汽油機

汽油機

汽油機是用汽油作燃料的一種電火花點火式內燃發動機。汽油在汽油機汽缸內正常燃燒,要求汽油的蒸氣和空氣按一定的比例混合。1千克汽油與15千克空氣混合才能燃燒完全,這時的混合氣稱為標準混合氣。如果汽油量多,稱為濃混合氣,汽油量少稱為稀混合氣,它們都不能正常燃燒。當發動機工作時,油室燃油被吸形成真空,大氣壓將平衡膜上壓。針閥開度隨發動機負荷變化而變化,自動調節。因此泵膜式化油器不受油麵限制,在任何傾斜度下都能正常工作。適合于山區斜坡地帶作業。

基本信息

機械結構

汽油機 動力汽油機
汽油機主要由曲柄連桿機構、配氣機構、 驅動機構,燃料供給系、冷卻系、 潤滑系、啟動和點火系統組成。
曲柄連桿機構
曲柄連桿機構的作用是將 活塞做功衝程中,由於燃氣膨脹作功產生的直線運動轉變為曲軸的旋轉運動;而在其他衝程(進氣、壓縮、排氣)中,曲柄連桿機構則執行著相反的任務,即把曲軸的旋轉力傳給活塞,使 活塞產生直線運動。
配氣機構
配氣機構的作用是保證活塞在一定的位置時,開啟和關閉 氣門,使可燃混合氣進入氣缸內,並使廢氣排出氣缸。
驅動機構的作用是用來驅動配氣機構以及分電器、 發電機、水泵、機油泵等機件。

燃料供給系
燃料供給系的作用是將空氣與汽油形成可燃混合氣,並根據發動機負荷大小定量,均勻地將混合氣分配到各氣缸,並將燃燒過的廢氣排出 氣缸外。
冷卻系
冷卻系的作用是對發動機中與高溫氣體接觸的 氣缸體、氣缸蓋、氣門、活塞等機件進行冷卻,以保證這些零件不因過熱而損壞,從而使發動機工作可靠。
潤滑系
潤滑系的作用是保證潤滑油不斷地供給到 發動機各摩擦副之間,以減少各摩擦副機件的磨損和摩擦損失,並降低其溫度。
啟動系
啟動系的作用是啟動發動機。點火系的作用是保證在一定的時刻點燃氣缸內的可燃混合氣。

機械特點

汽油機 二衝程汽油機
汽油機採用單頂置凸輪軸、V型排列的氣門型式,氣缸中心距小,僅為缸徑的1.1倍。同時 凸輪軸軸承、搖臂軸軸承及凸輪軸油封蓋與氣缸蓋設計為一體,使發動機總體結構非常緊湊。氣缸蓋燃燒室採用了多球型,進、排氣門為V型排列,使氣門頭獲得了較大的直徑,可提高進、排氣效率;燃燒室結構緊湊,面容比小,熱損失低,熱效率高。
汽油機 火焰行程短,以減小爆燃,提高壓縮比,使發動機獲得較好的動力性和經濟性。進、排氣道為獨立流動式。且在 氣缸蓋進氣道中,氣門頭部上部設定有向下傾斜式氣嘴,可促成進氣蝸流的形成,以提高進氣效率。
汽油機主要的 運動件,如活塞、 軸瓦缸孔、曲軸的配合間隙要求嚴格,均採用了尺寸分組選配;曲軸、 飛輪,離合器動平衡量要求高,同一台發動機的三套活塞連桿總成質量差較小,起到提高性能,降低噪聲和震動的效果。氣門 彈簧採用不等距螺旋彈簧,可避免高次諧波干擾所引起的彈簧共振,安全轉速高,凸輪軸材質採用激冷鑄鐵,凸輪工作表面輪廓採用高次函式形式,其加速度和慣性力成連續變化,硬度高,耐磨性好。
汽油機缸體採用特種 合金鑄鐵,有很高的熱強度和耐磨性。由於從結構設計、選材、加工、裝配等多方面採取有效措施,完全可適應高轉速小型汽油機的可靠性和耐久性要求。汽油機採用同步齒形帶形式的正時驅動機構,正時準確性高,壽命長、工作時噪音低,同時還減輕了發動機的重量。氣缸蓋、機油泵殼體、水泵殼體、分電器座等件採用鑄鋁材料,大大減輕了發動機重量。同時,鑄鋁件還具有鑄造性好,易於加工等優點。採用了雙腔分動,下吸式化油器,使 發動機在低速和高速工況都具有良好的燃油經濟性,同時,減小了發動機外形尺寸,方便了進氣歧管的布置,使進氣歧管進氣道形狀更利於提高發動機的充氣效率。

