電磁流量計

工作原理

電磁流量計是一種應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的流量計，其傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的測量管，穿通測量管壁安裝的一對電極和用以產(chǎn)生工作磁場的一對線圈及鐵芯組成。當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器測量管時，在電極上將感應(yīng)與流體平均流速成正比的電壓信號。該信號經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大處理，直接顯示流量及總量并可輸出模擬、數(shù)字信號。測量介質(zhì)

測量各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃，易爆介質(zhì)；各種工業(yè)污水，紙漿，泥漿等。電磁流量計不能用于測量氣體、蒸氣以及含有大量氣體的液體.不能用來測量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì),不能測量高溫高壓流體。

優(yōu)點

1、電磁流量計可用來測量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。

2、無壓力損失。

3、測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5ｍｍ到2.6ｍ。

4、電磁流量計測量被測流體工作狀態(tài)下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

5、無節(jié)流部件，因此壓力損失小，減少能耗，只與被測流體的平均速度有關(guān)，測量范圍寬；只需經(jīng)水標(biāo)定后即可測量其他介質(zhì)，無須修正，最適合作為結(jié)算用計量設(shè)備使用。由于技術(shù)及工藝材料的不斷改進，穩(wěn)定性、線性度、精度和壽命的不斷提高和管徑的不斷擴大，對于固液兩相的介質(zhì)的測量采用了可更換電極以及刮刀電極的方式，解決了高壓（32MPA）、耐腐蝕（防強酸、堿襯里）介質(zhì)的測量問題，以及口徑的不斷擴大（最大作到 3200MM 口徑），壽命的不斷增長（一般大于 10 年），電磁流量計得到越來越廣泛的應(yīng)用，其成本也得到了降低，但整體價格特別是大管徑的價格仍較高，因此在流量儀表的采購中有重要的地位。

缺點

1、電磁流量計的應(yīng)用有一定局限性，它只能測量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。

2、電磁流量計是通過測量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計量要求，對于液態(tài)介質(zhì)，應(yīng)測量質(zhì)量流量，測量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度，不同流體介質(zhì)具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。

3、電磁流量計的安裝與調(diào)試比其它流量計復(fù)雜，且要求更嚴格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時，從安裝地點的選擇到具體的安裝調(diào)試，必須嚴格按照產(chǎn)品說明書要求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。

4、電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測量。

5、供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100ｍｍ口徑儀表內(nèi)徑變化1ｍｍ會帶來約2％附加誤差。

6、變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關(guān)的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能，最好采用微處理機型的轉(zhuǎn)換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質(zhì)選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

7、價格較高。

渦街流量計 工作原理

渦街流量計的原理是在流量計管道中，設(shè)置一阻流件，當(dāng)流體流經(jīng)阻流件時，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游會產(chǎn)生兩列不對稱的旋渦，這些旋渦在阻流件的側(cè)后方分開，形成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，卡門從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個相鄰旋渦間的距離）時，旋渦列是穩(wěn)定的，在此情況下，產(chǎn)生旋渦的頻率f與流量計管道中流體流速υ呈線性關(guān)系。測量介質(zhì)

渦街流量計,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。優(yōu)點

1、渦街流量計無可動部件，測量元件結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用壽命長。

2、渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1：10。

3、渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨標(biāo)定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。

4、它造成的壓力損失小。

5、準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性為0.5％，且維護量小。缺點

1、渦街流量計工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的最終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對于氣體，最終測量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

2、造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度；將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大。

3、抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

4、對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。

5、直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。

6、耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。

第四篇：發(fā)動機工作原理試講教案

《汽車構(gòu)造（上）》

——往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的工作原理

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

掌握：發(fā)動機的基本術(shù)語 熟悉：四沖程汽油機的工作原理

了解：發(fā)動機的概念、功能、分類及基本結(jié)構(gòu)

教學(xué)重點及難點：

重點：發(fā)動機的基本術(shù)語 難點：四沖程發(fā)動機的工作原理

教學(xué)方法及手段： 多媒體教學(xué) 視頻分析 對比分析

教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容

復(fù)習(xí)：汽車總體構(gòu)造、汽車行駛基本原理 導(dǎo)入：汽車發(fā)動機知識知多少？ 講授新課：

反之則為外燃機。

1.按活塞運動方式的不同，活塞式內(nèi)燃機可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。

2.根據(jù)所用燃料種類，活塞式內(nèi)燃機主要分為汽油機、柴油機和氣體燃料發(fā)動機三類。

3.按冷卻方式的不同，活塞式內(nèi)燃機分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。4.往復(fù)活塞式內(nèi)燃機還按其在一個工作循環(huán)期間活塞往復(fù)運動的行程數(shù)進行分類，分為四沖程發(fā)動機和二沖程發(fā)動機。

5.按照氣缸數(shù)目分類可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。6.內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。7.按進氣狀態(tài)不同，活塞式內(nèi)燃機還可分為增壓和非增壓兩類。

1.進氣行程：

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時排氣門關(guān)閉，進氣門開啟。2.壓縮行程：

進氣行程結(jié)束后，曲軸繼續(xù)帶動活塞由下止點移至上止點。這時，進、排氣門均關(guān)閉。3.作功行程：

壓縮行程結(jié)束時，安裝在氣缸蓋上的火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的可燃混合氣點燃，火焰迅速傳遍整個燃燒室，同時放出大量的熱能。這時，進、排氣門仍舊關(guān)閉。4.排氣行程：

