汽车发动机工作原理图（共10篇）
汽车发动机工作原理图 篇1
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器，无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
（1) 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
（2) 配气机构配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。（3) 燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出，
（4) 润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。（5) 冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。（6) 点火系统
在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。（7) 起动系统
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系
汽车发动机工作原理图 篇2
1)卡门旋涡式空气流量计。涡流式空气流量传感器是利用超声波或光电信号,通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。
对于一台具体的卡门旋涡式空气流量计,有如下关系式:qv=kf,qv为体积流量,f为单列旋涡产生的频率,k为比例常数,它与管道直径,柱状物直径等有关。由这个关系式可知,体积流量与卡门涡流传感器的输出频率成正比。利用这个原理,我们只要检测卡门旋涡的频率f,就可以求出空气流量。
根据旋涡频率的检测方式的不同,汽车用涡流式空气流量传感器分为超声波检测式和光学式检测式两种。例如,中国大陆进口的丰田凌志LS400型轿车和台湾进口的皇冠3.0型轿车采用了光电检测涡流式空气流量器;日本三菱吉普车、中国长风猎豹吉普车和韩国现代轿车采用了超声波检测涡流式空气流量传感器。
2)热线式空气流量计。它的基本构成包括感知空气流量的白金热线、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线)、控制热线电流的控制电路以及壳体等。根据白金热线在壳体内安装部位的不同,可分为安装在空气主通道内的主流测量方式和安装在空气旁通道内的旁通道测量方式。
进气温度的任何变化都会使电桥失去平衡。为此,在靠近热线的空气流中,设有一个补偿电阻丝(冷线)。冷线补偿电阻的温度起一个参照值的作用。在工作中,放大器会使热线温度高出进气温度100度。热线式空气流量计长期使用,会使热线上积累杂质。为此,在热线式流量计上采用了烧尽措施解决这个难题。每当发动机熄火时,ECU自动接通空气流量计壳体内的电子电路,热线被自动加热,使其温度在1s内升高了1 000度。由于烧尽温度必须是非常精确的,因此,在发动机熄火后4s后,该电路才被接通。这种空气流量计由于没有运动部件,因此工作可靠,而且响应特性较好;缺点是在空气流速分布不均匀时误差较大。
3)热膜式空气流量计。热线式空气流量计虽然可以提供精确的进气空气流量,但造价太高,主要用于高级轿车,为了满足精度高,结构简单,造价又便宜的要求,德国博世公司厚膜工艺,开发出了热膜式空气流量计。热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似,都是用惠斯登电桥工作的。所不同的是热膜式空气流量计不用铂金作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻和线桥电阻用厚膜工艺集中在一块陶瓷片上。这种空气流量计已大量使用于各种电控汽油喷射系统中。
2 压力传感器
功用:把压力信号转变为电压信号。
应用范围:它在汽车上主要有两个方面的应用。一是用于气压的检测,包括进气真空度、大气压力、气缸内的气压及轮胎气压等;二是用于用于油压的检测,包括变速箱油压、制动阀油压及悬挂油压等。
1)电容式压力传感器。电容压力传感器由置于空腔内的两个动片(弹性金属膜片)、两个定片(弹性膜片上下凹玻璃上的金属涂层)、输出端子和壳体等组成。其动片与两个定片之间形成了两个串联的电容。当进气压力作用于弹性膜片时,弹性膜片产生位移,势必与一个定片距离减小,而与另一个定片距离加大(可以通过一张纸来示范)。两金属电极板间距离是影响电容量的重要因素之一,距离增大,则电容量减少,距离减少,则电容量增大。这种由一个被测量量引起两个传感元件参数等量、相反变化的结构,称为差动结构。如果弹性膜片置于被侧压力与大气压之间(弹性膜片上部空腔通大气),测得的是表压力;如果弹性膜片置于被侧压力与真空之间(弹性膜片上部空腔通真空),测得的是绝对压力。
2)差动变压器进气压力传感器。差动压力传感器是一种开磁互感式电感传感器。由于具有两个接成差动结构的二次线圈,所以又称为差动变速器。
当差动变压器的一次线圈由交变电源激励时,其二次线圈就会产生感应电动势。由于二次线圈作差动连接,所以总的输出是两线圈感应电动势之差。当铁心不动时,其总输出量为零;当铁心移动时,输出电动势与铁心位移呈线性变化。
差动变压器进气压力传感器的检测与转换过程是:先将压力的变化转换成变压器铁心的位移,然后通过差动变速器再将铁心位移转换为电信号输出。这种压力传感器主要有真空膜盒(波纹管)、差动变速器等组成。当气压变化时,波纹管变形,带动差速变压器的铁心移动,由于铁心的位移,差动变压器的输出端即有电压产生,将此电压经过处理后送至ECU输入端。如果按照电压的高低来确定喷射时间并使喷油器工作的话,就可以确定基本喷油量。
