[农学]植保机械 2 - 主要内容

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植保机械通常采用内燃机作为动力。内燃机-将液体或气体燃料与空混合后直接输入气缸内部燃烧产生热量，然后转变为机械能的机器。外燃机内燃机由于其热效率高、体积小、起动性好、移动方便等特点，是植保机械的首选动力机械。9/17/20211\n一、内燃机的分类发动机是将其它形式的能量转变为机械能的机器。1．根据每—工作循环所需活塞行程数分类工作循环：发动机必须经过吸气、压缩、作功、排气等过程来完成一次热能转变为机械能的能量转换，这一系列过程称为发动机的一个工作循环。9/17/20212\n2．根据所用燃料分类①汽油机②柴油机③其他燃料发动机9/17/20213\n分析：1.发动机自行运转之前需要外力完成进气压缩两个冲程。通常用人力、电机等带动发动机曲轴动运转。9/17/20214\n2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动，其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动。3.在整个循环过程中，进气门、排气门各开启一次。9/17/20215\n4.发动机着火的基本条件是：油：是否有油，浓度是否合适。电：能否产生足够的火花,点燃可燃混合气。气：气缸压力是否足够。点火正时：压缩冲程上止点前点火。配气正时：定时将进、排气门开关。9/17/20216\n（二）、四冲程柴油发动机的工作原理9/17/20217\n柴油机与汽油机的比较汽油机具有转速高、质量小、工作噪声低、起动容易、制造和维修费用低等优点。因此，在轿车、小货车、植保机械上广泛应用。其不足之处是燃油消耗率高，因而经济性较差。柴油机因压缩比高，燃油消耗率比汽油机低30％左右；柴油价格低廉，所以柴油机经济性较好。在拖拉机、大型货车应用较广。其缺点是转速低、质量大、制造维修费用高。9/17/20218\n四冲程汽油机与四冲程柴油机的比较相同点：每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开，其余两个冲程进、排气门均关。四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其余三个冲程消耗能量。必须用外力起动。工作循环基本内容相似，主要机件的运动相同，结构基本相同。9/17/20219\n不同点汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器9/17/202110\n（三）、二冲程汽油发动机的工作原理9/17/202111\n二冲程发动机的工作原理1．单缸二冲程汽油机的工作原理二冲程汽油机不设置气门机构，而是在气缸壁上开有三个孔，即进气孔、扫气孔和排气孔，这三个孔分别在特定时刻被活塞开闭而进行配气。9/17/202112\n1．第一行程9/17/202113\n1．第一行程活塞由曲轴带动由下止点往上止点运动，当活塞上行到将换气口、排气口关闭时，以进入汽缸的混合气被压缩，直至上止点压缩行程结束。9/17/202114\n同时，随着活塞上行，曲轴箱容积增大，形成一定真空度，当活塞上行到进气口露出时，混合气被吸入曲轴箱内。混合气第一行程9/17/202115\n2．第二行程9/17/202116\n当活塞上行到接近上止点时，火花塞产生电火花，点燃汽缸内的混合气，在高温、高压的燃气压力作用下，活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。。2．第二行程9/17/202117\n当活塞下移止将进气口堵住时，随着活塞的继续下移，曲轴箱内的混合气被预压。当活塞下行至排气口露出时，燃烧后的废气在自身压力下经排气口排出气缸，第二行程9/17/202118\n紧接着换气口开启，曲轴箱内被预压的混合气经换气口进入气缸。2．第二行程9/17/202119\n二冲程发动机的进气口控制方法混合气当曲轴箱压力大于大气压时当曲轴箱压力小于大气压时9/17/202120\n2．单缸二冲程柴油机的工作原理二冲程柴油机的工作过程与二冲程汽油机相似，所不同的是进气时，进入气缸的是纯空气，在压缩行程的上止点时，喷入雾化柴油；排气时是纯空气扫除废气，故无燃油损失，经济性好；但其结构较复杂、质量大。9/17/202121\n二冲程发动机与四冲程发动机的比较二冲程发动机的主要优点：二冲程发动机曲轴每转一周作一次功，因此，在气缸排量和转速相同时，理论上二冲程发动机的功率是四冲程发动机的二倍；由于发生作功的频率高一倍，故二冲程发动机运转较均匀平稳；由于没有专门的气门机构，故结构简单、质量小、适于便携式机械使用；使用操作简便。9/17/202122\n二冲程发动机最大缺点是废气排除不彻底，换气时减小了有效的作功行程，二冲程发动机的功率约等于四冲程1.5-1.6倍；经济性较四冲程发动机差；二冲程发动机曲轴箱还起换气泵的作用，油雾润滑，部分机油参与燃烧，造成燃烧不完全，气缸、活塞表面易积炭等缺点，使二冲程发动机的广泛使用受到一定影响。9/17/202123\n3、汽油机的工作原理：冲程：内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动，叫做一个冲程(或行程)。