工作原理

汽油機 汽油機工作原理
1.進氣行程
(1)活塞由 曲軸帶動從上止點向下止點運動。
(2)進氣門開啟,排氣門關閉。
(3)由於活塞下移,活塞上腔容積增大,形成一定真空度,在真空吸力的作用下,空氣與汽油形成的混合氣,經進氣門被吸入氣缸,至活塞運動到下止點時,進氣門關閉,停止進氣,進氣行程結束。
2.壓縮行程
(1)活塞在曲軸的帶動下,從下止點向上止點運動。
(2)進、排氣門均關閉。
(3)隨著活塞上移、活塞上腔容積不斷減小,混合氣被壓縮,至 活塞到達上止點時, 壓縮行程結束。
在壓縮過程中,氣體壓力和溫度同時升高。壓縮終了時,氣缸內的壓力約為600~1500kPa,溫度約為600K~800K,遠高於汽油的點燃溫度(約263K)。
3.作功行程
(1)壓縮行程末,火花塞產生 電火花,點燃氣缸內的可燃混合氣,並迅速著火燃燒,氣體產生高溫、高壓,在氣體壓力的作用下,活塞由上止點向下止點運動,再通過連桿驅動曲軸旋轉向外輸出作功,至活塞運動到下止點時,作功行程結束。
(2)作功行程,進、排氣門均關閉。
在作功過程中,開始階段氣缸內氣體壓力、 溫度急劇上升,瞬時壓力可達3MPa~5MPa,瞬時溫度可達2200K~2800K。隨著活塞的下移,壓力、溫度下降,作功行程終了時,壓力約為300kPa~500kPa,溫度約為1500K~1700K。
4.排氣行程
(1)在作功行程終了時,排氣門被打開,活塞在曲軸的帶動下由下止點向上止點運動。
(2)廢氣在自身的剩餘壓力和活塞的驅趕作用下,自排氣門排出氣缸,至活塞運動到上止點時,排氣門關閉,排氣行程結束。
(3)排氣終了時,由於 燃燒室容積的存在,氣缸內還存有少量廢氣,氣體壓力也因排氣門和排氣道等有阻力而高於大氣壓。此時,壓力約為105kPa~125kPa,溫度約為900K~1200K。
(4) 排氣行程結束後,進氣門再次開啟,又開始了下一個工作循環,如此周而復始,發動機就自行運轉。

機械拆裝

汽油機 背負式汽油機
1.該機大部分零件為 鋁合金,裝緊固件時不宜旋得過緊,以防縲紋損壞。
2.拆卸活塞時,先取出 活塞銷擋環,再將活塞置於機油加熱至160℃左右,活塞銷即可輕輕推出。活塞安裝有一定方向性,頂部箭頭指向排氣口。
3.拆卸活塞環,不可使開口張開過大,以免產生變形或折斷。
4.安裝氣缸體時,活塞環切口應對準活塞環槽中的定位銷,再將活塞推入 氣缸,氣缸進氣管端與曲軸箱高壓線引出缺口方向一致。
5.磁電機飛輪和冷卻風扇必須用拉拔器拆卸,磁電機飛輪裝上後,必須檢查半圓鍵配合質量,同時檢查是否在鍵槽中。
6.將活塞、連桿、曲軸運動件裝入前後半曲軸箱時,前後半曲軸箱須放在機油中加熱至170℃,且保持3min,取出後立即壓入運動件上右滾珠軸承。先裝後半曲軸箱,後裝前半曲軸箱。
7.曲軸箱一般不允許拆卸,如必須拆卸,在安裝前後半 曲軸箱接合面時,必須塗以絕緣清漆,以保持密封。
8.熱機時嚴禁拆卸。

