漁業機械行業管理分析1第一章內燃機

第一節概述

一、發動機及種類1.發動機：凡是把某種形式的能轉變為機械能的機器都稱為發動機。由能源不同分為：風力發動機、水力發動機、熱力發動機等。2.熱力發動機：把燃料燃燒的熱能轉變為機械能。分為內燃機和外燃機。外燃機：蒸汽機、汽輪機等。內燃機：柴油機、汽油機、煤氣機等。第一章內燃機

第一節概述一、發動機及種類2

二、內燃機分類

1.按燃料分：煤油機、柴油機、汽油機、煤氣機等；

2.按完成一個工作循環的行程數分：四沖程式、二沖程式；3.按著火方式分：壓燃式、點燃式4.按用途分：固定式（發電、排灌、農產品加工等）、移動式（拖拉機、汽車發動機）；5.按進氣方式分：增壓式、非增壓式；

6.按冷卻方式分：水冷、風冷；7.按氣缸數分：單缸、多缸；8.按氣缸排列形式分：直列式、臥式、v型。

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三、內燃機系列和型號1.系列：按氣缸直徑不同將內燃機分成幾個系列，在同一系列中包括缸數不同的多種機型。如：95系列柴油機，195295395495695等。例如：495柴油機，表示四缸、四行程、缸徑95mm、水冷柴油機；1E40F汽油機，表示單缸、二行程、缸徑40mm、風冷汽油機。漁業機械行業管理分析4

2.型號：變型符號：用數字順序表示機器特征符號：用字母表示Q——汽車用T——拖拉機用C——船用Z——增壓F——風冷.無F為水冷

缸徑：用mm數表示氣缸直徑行程：E表示二行程.不用符號表示四行程氣缸數：用數字表示變型符號：用數字順序表示機器特征符號：用字母表示缸5

第二節內燃機工作原理

一、一般結構和基本術語1.一般結構（圖1-1）

氣缸蓋、進氣門、排氣門、噴油器或火花塞、氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。

2.常用名詞術語：

（1）上止點：活塞在氣缸中往復運動時，活塞頂離曲軸中心最遠處。（2）下止點：活塞在氣缸中往復運動時，活塞頂離曲軸中心最近處。（3）活塞行程：活塞在上、下止點之間移動的距離，用‘S’表示。（4）燃燒室容積（Vc）：活塞位于上止點時活塞頂與氣缸蓋之間的空間容積。

（5）氣缸工作容積（Vh）：上止點與下止點之間的氣缸容積。Vh=πD2S×10ˉ3/4(L)式中：D—缸徑S—活塞行程內燃機總排量(Vl)：多缸內燃機各氣缸工作容積之和.Vl=Vh×i式中：i－氣缸數（６）氣缸總容積（Va）：活塞位于下止點時，活塞頂上方封閉容積。Va＝Vc＋Vh（７）.壓縮比（ε）：氣缸總容積與燃燒室容積之比。

ε＝Va／Vc＝（Vc＋Vh）／Vc＝１＋Vh／Vc

ε表示氣體在氣缸內被壓縮的程度。柴油機：ε＝１４～２０汽油機：ε＝６～１０

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二、單缸四沖程柴油機工作過程

１.柴油機基本工作原理：先將新鮮空氣吸入氣缸并壓縮，然后將柴油以高壓噴射到燃燒室內，利用被壓縮后的高溫空氣使柴油著火燃燒，高溫高壓的燃氣推動活塞作功，使柴油機運轉，將熱能轉變為機械能向外界輸出。

２.工作過程：（１）進氣過程：曲軸轉角從０°～１８０°，活塞由上止點→下止點，氣缸容積↑，壓力↓，進氣門開，排氣門閉，在壓力差作用下，新鮮空氣被吸入氣缸，直至活塞下止點，進氣終了，進氣門閉。（２）壓縮行程：曲軸轉角從１８０°～３６０°，活塞由下止點→上止點，進、排氣門關閉，氣體被壓縮，Ｔ、Ｐ均↑Ｔ＝７５０～１０００Ｋ，Ｐ＝２９４０～４９００KPa。