3)半导体应变式进气压力传感器。半导体压力进气传感器是利用应变效应工作的。所谓应变效应,就是指当导体、半导体在外力作用下产生应变时,其电阻值发生变化的现象。电阻应变片是一种片状电阻传感器,它是利用半导体材料当在其轴向施加一定载荷产生应力时,它的电阻率会发生变化的所谓压阻效应原理工作的。
由电阻应变片构成的进气压力传感器主要由半导体应变片、真空室、混合集成电路板等组成。半导体应变片是在一个膜片上用半导体工艺制做的四个等值电阻,并且连接成电桥电阻。半导体电阻电桥应变片放置在一个真空室内,在进气压力的作用下,应变片产生变形,电阻值发生变化,电桥失去平衡,从而将进气压力的变化转换成电阻电桥输出电压的变化。
3 气门位置传感器
节气门位置传感器安装在节气门体上,它将节气门开度转换成电压信号输出,以便计算机控制喷油量。节气门位置传感器有开关量输出和线性输出两种类型。
1)开关式节气门位置传感器。这种节气门位置传感器实质上是一种转换开关,又称为节气门开关。这种节气门位置传感器包括动触点、怠速触点、满负荷触点。利用怠速触点和满负荷触点可以检测发动机的怠速状态及重负荷状态。一般将动触点称为TL触点,怠速触点称为IDL触点,满负荷触点称为PSW触点。在与节气门联动的连杆的作用下,凸轮可以旋转,动触点可以沿凸轮的槽运动。这种节气门位置传感器结构比较简单,但其输出是非连续的。
在节气门全关闭时,电压从TL端子加到IDL端子上,再回到电子控制器上。通过这样的途径传递信号时,电子控制器明白节气门现在是全关闭状态。当踏下加速踏板,节气门处于某一开度以上时,电压从TL端子经过PSW端子再传递给电子控制器。电子控制器明白了,现在节气门打开了一定的角度。
2)线性节气门位置传感器。线性节气门位置传感器装在节气门上,它可以连续检测节气门的开度。它主要由与节气门联动的电位器、怠速触点等组成。电位计的动触点(即节气门开度输出触点)随节气门开度在电阻膜上滑动,从而在该触点上(TTA端子)得到与节气门开度成正比例的线性电压输出。当节气门全闭时,另外一个与节气门联动的动触点与IDL触点接通,传感器输出怠速信号。节气门位置输出的线性电压信号经过A/D转换后输送给计算机。
4 氧传感器
在使用三元催化进化装置的汽油喷射发动机中,一般都在排气管中安排氧传感器,用以检测排气中氧的含量,从而间接地判断进入气缸内混合气的浓度,以便对实际空燃比进行闭环控制。当排气中氧的含量过高时,说明混合气过稀,氧传感器即输出一个电信号给ECU,让其指令喷油器增加喷油量;当排气中氧的含量过低时,说明混合气过浓,氧传感器立刻将此信息传递给ECU,让其指令喷油器减少喷油量。目前在汽车上使用的氧传感器主要有二氧化钛氧传感器和二氧化锆氧传感器两种类型的传感器。
工作原理:氧传感器装在发动机的排气管里,用来测量排气中氧的含量。它是按照大气与排气中氧浓度之差而产生电动势的一种电池。在陶瓷电解质的内、外两面分别涂有白金以形成电极。当它插入排气管中时,其外表面接触废气,内表面则通大气。在约300度以上的温度时,陶瓷电解质可变为氧离子的传导体。当混合气较稀,也就是过量空气系数α>1时,排气中含氧必然多,陶瓷电解质的内外表面的氧浓度差小,只产生小的电压;而当混合气较浓,也就是过量空气系数α<1时,排气中氧含量较少,同时伴有大量的未完全燃烧物如CO、碳氢化合物等,这些成分都可能在催化剂的作用下与氧发生反应,消耗排气中残余的氧,使陶瓷电解质外表面的氧浓度趋向于零,这样就使得电解质内外的氧浓度差突然增大,传感器输出电压也突然增大了,其数值趋向于1V。
5 温度传感器
作用:用来测量冷却水温度、进气温度和排气温度。
种类:温度传感器的种类很多,如热敏电阻式、半导体式和热电偶式等。
所谓热敏电阻,是指这种电阻对温度敏感,当作用在这种电阻上的温度变化时,其阻值会随温度的变化而变化。其中,随温度升高的叫做正温度型热敏电阻,相反随温度升高阻值减少的,叫做负温度系数型热敏电阻。
热敏电阻温度传感器的测量电路比较简单,只要把传感器与一个精密电阻串联接到一个稳定的电源上,就能够用串联电阻的分压输出反映温度的变化。
摘要：本文介绍了几种常见的汽车电控发电机传感器及其工作原理。
汽车发动机原理课程教学改革 篇3
【关键词】汽车发动机原理课程；课程教学改革
随着我国本科及高职院校等毕业生的增多，人才市场正趋于饱和，为了能在毕业后的求职大军中提高自身的竞争力，也为了能被越来越主动实践能力和个人特长的企业顺利录取，学生必须在学习期间掌握专业性知识，学校的责任也就是尽全力培养出各行各业的人才。汽车发动机原理课程的改革，有助于学生在掌握知识的同时提高自身的实践能力，增添实际经验，为之后从事汽车及交通工程类行业奠定基础。
1 汽车发动机原理课程及其教学现状
1.1 汽车发动机原理课程
汽车发动机原理是与汽车及交通工程有关的专业性课程，主要学习内容有汽车发动机性能评价、提高性能的有效方法、发动机的工作原理、发动机的工作过程及其特性等。此课程主要是为了加深学生对汽车工作原理的了解，也是为了学生能在更深入了解提高汽车工作效率相关途径之前掌握基本理论知识。同时此课程也要求培养学生的实践能力，需设置实践课时，为学生毕业后从事相关行业积累技术知识及实践经验。
1.2 国外教学现状
国外发达国家主要培养学生的创新能力以及实践能力，重视培养创新素质突出、综合素质优秀的学生。发达国家的高等院校在汽车发动机原理课程中主要是开设自主讨论课时以及实践课时，其实国外发达国家高校的教学活动中就特别重视自主讨论，发展学生自主思考能力，培养学生的创新素质，例如位于美国的常春藤名校之一的普林斯顿大学就设有七十多节学生自主讨论课。所以国外培养学生的创新素质，鼓励学生积极参与科创类活动，注重理论知识教学的同时结合性地开展实践教学，这会使得汽车发动机原理这一实践能力要求较高的课程顺利高效地进行。