機械維護

汽油機 四衝程汽油機發動機

判斷故障的小竅門及幾種清洗方法
1.汽油機正常運轉時,油門突然自動加大,數秒鐘後熄火。此現象為油路堵塞,汽油燃盡造成,只要排除油路堵塞,就可恢復正常。
2.汽油機啟動困難,需拉動啟動輪數次方能啟動一次,且運轉一段時間後自動熄火。此現象多為點火線圈絕緣輕微損壞造成,用萬用表無法測量出,只要更換點火線圈,故障即被排除。
3.用手轉動啟動輪,能聽見高壓跳火聲,但火花塞處無跳火。此現象為點火線圈焊點鬆動,在焊點處跳火,只需將焊點重新焊牢即可。
4.幾種清洗方法。(1)油路清洗方法:用未兌機油的汽油或放有少量清潔劑的熱水清洗,清洗乾淨後應將零件晾乾再裝配。(2)火花塞積碳和油污的清除方法:用細鐵絲將火花塞內外電極環槽中積碳刮盡,放入開水中煮5min,再用舊牙刷刷盡電極間積碳和油污,完全晾乾後再使用。用此方法火花塞可反覆使用較長時間。(3)消聲器積碳和油污的清除方法:將消聲器放在火上燒至無油煙冒出,冷卻後再用細鐵絲刮除消聲器內積碳。也可將消聲器內注入汽油或煤油,堵住排煙口用力晃動,使積碳和油污溶解後將油放盡,待消聲器內殘油完全揮發後再使用。

5.氣路方面,氣缸壓縮力較差的換活塞環為主;油路方面,一般需進行清洗;電路方面,要對火花塞、點火線圈、斷電器電容器進行檢查,並作調整。啟動前,先將消音器取下,缸體排氣孔處的積碳應清除掉,並檢查消音器是否堵塞。檢查化油器油針調整是否正常,油麵是否過低,否則會引起功率不足,轉速上不去。若按上法仍修不好,則要檢查曲軸箱油封是否漏油、漏氣。檢查時先將缸體等取下,用乾淨汽油倒入曲軸箱內,一手拿活塞,另一手轉動曲軸,看油封和曲軸接合處是否有汽油滲出,如有,說明油封磨損,需要更換。

振動處理方法

一、啟機過程中振動的變化
如果 汽輪機滿速為3000rpm,在沖轉過程中,汽輪機經過一階臨界轉速1400rpm和二階臨界轉速2500rpm,機組在到達臨界轉速時,它所產生的頻率和材料的固有頻率相同,就會引起強烈的振動。機組在過一、二階臨界轉速時轉子軸承的振動都達到最大值。
處理方法:
(1)聽音檢查。在汽輪機的沖轉過程中,要不定時的去汽輪機汽缸周圍聽音的地方去聽音檢查,若發現汽缸內有大的金屬摩擦聲,則立即打閘。
(2)快速過臨界轉速。汽輪機在臨界轉速時表現出強烈的振動,所以,不管在啟機或者停機過程中都要求快速過臨界轉速,格爾木300MW燃氣電站在汽機過程中在過一、二階臨界轉速時, 汽機的升速率都設定為600rpm/min,要求快速通過,而在停機過程中,則是通過與後汽缸連線的真空破壞閥來破壞真空,使汽輪機能快速的降速,避免在臨界轉速區間停留。 二、 滑油溫度升高引起機組振動增大
潤滑油在機組正常運行起潤滑、冷卻和建立液體摩擦的作用,格爾木300MW燃氣電站汽輪機組在正常運行中常因油溫的過高使機組的 振動值增大。
(1)滑油溫度升高,油質變差,冷卻效果較油質好的情況下比較差,引起轉子振動過大。
(2)滑油溫度升高,不能及時帶走軸承的熱量,造成軸承溫度升高,軸承溫度高則引起振動升高。
(3)滑油溫度升高,滑油粘度升高,破壞液體油膜,造成軸承振動增大。
處理方法:
(1) 運行人員在監盤過程中應仔細認真,我廠要求油溫正常範圍在30℃-35℃之間,若監盤過程中發現油溫有上升趨勢,運行人員應迅速通過滑油冷卻器冷卻水的進水量來調節滑油溫度,避免機組振動值上升到報警值以上,引起機組設備的損壞。
(2) 油質檢驗人員應該定期對滑油油質進行化驗分析,檢驗結果發現油質不合格的情況,應迅速對滑油進行外部濾油,提高滑油油質,避免因為滑油油質的變化引起機組的異常振動。

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