《卡特發(fā)動(dòng)機(jī)-原理ppt課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《卡特發(fā)動(dòng)機(jī)-原理ppt課件.ppt（51頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 原 理 介 紹,一、 分 類(lèi),熱機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī),旋轉(zhuǎn)葉輪式,蒸汽機(jī),外燃機(jī),內(nèi)燃機(jī),蒸汽輪機(jī),往復(fù)活塞式,其他形式,點(diǎn)燃式,壓燃式,燃?xì)廨啓C(jī),航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),二、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理,曲柄連桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)運(yùn)動(dòng),柴油機(jī)：將燃燒的熱能通過(guò)活塞、連桿、曲軸輸出動(dòng)能,四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī),二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī),卡 特 彼 勒 發(fā) 動(dòng) 機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)型式：四沖程、水冷式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程、水冷式天燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),三、發(fā) 動(dòng) 機(jī) 規(guī) 格 參 數(shù),缸徑（Bore）沖程（Stroke）,B,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 規(guī) 格 參 數(shù),排量（Displacement）,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 規(guī) 格 參 數(shù),壓縮比（C

2、ompression Ratio）,CR=TV/CV,力對(duì)物體作的功為：力沿物體位移方向的分量與物體位移的乘積。W=FS COS1焦耳=1牛米,S,F,四、功 的 定 義,力矩對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)物體作的功為：力對(duì)物體轉(zhuǎn)軸的合力矩與物體角位移的乘積。W = M 1焦耳=1牛米,M,功 的 定 義,功 率 的 定 義,功率：在單位時(shí)間內(nèi)力作的功。N = W / t1瓦=1焦耳/秒1千瓦（kW）=1000瓦（W）1馬力（Hp）=0.735千瓦(kW),系統(tǒng)內(nèi)能變化的兩種方式：作功傳遞熱量 1卡(K)=4.18焦耳(J),功 與 能 量,柴油(質(zhì)量): C: 87%; H: 12.5 %; O: 0.4%;空氣(

3、質(zhì)量):O2:23.2%; N2: 76.8%;發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒化學(xué)反應(yīng)方程式(完全燃燒）: C+O2=CO2 H2+1/2 O2=H2O1kg柴油理論上燃燒需要14.3kg空氣。,燃 燒 化 學(xué),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量分配：轉(zhuǎn)換為有效功： 3042%；冷卻介質(zhì)帶走： 1535%；隨廢氣排出： 2545%；其他（熱輻射等）： 510%；,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 熱 平 衡,五、柴油機(jī)的性能指標(biāo),環(huán)保性能,動(dòng)力性,經(jīng)濟(jì)性,使用性能,低噪聲、低振動(dòng) 低排放,體積小,重量輕,起動(dòng)性、可靠性,燃油消耗,易于維修保養(yǎng),指示指標(biāo)：氣缸內(nèi)的氣體對(duì)活塞作功后獲得的性能參數(shù)。指示功（Wi）：平均指示壓力（Pmi）：指示功率（Ni）：指

4、示熱效率(mi）:指示燃油消耗率(gi）:,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 性 能 指 標(biāo),有效指標(biāo)：從內(nèi)燃機(jī)輸出軸上獲得的性能指標(biāo)。輸出轉(zhuǎn)速(n)和有效扭矩（Me）:機(jī)械效率（m）和有效功率（Ne）：平均有效壓力（ Pme ）和升功率(Nl ）:小時(shí)油耗(Gf)和有效燃油消耗率（ge）：,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 性 能 指 標(biāo),發(fā) 動(dòng) 機(jī) 性 能 指 標(biāo),有效功率（Ne）：從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上獲得的功率。 單位：千瓦（bkW）Ne=Me n /9550Me - 扭矩 的單位：牛 米（N m） n - 轉(zhuǎn)速 的單位：轉(zhuǎn)/分（rpm）,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 性 能 指 標(biāo),小時(shí)油耗Gf: (單位:kg/h)每小時(shí)的耗油量.有效燃油消耗率ge

5、 ：（單位:g/kWh）單位有效功的耗油量。ge = Gf /Ne 10 3,1.增加燃燒產(chǎn)生的能量2.提高循環(huán)的熱效率3.提高機(jī)械效率,增大輸出功的方法,輸出更大的能量需要燃燒更多的燃油和空氣1. 增大排量2. 提高轉(zhuǎn)速3. 增 壓4. 增壓中冷,六、增壓?jiǎn)栴},機(jī)械增壓,利用廢氣的能量驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)空壓機(jī)對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行壓縮。廢氣渦輪增壓利用的是機(jī)械損失中的一部分能量使柴油機(jī)發(fā)出更多的功，提高了機(jī)械效率。提高了熱效率，降低燃油消耗,廢氣渦輪增壓,廢氣渦輪增壓,高溫廢氣使廢氣渦輪和空壓機(jī)溫度升高，進(jìn)氣溫度上升造成實(shí)際進(jìn)氣量的降低熱負(fù)荷增大，須冷卻活塞進(jìn)一步增加進(jìn)氣量需要增壓中冷,水-空氣中冷