1.3 国内教学现状
我国汽车及交通工程方面领先的高校均设有汽车发动机原理课程，部分院校的这类课程已发展成国家级或省级精品课程，例如我国公路及交通类强势的“211”工程院校——长安大学的汽车发动机原理就是省级精品课程，该校的汽车学院全部专业均有开设。但由于我国教学的局限性，一般院校开设的汽车发动机原理课程的效果并不如意。首先就是教学内容，由于社会发展迅速，加上没有及时进行改革，教学内容往往落后于现代的发动机技术，使得学生学习的理论知识很难有用武之地，不利于汽车行业的发展。其次，教师的教学方式还是传统的单方面授课，学生只能坐在下面听，导致教学质量不够高，大多院校也没有重视实践教学方面，学生只要通过期末考试就万事大吉了。与此同时，很多院校也在逐渐减少该课程的课时，这更加不利于学生学习这方面的知识，导致基础知识掌握不够，直接影响该方面人才的培养，汽车行业的发展更加受阻。
2 汽车发动机原理课程教学改革
2.1 教学内容改革
教学内容应跟上时代的步伐，现代科技水平的发展蒸蒸日上，对主修汽车发动机原理这类专业的人才的要求也越来越高，但是现今教学内容却落后于新兴技术，所以在课程改革时应注意教学内容的改革，最基本的要求就是及时补充新的知识。补充知识后的教学内容需要能让学生在毕业后利用自己所学的知识投入到此行业的建设中，例如可补充汽车发动机与现代信息科学技术相结合的内容，这样才能使学生学到适应社会发展的知识而不是陈旧落后没有用武之地的旧知识。教学内容也应适当地被精简，突出主修内容，注重专业课知识的培养，主要围绕发动机展开教学，但需要突出发动机这一主体。
2.2 教学方式改革
我国传统的教学方式还局限于教师单方面的教学，学生只能被动地听讲，基本都不需要动脑筋，只需听着教师滔滔不绝地讲解，这样很容易走神。虽然很多教师在尝试PPT形式等多媒体教学，教学质量还是很难提高，究其根本还是未能将教学方式进行有效地改革，教师单方面教学的模式没有发生根本性的变化。教学方式的改革方向应是趋于学生自主研讨，自主研讨有利于培养学生的创新素质，加强学生的自主思考能力，提高教学质量的同时也能巩固学生对所学知识的掌握。同时教学方式的改革还应增加实践课时，实践课有助于增强学生的实践能力，为之后的工作生活积累实践经验，我国教学在实践方面确实做得不够好，要不就是很少安排实践，要不就是实践活动进行地很敷衍，没能发挥实践教学的作用。所以教学方式改革时应紧抓实践课时的设置，帮助学生更高效地学习专业知识，也能在从事相关行业前增加经验。
2.3 考核方式改革
我国大多数院校对学生进行考核的方式都是考试，而这考试，基本都是以笔试方式进行的期末考试。笔试考核从隋唐时期一直沿用至今，而我们也从幼儿园一直到大学都在接触，笔试考核确实有一定效果，不然也不会经久不衰，但对于实践性较强的汽车发动机原理课程，笔试考核显然是不够的。笔试考核的内容都是理论知识，学生依靠考试月的突击很容易通过，但一旦通过了考试，学生能记得的考核知识内容恐怕连30%都不到，而且随着时间的推移，忘记的部分将会越来越多，显然这对学生真正掌握知识是不利的。院校应结合各种考核方式对学生进行考核，例如平时作业成绩、章节检测成绩、实践作业成绩及期末笔试成绩相结合，互占一定的合理的比例，而且也需考虑学生上课的出勤率以及课堂互动的积极性，这样的综合考核定会比单一的期末笔试考核对学生掌握知识程度的要求更高，有助于学生的汽车发动机原理课程的学习。
2.4 开展双语教学
随着我国逐步与国际接轨，掌握国外语言如英语等逐渐有了必要性，虽然我国大多数院校都要求学生参与并通过英语四级、六级考试，但是这显然不能满足汽车及交通工程类学生的就职需求。汽车发动机原理的专业术语晦涩难懂，就算是以中文形式出现，其他专业类学生也未必能够读懂，英语四级、六级考试自然也不会涉及这些知识，所以就需要专业的英语教学。开展双语教学能让学生掌握这些专业术语，提高英语水平，在日后的工作中就能与国外企业接触并作为企业代表出面洽谈。在学习过程中，学生由于双语教学能对汽车发动机原理的相关英语有所掌握，就能在翻阅资料时查看国外的原文书籍，他人翻译书籍时很容易带入自己的情绪和看法，翻译过后的专业性书籍内容及含义可能与原文产生偏差，所以需要开展双语教学，帮助学生培养出翻阅外语书籍的能力，增加对知识获取的范围。
2.5 开设网络课程
课堂教学通常都很短暂，学生也未必能完全消化课堂上所学的知识，如果开设网络课程就能让学生课下自主地学习，不仅能复习巩固课上学习的知识，还能对需掌握的学习内容进行查漏补缺。而且汽车发动机原理这一课程涉及的知识有很多抽象的不能以书面语和简单图画表达出的知识，网络课程则可通过网络视频将抽象的知识以立体的形式展现出来，帮助学生更好地吸收知识。同时还可增加网络模拟操作，有些实践活动比较大型难以展开，也有可能因为学校资金及设备的缺乏无法实施，网络模拟操作虽然不能完美地弥补这些不足，但也能很大程度上减少因为这些不足而产生的教学方面的损失。
3 结论
传统的教学方式已不能满足汽车发动机原理这一实践性较强课程的教学，将课程教学进行改革，在帮助学生更好吸收实践知识的同时也为社会培养了汽车及交通工程类的人才。教学改革后培养出的人才才能适应社会日新月异地发展，能为我国相关行业领域的发展做出贡献，这才是教学的目的，这才是社会的需要。
参考文献：
[1]朱荣福，齐晓杰，鲍宇等.汽车发动机原理课程教学改革的探索与实践[J].中小企业管理与科技，2015，（2）：243-243，244.