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（３）作功行程：曲軸轉角從360°～540°，進、排氣門關閉，.氣缸內溫度﹥柴油自燃溫度（約６００Ｋ），高壓柴油噴入燃燒室，迅速與空氣混合，著火燃燒，放出大量熱能，此時.氣缸內Ｐ＝５９００～８８００KPa，Ｔ＝１８００～２２００Ｋ，高溫高壓燃氣推動活塞由上止點→下止點，通過連桿轉動曲軸，作功行程終了時，Ｐ＝２９０～５８０KPa，Ｔ＝１０００～１２００K；（４）排氣行程：曲軸轉角從540°～720,活塞由下止點→上止點，排氣門打開，進氣門關閉，廢氣壓力﹥大氣壓，在活塞推送和壓力差下廢氣排出。以上“進、壓、爆、排“四個行程循環往復，柴油機不斷工作，柴油機每完成進氣壓、壓縮、作功、排氣四個行程稱為一個工作循環。一個工作循環中活塞往復四次，曲軸旋轉兩周。

（３）作功行程：曲軸轉角從360°～540°，8

三、單缸四行程汽油機工作過程：１.汽油機基本工作原理：先將汽油和新鮮空氣組成可燃混合氣體吸入氣缸并壓縮，然后用電火花點火使混合氣燃燒，高溫高壓的燃氣推動活塞作功使汽油機運轉將熱能轉變為機械能。２.工作過程：與四沖程柴油機類似，

主要區別：

（１）進氣行程吸入氣缸不是純空氣，而是空氣與汽油相混合的可燃混合氣。（２）汽油機壓縮比較小（３）采用電火花點火。漁業機械行業管理分析9

３.二沖程柴油機與二沖程汽油機工作過程的區別：①吸入新鮮空氣而非混合氣；②壓縮終了時噴入柴油；③壓燃而非點燃。４.二沖程內燃機與四沖程比較特點：①曲軸每轉一周作功一次理論功率為四沖程的兩倍；②因作功頻率高，故運轉平穩，可采用小尺寸飛輪；③省去了配氣機構，結構簡單，重量輕；④換氣時間短，廢氣排除不干凈；減少了有效作功行程，實際功率為四沖程１.５～１.６倍；⑤換氣時有部分新鮮可燃混合氣隨廢氣排出，經濟性較差。

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五、內燃機的組成一般由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、潤滑系、冷卻系和起動裝置等組成。在汽油機上還設有點火系。

