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曲轴的形状和发动机的发火次序
曲轴的形状及曲柄销间的相互位置(即曲拐的布置)与冲程数、安徽铜陵附近气缸数、安徽铜陵附近气缸排列方式(直列或V形等)和各气缸做功行程发生的顺序(称为发火次序或工作顺序)有关。曲轴的形状同时要满足惯性力的平衡以及发动机工作平稳性的要求。
对四冲程发动机,曲轴每转两转就是一个工作循环,每个气缸都发火做功一次。各缸的发火间隔时间(用0CA表示)要求均匀。如果发动机有i个气缸,则发火间隔为7200/i0CA,即曲轴每转7200/i时,就有一个气缸做功,这样才会使发动机的工作平稳。下面介绍常用的4缸、安徽铜陵附近6缸和V形8缸发动机的发火次序。
(1)四冲程直列4缸机,缸数i=4,发火间隔为7200/4=1800CA。4个曲柄销布置在同一平面内,1、安徽铜陵附近4缸的曲柄销朝上时,2、安徽铜陵附近3缸的朝下,1、安徽铜陵附近4缸与2、安徽铜陵附近3缸相隔1800。这种发动机可能采用的一种发火次序。
这种发火次序为1-3-4-2,习惯上以1缸为准,l缸做功后接着是3缸做功,以此类推。这种发动机的各气缸,就是按照1-3-4-2的顺序循环,不断周而复始地工作着。
如将上述2、安徽铜陵附近3缸的工作过程互换,则可得到另一种发火次序。这种互换之所以可能,是因为2、安徽铜陵附近3缸的曲柄销(即它们的活塞)的位置是相同的。这样就得到另一种发火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸机可能采用两种发火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不过,对某一种具体的发动机来说,由于发火次序还与气门机构的安排等有关,因而是确定而不能变更的。使用一台发动机时,必须了解它的发火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3两种发火次序在工作平稳性和主轴承负荷方面,没有什么区别。一般柴油机采用前一种。
(2)四冲程直列6缸机,发火间隔为7200CA/6=1200CA。6个曲柄销分别布置在3个平面内(每个平面内2个),各平面间互成1200。曲柄销的具体布置可有两种方式。当1、安徽铜陵附近6缸的曲柄销朝上时,2、安徽铜陵附近5缸的朝左,3、安徽铜陵附近4缸的朝有,其发火次序是1-5-3-6-2-4。国产6缸机都采用这种曲轴和发火次序。
曲柄销布置的另一种方式是将上述 种方式的2、安徽铜陵附近5缸分别与3、安徽铜陵附近4缸互换。这种方式的发火次序是1-4-2-6-3-5。
当然,上述两种6缸机的曲轴还可能采用其他的发火次序,但由于在实际发动机上几乎没有应用,因而不作介绍。
按发火次序看,前后两个气缸的做功行程有600是重叠的,这种现象是容易理解的。因为各气缸间做功行程的间隔是1200,而每个气缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重叠。在这个600中,两个气缸都在做功,前一个气缸做功末完,后一个气缸的做功已开始了。这种做功行程重叠的观象对发动机的工作平稳性是有利的。
(3)四冲程8缸机,大多将气缸排列成双列V形(两列气缸中心线的夹角常取900)。气缸数i=8,其发火间隔为7200CA/8=900CA。这种发动机左右两列气缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上,所以V形8缸机只有4个曲柄销。通常将4个曲柄销布置在两个互成900的平面内。
V形8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。
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柴油发电机组常用术语及释义
上止点:活塞在气缸里做往复直线运动时,当活塞向上运动到 位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心远的极限位置,称为上止点。
下止点:活塞在气缸里做往复直线运动时,当活塞向下运动到 位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心近的极限位置,称为下止点。
活塞行程:活塞从一个止点运动到另一止点的距离,即上、安徽铜陵本地下止点之间的距离称为活塞行程。一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋180°。
曲柄半径:曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的2倍,即s=2R。
气缸工作容积:活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。
燃烧室容积:活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。
气缸总容积:活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和。
发电机组排量:多缸发电机组各气缸工作容积的总和,称为发电机组排量。
压缩比:压缩比是发电机组中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。通常汽油发电机的压缩比为6—10,柴油发电机的压缩比较高,一般为16—22。
工作循环:每一个工作循环包括进气、安徽铜陵本地压缩、安徽铜陵本地做功和排气过程,即完成进气、安徽铜陵本地压缩、安徽铜陵本地做功和排气4个过程叫一个工作循环。