6、,在中冷器中，通過(guò)冷卻水對(duì)經(jīng)過(guò)增壓器后的高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻后再進(jìn)入汽缸壓縮空氣被冷卻后，溫度大約冷卻到90 C左右增加氧氣含量，提高燃燒效率，并降低燃油消耗，改善排放性能 降低熱負(fù)荷，可靠性增強(qiáng)，降低機(jī)油消耗,空氣-空氣中冷,在中冷器中，通過(guò)空氣對(duì)經(jīng)過(guò)增壓器后的高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻后再進(jìn)入汽缸壓縮空氣被冷卻后，溫度大約冷卻到50 C左右進(jìn)氣溫度更低，氧氣含量更高。,獨(dú)立循環(huán)的中冷,在中冷器中，通過(guò)獨(dú)立循環(huán)的冷卻液對(duì)經(jīng)過(guò)增壓器后的高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻后再進(jìn)入汽缸壓縮空氣被冷卻后的溫度由中冷器的循環(huán)系統(tǒng)決定,七、環(huán)境保護(hù),- 靜音機(jī)組減少噪音污染- 低振動(dòng)- 低排放標(biāo)準(zhǔn),控制排放的重要性,地球大

7、氣中77.3%的一氧化碳(CO)55.3%的碳?xì)浠?HC)50.9%的氮氧化物(NOX) 均來(lái)自汽車(chē)排放。,排放法規(guī)的重要性,美國(guó)、日本和歐共體等國(guó)從20世紀(jì)60年代就開(kāi)始相繼制訂出有關(guān)尾氣排放法規(guī)強(qiáng)制性的階段性的排放法規(guī)我國(guó)從80年代起也相應(yīng)制訂了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),2002年將有針對(duì)重型柴油機(jī)的排放法規(guī)出臺(tái),政府通過(guò)強(qiáng)制性的排放法規(guī)推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展,嚴(yán)格的排放法規(guī),強(qiáng)制性的要求! 300-600bhp機(jī)型2001，1，1 必須滿(mǎn)足US EPA Tier 2 下一步的要求： 所有機(jī)型到2006年必須滿(mǎn)足Tier 2 100-750 bhp 的機(jī)型2003年必須滿(mǎn)足Tier 2 European

8、 Union (EU) Stage 2 175-750Hp的要求2002，1，1生效,發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的成分,Hydrocarbons碳?xì)浠衔顲arbon Monoxide一氧化碳Oxides of Nitrogen 氮氧化物(NOX)Particulate Matter顆粒Smoke / Opacity煙度,汽油機(jī)與柴油機(jī)排放物的不同,美國(guó)環(huán)保署（US EPA）排放法規(guī)非公路用,Tier 16.9 g/hp-hr NOx1.0 g/hp-hr HC0.4 g/hp-hr PM8.5 g/hp-hr CO,第一與第二階段的比較,Tier 24.8 g/hp-hr NOx+HC0.15 g/hp-

9、hr PM2.6 g/hp-hr CO,降低的比率 - 40 % - 63 % - 70 %,尾氣再處理方案,下一代的燃油噴射技術(shù),如何控制排放？,八、發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,CAT發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率的標(biāo)定條件基于：SAE J1349同樣適用于：ISO3046/1DIN6271BS5514,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,SAEJ1349標(biāo)準(zhǔn)：大氣壓力：100千帕（29.61英寸汞柱)空氣濕度：30%環(huán)境溫度：25C(77 F)功率誤差：3%,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,燃油的技術(shù)規(guī)格:燃油低熱值(LHV): 在29 C (85 C)時(shí)42780千焦/千克；重度:在16 C時(shí)為35 API ；比重

10、:在29 C時(shí)0.839千克/升；,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,標(biāo)準(zhǔn)附件:潤(rùn)滑油泵燃油泵水泵額定功率是凈功率。,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB1105-74：15min 功率1h功率12h功率持續(xù)功率,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,CAT發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定：所有被定義的額定值都有：3%的制造公差負(fù)荷系數(shù)：運(yùn)行周期：,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 標(biāo) 定 條 件,CAT發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定 工業(yè)用機(jī)：IND-E：IND-D：IND-C （INTERMITTENT)：IND-B：IND-A(CONTINUOUS)：,九、影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素,影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素,影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素,影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素,影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素,影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素,發(fā)動(dòng)機(jī)功率的修正,由于實(shí)際條件，如海拔高度和環(huán)境溫度的不利影響，需要降低發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率；否則:排氣溫度會(huì)升高；排煙量會(huì)增加；渦輪增壓器轉(zhuǎn)速會(huì)上升。,謝謝大家！,