[2]胡云萍，刘文婷.汽车发动机原理课程教学改革研究[J].科技创新导报，2013，（7）：180.
发动机工作原理 篇4
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22)，所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K)，大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。
普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量。
共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成，系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时，高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面：
1.喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。
2.可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力，喷油始点、持续时间，从而追求喷油的最佳控制点。
3.能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。
航空发动机工作原理及应用 篇5
工作原理活塞式航空发动机一般以汽油为燃料，带动螺旋桨，由螺旋桨产生推(拉)力为飞机提供动力，
航空发动机工作原理及应用
。绝大多数活塞式航空发动机的工作循环是由四个冲程组成的，依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程(做功冲程)和排气冲程，因此也称为四冲程发动机。应用条件适于低空低速飞行，广泛地应用于小型低速飞机，不适于速度较高的大中型飞机。低空低亚声速飞行(马赫数<0.6，高度<8km)涡轮喷气发动机工作原理主要结构：工作原理：进入发动机的空气经压气机压缩后，流入燃烧室与喷入的燃油混合后燃烧，形成高温、高压的燃气，再进入燃气涡轮中膨胀作功，使涡轮高速旋转并输出功率。由燃气涡轮出来的燃气，仍具有一定的能量，通过喷管喷出，产生推力。应用条件涡轮喷气发动机可在马赫数介于0.7~3.0之间使用，飞行速度过高或过低，对于涡轮喷气发动机都是不利的。一般在20km以下的高度适用，在8~12 km的高度上可以获得最大飞行速度。涡轮螺桨发动机工作原理主要结构：与涡轮喷气发动机相似，只不过在此基础上增加了螺旋桨和减速装置。工作原理：发动机启动以后，涡轮开始工作，带动前面的压气机转动，并从进气道吸入大量的空气，被压气机压缩的空气送入燃烧室进行燃烧，从燃烧室出来的高温高速气流吹动涡轮高速旋转。涡轮除了带动前面的压气机转动以外，还要带动螺旋桨旋转。由于螺旋桨的转速比涡轮低得多，所以需要在发动机上安装一套减速装置，使涡轮的转速降低到螺旋桨需要的转速。由于涡轮燃气的大部分能量都转变成轴功率带动螺旋桨和压气机转动，因此，螺旋桨产生的拉力占飞机总推力的主要部分，约为90%。而只有部分燃气能量用来在尾喷管中加速气流而产生推力，因此，排气推力只占一小部分，一般不超过10%。应用条件涡轮螺桨发动机在低亚声速(马赫数<0.6)飞行时效率较高，耗油率小，经济性能好。与活塞式发动机相比，功率重量比大、耗油率低、振动小且高空性能好，与涡轮喷气发动机比，螺旋桨的排气量远比涡轮喷气发动机的排气量大，因此适用于低速中型飞机。涡轮风扇发动机工作原理主要结构：涡轮风扇发动机的结构和涡轮喷气发动机的结构也很相似，所不同的是在此基础上增加了风扇和驱动风扇的低压涡轮。涡轮分为高压涡轮和低压涡轮，高压涡轮带动压气机转动，低压涡轮带动风扇转动。风扇吸入的空气气流分成外涵道和内涵道两股，所以这类发动机又叫做内外涵发动机。工作原理：当发动机启动后，风扇转动，风扇吸入大量的空气，并将空气进行压缩。压缩的气流分成两股，一股气流经过外通道向后流去，经喷管加速排出，这股气流所经过的通道称为外涵道。另一股气流与普通涡轮喷气发动机相同，经过压气机，进入燃烧室和涡轮后由尾喷管排出，这股气流通过的通道称为内涵道。其中外股气流与内股气流流量之比称为涵道比。两股气流可以分别从各自喷管排出，也可以在涡轮后混合，然后再一起排出。前者推力是内外涵推力的总和，推力随着发动机参数和工作状态的不同变化很大;后者带有共同的喷管，经过涡轮膨胀后的内涵燃气流在混合室与外涵空气流进行混合，混合气在喷管内膨胀加速，然后产生推力，由于喷管出口处的温度场均匀，所以这种发动机与前者相比，推力可有所增加，经济性也有所改善。应用条件在亚声速飞行时有较好的经济性。在燃油一定的情况下，推力却有所增加，因此发动机的效率有所提高。涡轮桨扇发动机工作原理涡轮桨扇发动机是可用于800 km/h以上速度飞机飞行的一种燃气涡轮螺旋桨风扇发动机，简称桨扇发动机。这种发动机介于涡轮风扇和涡轮螺桨发动机之间，它既可看做是带先进高速螺旋桨的涡轮螺桨发动机，又可看做除去外涵道的超高涵道比涡轮风扇发动机，产生推力的装置是桨扇。桨扇无外罩壳，故又称开式风扇桨扇一般有8 ~10片桨叶，桨叶的剖面形状为超临界翼型，桨叶薄而后掠，桨盘直径仅为普通螺旋桨的40%~50%，质量减轻到原来的50%~60%，这对于提高桨扇的转速较为有利。桨扇的桨叶数目较多，可以弥补桨叶短和后掠角带来的缺点。主要结构：涡轮轴发动机是现代直升机的主要动力，它的组成部分和工作过程与涡轮螺桨发动机很相似，所不同的是燃气的可用能量几乎全部转变成涡轮的轴功率，用于通过减速器应用条件桨扇发动机的突出优点是推进效率高，而且省油。桨扇发动机与正在使用的先进涡轮风扇发动机相比可省油20%。因此，这类发动机将在新一代亚声速(马赫数介于0.8~0.85之间)运输机上得到广泛地应用。
活塞式航空发动机
直流无刷电动机的工作原理 篇6
直流无刷电动机的工作原理
永磁同步电动机的转子采用永久磁铁,使得转子磁场在空间的`分布可分为正弦波和梯形波两种:一种为正弦波形;另一种为梯形波.习惯上将正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机(PMSM)调速系统;而由梯形波(方波)永磁同步电动机组成的调速系统,在原理和控制方式上基本与直流电动机类似,故称这种系统为直流无刷电动机(BLDcM)调速系统,方波同步电动机又称为直流无刷电动机(或方波电动机).