五、內燃機的組成11第三節曲柄連桿機構一、概述1.功用曲柄連桿機構是內燃機實現工作循環，完成能量轉換的傳動機構，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構在作功行程中把活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發動機借以產生并傳遞動力的機構。通過它把燃料燃燒后發出的熱能轉變為機械能。第三節曲柄連桿機構12第四節配氣機構一、概述1．功用：配氣機構是進、排氣管道的控制機構，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準時地開閉進、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣（汽油機）或新鮮空氣（柴油機）并及時排出廢氣。另外，當進、排氣門關閉時，保證氣缸密封。進氣充分、排氣徹底，四行程發動機都采用氣門式配氣機構。第四節配氣機構13三、配氣相位和氣門間隙1．配氣相位(valvetiming)（圖3-18）（1）定義：配氣相位是用曲軸轉角表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續時間，通常用環形圖表示-配氣相位圖。（2）理論上的配氣相位分析理論上講進、壓、功、排各占180°，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續時間都是曲軸轉角180°。但實際表明，簡單配氣相位對實際工作是很不適應的，它不能滿足發動機對進、排氣門的要求。三、配氣相位和氣門間隙14原因：①氣門的開、閉有個過程開啟總是由小→大關閉總是由大→小②氣體慣性的影響隨著活塞的運動同樣造成進氣不足、排氣不凈③發動機速度的要求實際發動機曲軸轉速很高，活塞每一行程歷時都很短，當轉速為5600r/min時一個行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉速為1500r/min，一個行程也只有0.02s，這樣短的進氣或排氣過程，使發動機進氣不足，排氣不凈。可見，理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排凈的要求，那么，實際的配氣相位又是怎樣滿足這個要求的呢？下面我們就進行分析。原因：15（3）實際的配氣相位分析為了便進氣充足，排氣干凈，除了從結構上進行改進外（如增大進、排氣管道），還可以從配氣相位上想點辦法，氣門能否早開晚閉，延長進、排氣時間呢？①氣門早開晚閉的可能從示功圖中可以看出，活塞到達進氣下止點時，由于進氣吸力的存在，氣缸內氣體壓力仍然低于大氣壓，在大氣壓的作用下仍能進氣；另外，此時進氣流還有較大的慣性。由此可見，進氣門晚關可以增加進氣量。進氣門早開，可使進氣一開始就有一個較大的通道面積，可增加進氣量。在作功行程快要結束時，排氣門打開，可以利用作功的余壓使廢氣高速沖出氣缸，排氣量約占50%。排氣門早開，勢必造成功率損失，但因氣壓低，損失并不大，而早開可以減少排氣所消耗的功，又有利于廢氣的排出，所以總功率仍是提高的。從示功圖上還可以看出，活塞到達上止點時，氣缸內廢氣壓力仍然高于外界大氣壓，加之排氣氣流的慣性，排氣門晚關可使廢氣排得更凈一些。（3）實際的配氣相位分析16由此可見，氣門具有早開晚關的可能，那么氣門早開晚關對發動機實際工作又有什么好處呢？進氣門早開：增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度，減小進氣阻力，增加進氣量。進氣門晚關：延長了進氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進氣量。排氣門早開：借助氣缸內的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。排氣門晚關：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。

由此可見，氣門具有早開晚關的可能，那么氣門早開晚關對發動機實172．氣門間隙(valveclearance)（1）定義：氣門間隙是指氣門完全關閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。（2）作用：給熱膨脹留有余地

保證氣門密封不同機型，氣門間隙的大小不同，根據實驗確定，一般冷態時，排氣門間隙大于進氣門間隙，進氣門間隙約為0.25～0.3mm，排氣門間隙約為0.3～0.35mm。2．氣門間隙(valveclearance)18間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發動機因進氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機構零件的撞擊增加，磨損加快。間隙過小：發動機工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關閉不嚴，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的19概述柴油機所用的燃油是柴油。柴油的粘度大且不易蒸發柴油機是利用高壓噴射的方法，在壓縮行程接近終了時，將柴油噴入氣缸，直接在氣缸內與空氣混合形成可燃混合氣.借助氣缸內工質的高溫自行著火燃燒。

1.柴油機的基本工作特征概述柴油機所用的燃油是柴油。1.柴油機的基本工作特征202．柴油的使用性能指標柴油是在533-623k的溫度范圍內，從石油中提煉出的碳氫化合物，含碳87%，氫12.6%和氧0.4%。發火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，發火性越好。蒸發性——由燃油的蒸餾實驗。粘度——決定燃油的流動性，粘度越小，流動性越好。凝點——指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度柴油按凝點分為10，0，-10，-20，-35五個牌號，其凝點分別不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃，牌號越高凝點越低。其代號分別為RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的漢語拼音字頭，凝點在0℃以上的則在"-"前加上"Z"字，選用時，號數應比實際氣溫低5～10℃。 概述 概述21對柴油機燃油供給系統的要求:α>1時為稀混合氣；α<1時為濃混合氣；α=1時為標準混合氣。柴油機的α通常都大于1，一般在1.15～2.2范圍內。α過大，混合氣過稀，燃燒速度慢，散發熱量多，Ne↓。α過小，混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經濟性變壞。可見α是影響發動機功率和油耗的重要因素。