汽油机一个工作循环有四个冲程：冲程活塞运动状况进气阀排气阀混合气体状态能量转变情况吸气压缩做功排气向下运动向上运动向下运动向上运动开启关闭关闭关闭关闭关闭关闭开启进入气缸被压缩,温度升高,压强增大爆发性燃烧排出气缸机械能转变为内能消耗机械能内能转变为机械消耗机械能吸气冲程做功冲程排气冲程压缩冲程9/17/202124\n1、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？2、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？3、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？4、排气后，下一个工作过程是什么冲程？5、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？讨论答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。答：吸气冲程答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起来。也可用手柄，人工摇动手柄带动活塞起动。9/17/202125\n三、柴油机1、柴油机与汽油机的主要区别区别机种燃料构造吸入气体点火方式使用范围柴油机汽油机柴油汽油顶部是喷油嘴顶部是火花塞空气汽油与空气的混合物压燃式点燃式载重汽车、火车、轮船、拖拉机等小汽车、低速飞机、轻型机械等2、柴油机与汽油机的共同点②、一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。所以被称为四冲程内燃机。③、在一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，气缸内的燃油燃烧爆发1次，对外做功1次。①、基本构造和主要部件的作用相似。优点：运转速度快、重量轻、功率大，应用广泛。缺点：尾气（带有有毒、有害气体）污染环境。3、内燃机的优缺点9/17/202126\n内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：型号编制示例柴油机(1)165F－表示单缸，四冲程，缸径65mm,风冷。(2)R175—表示单缸，四冲程，缸径75mm，水冷，通用型(这里取R表示175的换代标志符号)。(3)R175ND—表示单缸，四冲程，缸径75mm，凝气冷却，发电用(R含义同上)。汽油机(1)1E40F——表示单缸，二冲程，缸径40mm，风冷，通用型。(2)4100Q——表示四缸，四冲程，缸径100mm，水冷，车用。9/17/202127\n发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器，一般由机体与曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系及起动系等组成。正是由于这些机构和系统的合理配置和协调工作，使发动机能够很好地进行工作循环，完成能量转换，保证长期正常工作。9/17/202128\n总体构造：两大机构五大系统两大机构：曲柄连杆机构、配气机构五大系统：冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系注意：柴油机没有点火系。六、内燃发动机的组成9/17/202129\n两大机构之－－曲柄连杆机构作用：将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。组成：由气缸体和曲轴箱组、活塞连杆组、曲轴飞轮组组成。9/17/202130\n两大机构之－－配气机构作用：使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸中排出废气。组成：它由进气门、排气门、挺杆、推杆、摇臂、凸轮轴、正时齿轮等组成9/17/202131\n五大系统之－－冷却系作用：把受热零件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。组成：它由水泵、散热器、风扇、分水管、水套等组成。9/17/202132\n五大系统之－－润滑系作用：润滑、冷却、清洗、防腐、密封等。组成：由机油泵、滤清器、限压阀、油道等组成。9/17/202133\n五大系统之－－燃料系（汽油机）作用：按需要向气缸内供应已配制好的可燃混合气，燃烧后排出废气。组成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、进排气管、滤清器等组成。9/17/202134\n五大系统之－－燃料系（柴油机）作用：向气缸内供应纯空气并在规定时刻向气缸内喷入柴油，燃烧后排出废气。组成：由燃油箱、喷油泵、喷油器、进、排气管、滤清器等组成。9/17/202135\n五大系统之－－点火系作用：按规定时刻及时点燃气缸内的混合气。组成：由蓄电池、分电器、点火线圈、火花塞等组成。9/17/202136\n作业1.解释词语：工作循环、发动机排量、压缩比、四冲程发动机2.二、四冲程柴油发动机工作原理3.通常一台汽油发动机由哪几部分组成？4．柴油机和汽油机在可燃混合气形成方式和点火方式上有何不同？它们所用的压缩比为何不同？5．汽油机和柴油机在总体结构和工作过程上有何异同？9/17/202137