排氣行程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關(guān)閉，曲軸通過連桿帶動活塞由下止點移至上止點，此時膨脹過后的燃燒氣體(或稱廢氣)在其自身剩余壓力和在活塞的推動下，經(jīng)排氣門排出氣缸之外。當(dāng)活塞到達上止點時，排氣行程結(jié)束，排氣門關(guān)閉。

二、四沖程柴油機工作原理

四沖程柴油機和四沖程汽油機的工作過程相同，每一個工作循環(huán)同樣包括氣、壓縮、作功和排氣四個行程，但由于柴油機使用的燃料是柴油，柴油與汽油有較大的差別，柴油粘度大，不易蒸發(fā)，自燃溫度低，故可燃混合氣的形成，著火方式，燃燒過程以及氣體溫度壓力的變化都和汽油機不同。

1.進氣行程：

在柴油機進氣行程中，被吸入氣缸的只是純凈的空氣。

2.壓縮行程：

因為柴油機的壓縮比大，所以壓縮行程終了時氣體壓力高。3.作功行程：

在壓縮行程結(jié)束時，噴油泵將柴油泵入噴油器，并通過噴油器噴入燃燒室。因為噴油壓力很高，噴孔直徑很小，所以噴出的柴油呈細霧狀。細微的油滴在熾熱的空氣中迅速蒸發(fā)汽化，并借助于空氣的運動，迅速與空氣混合形成可燃混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃點，因此柴油隨即自行著火燃燒。燃燒氣體的壓力、溫度迅速升高，體積急劇膨脹。在氣體壓力的作用下，活塞推動連桿，連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。4.排氣行程：

排氣行程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關(guān)閉，燃燒后的廢氣排出氣缸。三、四沖程汽油機和四沖程柴油機的特點和區(qū)別

鞏固：思考題 小結(jié)：

1、基本術(shù)語解釋

2、四沖程發(fā)動機工作原理 作業(yè)：

第五篇：摩托車發(fā)動機的工作原理

摩托車發(fā)動機的工作原理

二沖發(fā)動機的工作過程如下:

1.活塞向上運動混合氣流進曲軸箱內(nèi).2.活塞下行把混合氣壓到燃燒室,完成第一次壓縮。

3.混合氣到汽缸后活塞上行把進氣口和排氣口都關(guān)閉了，當(dāng)活塞把氣體壓縮到最小體積時（這是第二次壓縮）火花塞點火.4.燃燒的壓力把活塞往下推，當(dāng)活塞下行到一定的位置時排氣口先打開，廢氣派出然后進氣口打開，新的混合氣進入汽缸把剩余廢氣擠出。

在相同的轉(zhuǎn)速下因為二沖發(fā)動機比四沖發(fā)動燃燒次數(shù)多一次，所以功率大，而且二沖發(fā)動機也比同排量的四沖發(fā)動機輕巧許多，所以在賽車上二沖車占壓倒性的優(yōu)勢，但由于二沖發(fā)動機的進氣和排氣在同時進行，當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速低時由于排氣口打開的時間過長，會有一部分的新鮮的混合氣連同廢氣一起從排氣口排出，所以在底轉(zhuǎn)速時功率不高，新型的二沖發(fā)動機已經(jīng)增加了一些部件來改善這個問題如YAMAHA的YPVS、HONDA的ATAC SUZUKID的SAEC。由于燃燒機油產(chǎn)生的積炭和開在汽缸壁上的進氣孔和排氣孔，二沖發(fā)動機的磨損比四沖發(fā)動機快的多

四沖程發(fā)動機的工作原理.四沖程發(fā)動機的使用范圍很廣，四沖發(fā)動機也就是說活塞每做四次往復(fù)運動汽缸點一次火。具體工作原理如下：

1.進氣：此時進氣門打開，活塞下行，汽油和空氣的混合氣被吸進汽缸內(nèi).2.壓縮：此時進氣門和排氣門同時關(guān)閉，活塞上行，混合氣被壓縮。

3.燃燒：當(dāng)混合器被壓縮到最小時火花塞跳火點燃混和氣，燃燒產(chǎn)生的壓力推動活塞下行并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。

4.排氣：當(dāng)活塞下行到最低點時排氣門打開，廢氣排出，活塞繼續(xù)上行把多余的廢氣排出.二沖程發(fā)動機的工作原理顧名思意二沖程發(fā)動機就是活塞上下運動兩個行程，火花塞點火一次。二沖發(fā)動機的進氣過程完全不同于四沖發(fā)動機，二沖程發(fā)動機要經(jīng)過兩次壓縮,在二沖發(fā)動機上，混合氣先流進曲軸箱然后才流進汽缸確切的說應(yīng)是流進燃燒室，而四沖發(fā)動機的混合氣是直接流進汽缸，四沖發(fā)動機的曲軸箱是用來存放機油的，二沖程發(fā)動機由于曲軸箱用來存放混合氣不能儲存機油所以二沖發(fā)動機用的機油是不能循環(huán)再用的燃燒機油。