（2）噴射壓力必須足夠高,一般在10MPa以上，以利于柴油霧化。（3）柴油噴射系統的噴油規律應與燃燒過程相對應。控制前期噴射量；加快中期噴射量；盡快結束后期噴射。（4）在燃燒室內組織較強的空氣渦流運動，促進空氣與柴油的均勻混合。（1）可燃混合氣濃度適中常用過量空氣系數α表示，它是燃燒1㎏燃料實際供給的空氣量與理論所需空氣量之比。α=對柴油機燃油供給系統的要求:α>1時為稀混合氣；α<1時為濃22工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務泵油過程可分為以下三個階段。

進油過程供油過程回油過程（一）柱塞式噴油泵的泵油原理

工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫23回油過程柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。結論：通過上述討論，得出下列結論

①柱塞往復運動總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。②柱塞每循環的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。③供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。④轉動柱塞可改變供油終了時刻，從而改變供油量。回油過程24第八節發動機潤滑系一、概述發動機工作時，各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上，并且發生高速的相對運動，有了相對運動，零件表面必然要產生摩擦，加速磨損。因此，為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長使用壽命，發動機上都必須有潤滑系(lubricationsystem)。第八節251.功用

潤滑作用：潤滑運動零件表面，減小摩擦阻力和磨損，減小發動機的功率消耗；清洗作用：機油在潤滑系內不斷循環，清洗摩擦表面，帶走磨屑和其它異物；冷卻作用：機油在潤滑系內循環還可帶走摩擦產生的熱量，起冷卻作用；密封作用：在運動零件之間形成油膜，提高它們的密封性，有利于防止漏氣或漏油；防銹蝕作用：在零件表面形成油膜，對零件表面起保護作用，防止腐蝕生銹；液壓作用：潤滑油還可用作液壓油，如液壓挺柱，起液壓作用；減震緩沖作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減震緩沖作用1.功用26二、發動機潤滑系的組成及油路集濾器、機油泵、油底殼、機油濾清器、機油散熱器、機油壓力表、機油溫度表放油螺栓油底殼機油濾清器油路集濾器二、發動機潤滑系的組成及油路集濾器、機油泵、油底殼、機油濾清27

第九節冷卻系一、概述1.作用

冷卻系(coolingsystem)的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。

冷卻的必要性：發動機工作時，因燃料的燃燒及運動零部件之間摩擦產生大量的熱，氣缸內氣體溫度可達2000度以上，直接與高溫氣體接觸的如氣缸體、氣缸蓋、活塞、氣門等若不及時加以冷卻，其運動部件將可能因受熱膨脹而破壞正常間隙，或因潤滑在高溫下失效而卡死；各機件也可能因高溫而導致其機械強度降低甚至損壞。第九節28冷卻的功能：使工作中的發動機得到適度的冷卻，從而保持發動機在最適宜的溫度范圍內工作。冷卻的不當所造成的后果：冷卻程度后果過冷熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油，磨損加劇。不足發動機過熱，充氣量減少燃燒不正常，發動機功率下降潤滑不良，加劇磨損冷卻程度后果過冷熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的292．分類

冷卻系按照冷卻介質不同可以分為風冷和水冷，如果把發動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的裝置稱為風冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發動機運轉噪音小，目前汽車發動機上廣泛采用的是水冷系。正常冷卻的冷卻介質：水冷卻系統：水為介質，即把發動機高溫零件的熱量先傳給水，然后經水再傳給大氣而進行冷卻的一套裝置。其優點在于冷卻均勻、運轉時噪音小，得以廣泛應用。風冷卻系統：通過高速的空氣流介質把高溫零件的熱量直接帶入大氣散發而進行的冷卻系統。兩者的適用范圍：系統溫度范圍水冷系氣缸蓋內冷卻水溫度在80-90℃風冷系鋁氣缸壁的溫度為150-180℃，鋁氣缸蓋為160-200℃2．分類