作 者：李靖宇 沈焕泉 穆伟斌 作者单位：黑龙江省齐齐哈尔医学院,医学技术学院刊 名：农机使用与维修英文刊名：FARM MACHINERY USING & MAINTENANCE年，卷(期)：2009“”(2)分类号：S2关键词：
汽车发动机工作原理图 篇7
一、预热塞监测器型
预热塞监测器型预热装置由预热塞、预热塞监测器、预热塞继电器等部件构成。预热塞发热时, 仪表板上的预热塞监测器即显示出来。电路原理如图2所示, 工作过程如下。
起动机开关在“G”位置时, 由蓄电池“+”端子→起动机开关的“AM”端子→起动机开关“G”端子→预热塞继电器“g”端子→线圈L1→接地, 构成电路, 使线圈Ll吸引并接通P1点。这样又构成另一电路:蓄电池“+”极→预热塞继电器“B”端子→P1点→预热塞监测器→预热塞接地。流经两电路的电流使预热塞发热, 并使仪表板上的预热塞监测器发出红光, 表明预热塞正在变热。
起动机开关在“START” (起动) 位置时, 由预热塞继电器“ST”端子→线圈L2→接地, 构成电路, 使线圈L2吸引并接通P2点。这样又构成另一个电路:蓄电池“+”极端子→预热塞继电器“B”端子→P2点→预热塞继电器“S”端子→预热塞→接地。这时, 预热塞监测器未接通。这就避免了在起动过程中, 由于预热塞监测器电阻造成的电压降而影响预热塞。
二、固定延迟型
1. 起动机开关设有G位
固定延迟型预热装置的电路原理如图3所示。将起动机开关置于“G”位置时, 预热塞继电器工作, 使电流从蓄电池流过预热塞进行预热。这时, 预热指示灯也根据定时器的运作情况发光, 大约17s后, 定时器将指示灯关掉, 提示发动机已做好起动准备。在指示灯熄灭之后, 预热塞继电器仍然保持接通状态, 使电流流过预热塞继电器继续预热, 直至起动机开关扭至“START”位置为止。在预热完成后, 如果偶然将起动机开关再次置于“G”位置, 而且这时定时器中的电容器如尚未完全放电, 预热指示灯会在较短的时间内发光。
2. 起动机开关上未设有G位
在这种固定延迟型预热装置中, 预热定时器控制预热指示灯发光时间 (约5s) 和预热塞继电器工作时间 (约18s) 。
电路原理如图4所示。当起动机开关拧至“ON” (接通) 位置时, 预热定时器开始工作, 使预热指示灯发光, 同时将预热塞继电器接通。预热塞迅速发热。在预热一段时间之后, 预热塞的温度已升至足以起动发动机, 这时预热塞继电器断路, 防止烧坏预热塞。当将起动机开关旋转至“START” (起动) 位置时, 预热塞继电器不受预热定时器的控制, 仍保持接通状态。这样就防止了在发动机起动过程中预热塞温度下降, 从而提高了起动能力。发动机起动之后, 放电警告灯熄灭。这时, 预热定时器检测到来自调压器L端子的信号, 断开预热塞继电器, 使预热塞停止加热。
三、可变延迟型
此预热系统由预热定时器来控制。预热定时器则根据冷却液温度及交流发电机电压 (作为发动机运转信号) 运作。预热指示灯发亮时间和预热塞预热时间则根据冷却液温度而异。可变延迟型预热装置电路原理如图5所示。工作过程如下:
起动机开关扭至“ON”位置时, 预热定时器开始工作, 使预热指示灯发光, 也将预热塞继电器接通, 预热塞迅速发热。根据所通过冷却液温度传感器的温度, 在预定的一段时间之后, 预热定时器关掉预热指示灯。这时, 预热塞的温度已升至足以起动发动机的水平;在预定的另一段时间之后, 预热塞继电器断路, 以防止烧坏预热塞。起动开关扭至“START”位置时, 预热继电器不受预热定时器控制, 仍保持接通状态, 这就防止了发动机起动过程中预热塞温度下降, 从而提高了起动能力。
发动机起动之后, 放电警告灯熄灭。这时, 预热定时器感知来自调压器L端子的信号, 使预热塞继电器断路, 预热塞停止加热。
四、新式超级预热型
新式超级预热系统, 靠温度自控预热塞迅速完成预热, 以缩短驾驶员等待起动发动机的时间。新式超级预热系统包括:温度自控预热塞、2个预热继电器 (主、副继电器) 、1个预热塞电阻、1个冷却液温度传感器和1个预热定时器。新式超级预热系统电路原理见图6所示, 工作过程如下:
起动机开关扭至“ON”位置时, 预热定时器开始工作, 使预热指示灯发光, 同时将1号预热塞继电器和2号预热塞继电器接通。1号继电器和2号继电器将电流输送至预热塞, 使预热塞迅速发热。根据冷却液温度, 在预定的一段时间之后, 预热定时器关掉预热指示灯, 这时预热塞的温度上升至足以起动发动机水平。
根据施加在预热塞上的电压, 在预定的一段时间之后, 预热定时器将1号预热塞继电器断路, 但来自2号继电器的电流通过电阻继续使预热塞发热, 并使其温度保持在可以起动发动机的水平。发动机不工作时, 即使将起动机开关偶然置于“ON”位置, 如果冷却液温度在20℃以下, 预热也会在120s之后停止。如冷却液温度高于55℃时, 预热塞不发热, 这种情况下, 指示灯只亮片刻。
将点火开关扭至“START”位置时, 预热定时器接通1号预热继电器和2号预热继电器, 以防止在发动机起动过程中预热塞温度下降, 从而提高了起动能力。
发动机起动后, 放电警告灯熄灭。这时预热定时器感知来自调压器L接线柱的信号, 使预热继电器断路, 由于预热定时器仍使2号预热塞继电器接通, 电源继续从蓄电池通过预热塞电阻流至预热塞, 发出余辉, 余辉会持续一段时间, 其时间的长短决定于冷却液的温度。发动机起动后, 如冷却液温度低于20℃, 则余辉可持续120s。如冷却液温度等于或高于55℃, 余辉不会产生。
在一些新式发动机中, 采用了自动控制温度的预热塞-陶瓷预热塞, 这是一种陶瓷加热元件, 它能够缩短预热时间, 而2号预热塞继电器和电阻器也不需要了。
五、常规式超级预热型
在常规式超级预热系统中, 通过向额定电压低的预热塞施加较高的蓄电池电压, 迅速完成预热, 以缩短驾驶员等待起动发动机的时间。同时, 该系统将预热塞保持在预定温度之下, 以防止预热塞过热。
常规式超级预热系统包括低额定电压预热塞、2个预热塞继电器 (主、副继电器) 、1个预热塞电阻、一个冷却液温度传感器、1个预热塞电流传感器和1个电热定时器。常规式超级预热系统电路原理见图7。工作过程如下:
当起动机开关扭至“ON”位置时, 根据冷却液温度, 预热指示灯发光。在预热指示灯发光的同时, 1号预热塞继电器也接通, 使来自蓄电池的电流通过预热塞电流传感器至预热塞, 预热塞快速加热。1号预热塞继电器接通的同时, 2号预热塞继电器也接通, 但预热塞电阻只允许电流通过1号预热塞继电器, 当预热塞温度上升至900℃时, 预热定时器将预热塞电流传感器的电流变化感知为温度变化, 并将1号预热塞电阻器断路, 以防止预热塞过热。当1号预热塞继电器断路时, 电流通过预热塞电阻器至预热塞, 故预热塞温度下降。当预热塞温度达到750℃时, 1号预热塞继电器再次接通, 预热塞温度迅速上升。根据预热塞的温度变化, 重复以上步骤, 就可将预热塞的温度控制在一个固定范围 (750℃～900℃) 。
当起动机开关扭至“START”位置时, 2号预热塞继电器接通。如果预热塞温度低于900℃, 1号预热塞继电器也会接通, 在发动机起动时快速预热。为了使预热塞的温度保持在750℃～900℃之间, 就需要1号预热塞继电器根据温度变化重复其接通、断路的过程。
发动机起动后, 仪表板上放电警告灯熄灭时, 电压调节器L端子的电压从0升至蓄电池电压。然后, 预热定时器将1号预热塞继电器切断。
汽车发动机工作原理图 篇8
功能：感应式转速传感器跟脉冲盘相配合，用于无分电器点火系统中提供发动机转速信息和曲轴上止点信息。
原理：与脉冲盘配合使用。脉冲盘是一个齿盘，原本有60个齿，但是有两个齿空缺。脉冲盘装在曲轴上，随曲轴旋转。当齿尖紧挨着传感器的端部经过时，铁磁材料制成的脉冲盘切割传感器中永久磁铁的磁力线，在线圈中产生感应电压，作为转速信号输出。
传感器针脚定义：
1#19#接地（屏蔽）;
2#48#接地;
3#49#传感器信号输出
简单测量方法：
1、在发动机无法启动时，连接发动机诊断仪，在运转启动电机的时候查看转速参数是否正常。
2、（卸下接头）把数字万用表打到欧姆档，两表笔分别接传感器2#、3#针脚，20℃时额定电阻为860ω±10%。
3、（接上接头）把数字万用表打到直流电压档，两表笔分别接传感器2#、3#针脚，起动发动机，此时应有电压输出。（建议用车用示波器检查）用车用示波器观察输出电压，应观察得到的波形，且输出波形的峰-峰值及频率应随着发动机转速的增加而增加。
4、用整车厂指定的诊断仪与电喷系统ecu进行通讯，读取ecu中的故障数据，从而可以对传感器的失效做出判断。
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直流无刷电动机的工作原理 篇9
一、直流无刷电动机的数学模型
直流无刷电动机由定子三相绕组、永磁转子、逆变器、转子磁极位置检测器等组成, 其转子采用特殊磁路设计永久磁铁, 可获得梯形波的气隙磁场, 定子采用整距集中绕组, 由逆变器供给方波电流。其一相气隙磁场感应的反电动势和供电电流之间的关系如图1所示。
此时, 直流无刷电动机的三相定子电压的平衡方程式可用下列状态方程表达:
undefined
由电动机结构决定, 在一个360°电角度内 (机械上为一对磁极距) , 转子的磁阻不随转子位置变化而变化, 并假定三相对称, 则有:LA=LB=LC;LAB=LAC=LBA=LBC=LCA=LCB=LCA=LCB=M。式中M为直流无刷电动机定子绕组间互感, 则式 (1) 可改写为:
undefined
又因为三相对称电动机中存在iA+iB+iC=0, 因而有MiA+MiB+Mic=0, 所以式 (2) 经整理可变为:
undefined
电磁转矩表达式为:
T= (eAAi+eBiB+eciC) /Ω (4)
在通电期间, 直流无刷电动机的带电导体处于相同的磁场下, 各相绕组的感应电动势为:
Em= (PmN/60) Φmn (5)
星形联结的直流无刷电动机感应电动势Ed。由两相绕组经逆变器串联而成, 所以有:
Ed= (2Em) = (PmN/30) Φmn (6)
因此电磁转矩表达式可化为:
Td= (2EmId) /Ω= (PmN/π) ΦmId (7)
当送入12°电角度的三相方波电流并使之与每相感应电动势同相时, 直流无刷电动机的转矩脉动等于零。再加上转子运动方程:
undefined
这样就构成了完整的三相直流无刷电动机的数学模型。
二、直流无刷电机的运行特性和传递函数
由于假设转子磁场所产生的磁感应强度在电动机气隙中是按正弦规律分布的, 即B=BMsinθ。这样一来, 如果在定子中某一相 (例如B相) 绕组中通入持续的直流电流, 所产生的转矩为:
TM=ZVLBMrIsinθ (9)
在三相全控电路两两通电时, 转子转矩为两个绕组的转矩合成, 其大小为:undefined。它和转子磁场作用所产生的转矩也将随转子位置的不同而按正弦规律变化。表示为如图2所示:
如果载流导体正好处在比较强的气隙磁场中, 它所产生的转矩脉动小, 转矩平均值较大, 如若开关管的导通时问提前或滞后, 则均将导致转矩的脉动值增加, 平均值减小。由上述分析, 可以很方便的求出输出转矩的平均值Ta和感生电动势的平均值Ea。由平均转矩和平均反电动势便可求得直流无刷电动机稳定运行时的电压平衡方程式, 为此首先定义反电动势系数和转矩系数:
undefined;undefined
可由图2得电动机电压平衡方程组为:
U-△U=Ea+IR (11)
可得其机械特性方程为:
undefined
由式 (12) 可知, 直流无刷电动机的机械特性方程同。式 (12) 表示电动机在稳定运行时的机械特性方程, 即一般所说的静态方程。
同理, 在上述假定条件不变的情况下, 直流无刷电动机的动态特性可由下列方程组来描写:
U-△U=Ea+IR;Ta=KTI (13)
undefined;
Ea=ken。经拉氏变换后, 可得:U (S) -△U (S) =Ea (S) +RI (S) ;Ta (s) =KTI (s) (14)
undefined;Ea (s) =Ken (s) 。
忽略功率管管压降, 根据方程式 (14) 可求得直流无刷电动机的传递函数为:
undefined2/375K4KT (15)
这样就构成了完整的三相直流无刷电动机的数学模型。
三、直流无刷电动机及其调速系统的特点
直流无刷电动机及其调速系统具有以下特点:稀土永磁方波同步电机通入逆变器供给的与电动势同相的12°方波电流, 就组成了直流无刷电动机。它比正弦波永磁同步电机出力大, 且理论上无电磁转矩脉动现象。直流无刷电动机比正弦波永磁同步电动机控制简单, 逆变器产生方波比产生正弦波容易, 转子只需带有三个敏感元件的磁极位置检测器即可, 因此大大降低其控制系统的成本。
四、小结
汽车发动机工作原理图 篇10
1 电控空气悬架系统的基本原理
电控空气悬架系统它由悬架控制执行器、制动灯开关、节气门位置传感器.、车速传感器、方向盘转角传感器、车身高度传感器、悬架ECU、高度控磁阀以及空气干燥器等装置组成。系统工作时, 控制模块根据车身高度、方向盘转角、车速、制动等传感器的信号, 经过运算分析后输出控制信号, 控制各种电磁阀和步进电动机, 以便及时改变悬架的刚度、阻尼系数和车身高度, 以适应各种复杂过程中的行驶工况对悬架特性的不同要求, 保证汽车行驶的乘坐舒适性和操纵稳定性。电控空气悬架系统中, 悬架系统的刚度和阻尼有NORM (软) 和SPORT (硬) 两模式, 每种模式下按照刚度与阻尼的大小依次又有低、中、高3种状态。NORM (软) 和SPORT (硬) 模式可以通过手动开关选择, 也有的悬架系统由控制模块通过计算决定。一旦模式选定后, 就由悬架ECU根据各种传感器的输入信号在低、中、高3个状态间自动调节刚度和阻尼系数。一般汽车减振器在硬阻尼状态下会获得较好的汽车高度控制, 软阻尼状态下会获较好的乘坐舒适性。此外, 在紧急制动、加速、减速、高速行驶和路面崎岖不平时, 应使减振器在硬阻尼状态下工作。电控空气悬架系统的控制功能主要包括以下3方面的控制:车速与路面感应控制、车身姿态控制和车身高度控制。
1.1 车速与路面感应控制
这种控制主要是随着车速和路面的变化, 改变悬架的刚度和阻尼, 使之处于低、中、高3种状态。车速和路面感应主要有以下3种。高速感应。当车速很高时, 控制模块输出控制信号, 使悬架的刚度和阻尼相应增大, 以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。前后车轮关联感应。当汽车前轮在遇到路面单个的突起时, 控制模块输出控制信号, 相应减小后轮悬架的刚度和阻尼, 以减小车身的振动和冲击。坏路面感应。当汽车进入坏路面行驶时, 为了抑制车身产生大的振动, 控制模块输出控制信号, 相应增大悬架的刚度和阻尼。
1.2 车身姿态控制。
当车速急剧变化 (起步、制动等) 以及转向时, 会造成车身姿态的急剧改变。这种车身姿态的改变既降低了汽车的乘坐舒适性, 又由于车身的过度倾斜容易使汽车失去稳定性, 所以应该对其进行控制。这种控制主要包括3个方面。转向时车身的倾斜控制。当驾驶员急打方向盘使汽车急转弯时, 转向角度传感器将方向盘的转角以及旋转速度信号输入悬架ECU, 悬架ECU经过计算分析向悬架执行元件输出控制信号, 增大或减小相应悬架的刚度和阻尼, 以抑制车身的倾斜。制动时车身的点头控制。当汽车在紧急制动时, 车速传感器将车速信号和制动灯开关信号输入悬架ECU, 悬架ECU经过计算分析后输出控制信号, 增大相应悬架的刚度和阻尼, 以抑制车身的点头。起步或急加速时车身的后坐控制。当汽车突然起步或急加速时, 车速传感器将车速信号和节气门开度信号输入悬架ECU, 悬架ECU经过计算分析后输出控制信号, 以增加悬架的刚度和阻尼, 以抑制汽车的后坐。
1.3 车身高度控制
车身高度控制是在汽车行驶车速和路面变化时, 悬架ECU对执行元件输出控制信号, 控制调节车身的高度, 以确保汽车行驶的稳定性和通过性。
车身高度根据高度控制开关的位置有两种控制模式, 即NORM和SPORT, 每一种模式又有低、中、高3种状态。在NORM模式时, 车身高度常处于“低”状态;在NORM模式时, 车身高度常处于“高”状态。
2 电控空气悬架系统的部件
2.1 车身高度传感器
车身高度传感器的作用是将车身与车桥之间的相对位置变化量转换为电信号送给悬架ECU。高度传感器的数量与车上装备的电控空气悬架系统的类型有关。高度传感器的一端与车架连接, 另一端装在悬架系统上。
在空气悬架上, 高度传感器用于采集车身高度信息。在某些行驶平顺性控制系统上, 高度传感器还用来探测悬架运动情况以确定是否需要硬阻尼。
2.2 方向盘转角传感器
方向盘转角传感器安装在转向轴上, 其作用是检测方向盘的转角信号, 从而得到汽车转向程度信息, 即以下两个信息:方向盘位置、方向盘转向速率。
2.3 车速传感器
悬架控制模块可从车速传感器、各种其他控制模块或多路传输网络接收车速信号输入, 用于实现系统的各种控制功能。
变速器、驱动轴或分动箱的输出轴通过齿轮驱动车速传感器。车速传感器信号是交流波形信号, 其频率和电压随车速提高而增加, 由信号频率便可获知车速。车速信号也可以由其他模块直接提供给电控悬架控制模块, 此信号为直流变化信号。
2.4 加速信号
当汽车起动或突然加速时, 动力传动控制模块根据节气门位置传感器信号或质量空气流量信号生成加速信号, 然后将加速信号提供给悬架控制模块, 悬架控制模块控制执行器使其转换到硬阻尼状态, 以便减少汽车抬头。
2.5 车门信号
悬架控制模块利用车门信号实现系统的某些功能, 如在车门打开时防止排气或保持目前行驶高度等。当车门关闭时, 系统恢复正常工作状态。
2.6 制动开关
当汽车制动时, 制动开关给悬架控制模块一个制动信号, 悬架控制模块收到制动信号后, 控制执行器将悬架由软转换到硬的状态, 以防止汽车点头。
2.7 悬架控制开关
悬架控制开关包括悬架刚度和阻尼选择开关、车高控制开关和高度控制开关, 前两个开关一般都装在驾驶室内变速器控制杆旁边。
2.8 悬架控制模块
控制模块是基于微处理器的电子模块, 它根据各种传感器的输入信号控制空气压缩机和所有电磁阀的工作, 它还实施所有的故障管理和诊断策略。
2.9 空气弹簧减振器组件
空气弹簧减振器组件由空气弹簧、减振器、防尘罩和执行器等组成。其中通过空气弹簧可实现悬架刚度的调节, 通过减振器可实现悬架阻尼的调节。
2.1 0 车身高度调节系统部件
车身高度调节系统由空气压缩机、直流电机、高度控制电磁阀、排气电磁阀、空气干燥器等组成。悬架控制模块根据车身高度传感器送来的信号和驾驶员设定的悬架控制模式, 控制电磁阀的动作, 以控制车身高度。
2.1 1 指示灯
电控空气悬架指示灯通常位于组合仪表上。当控制模块发现系统有故障时, 就会点亮指示灯或使指示灯以一定的间隔时间闪亮。如果悬架系统工作正常, 当点火开关从OFF转换到ON时, 指示灯点亮1s, 然后自动熄灭。当点火开关在启动位置时, 指示灯点亮。
摘要：电子控制悬架系统是以电子控制模块为控制核心, 对汽车悬架参数, 如弹簧刚度、减振器阻尼系数和车身高度等进行实时控制, 从而提高汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性的悬架系统。
关键词：汽车,电控,空气,悬架系统,工作原理
参考文献
[1]余志生.汽车理论.2版[M].北京:机械工业出版社, 1997.[1]余志生.汽车理论.2版[M].北京:机械工业出版社, 1997.