冷卻系按照冷卻介質不同可以分為風冷和水冷，30水冷卻系統的分類自然循環冷卻式：它分為蒸發式、冷凝式、熱流式三種。水的密度隨溫度的變化而變化，冷卻水在冷卻系統中進行循環。優點在于結構簡單，一定程度上可以自動調節冷卻強度；缺點是冷卻不均勻、局部會引起過熱且水箱的容積較大。強制循環冷卻式：它分為閉式和開式冷卻系統兩種。利用一水泵的動力造成壓差，迫使水在發動機中不斷循環，以水為載體帶走熱量達到冷卻效果。水冷卻系統的分類自然循環冷卻式：它分為蒸發式、冷凝式、熱流式31二、水冷系的組成和水路

目前大多數發動機采用強制循環式水冷卻系統。1、作用：以水作為冷卻介質，把發動機受熱零件吸收的熱量散發到大氣中去。2、組成：散熱器及其散熱器蓋：高溫冷卻液的熱量傳遞給空氣，使冷卻液溫度降低

風扇：強力抽吸，使空氣流由前向后以高速從散熱器中通過水泵：機體外的水吸入并加壓節溫器：保證發動機在不同負荷和轉速條件下在適宜的溫度范圍內工作，以控制冷卻水大、小循環回路的裝置；水套：氣缸蓋與氣缸體之間的夾層空間，使水得以接近受熱零件，并可循環流動分水管：使多缸發動機各汽缸冷卻強度均勻其他附件：百葉窗、放水閥、水溫表、支撐架等二、水冷系的組成和水路

目前大多數發動機采用強制循環式水冷卻32蠟式節溫器蠟式節溫器在橡膠管和感應體之間的空間里裝有石蠟，為提高導熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。常溫時，石蠟呈固態，閥門壓在閥座上。這時閥門關閉通往散熱器的水路，來自發動機缸蓋出水口的冷卻水，經水泵又流回氣缸體水套中，進行小循環。當發動機水溫升高時，石蠟逐漸變成液態，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對反推桿上端頭產生向上的推力。由于反推桿上端固定，故反推桿對橡膠管、感應體產生向下反推力，閥門開啟，當發動機水溫達到80℃以上時，閥門全開，來自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進行大循環。蠟式節溫器蠟式節溫器在橡膠管和感應體之間的空間里裝有石蠟，為333.1三相異步電動機的構造1.定子

定子由機座、鐵芯、三相繞組組成。機座用鑄鐵或鑄鋼制成，用來固定和保護定子鐵芯和定子繞組；兩個端蓋支承轉子。鐵芯是由互相絕緣的硅鋼片疊成的，壓裝在機座內，鐵芯的內圓周表面沖有槽，用以放置定子繞組。定子繞組由漆包線制成，分成三相對稱也嵌放在鐵芯的線槽內，每相定子繞組引出兩個線頭（始端和末端），三相繞組的六個端頭通過引出線引到機體外部的接線盒內。三相繞組可以聯接成星形Y和三角形△。3.1三相異步電動機的構造1.定子定子由機34轉子由轉子鐵芯，轉子繞組和轉軸組成。轉子鐵芯是圓柱狀，用硅鋼片疊成。表面沖有槽，用來安裝轉子繞組，鐵芯壓裝在轉軸上。轉子繞組做成鼠籠狀，就是在轉子鐵芯的槽中放銅條，兩端用端環聯接，或者在槽中澆鑄鋁液，兩端用導體連成一個整體（短路）。轉軸用來支承轉子鐵芯，并輸出轉矩。在轉子與定子之間有一個間隙，叫做氣隙（0.25~1.5mm）轉子由轉子鐵芯，轉子繞組和轉軸組成。35AAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相電流產生的合成磁場是一旋轉的磁場

即：一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360°

取決于三相電流的相序2.旋轉磁場的旋轉方向

結論：

任意調換兩根電源進線，則旋轉磁場反轉。任意調換兩根電源進線

(電路如圖)AXCZBY0toAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相電流產生的合成磁場36極對數旋轉磁場的磁極對數與三相繞組的排列有關C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'0極對數旋轉磁場的磁極對數C'Y'ABCXYZA'X'B'Z374.旋轉磁場的轉速工頻：

旋轉磁場的轉速取決于磁場的極對數p=1時0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ4.旋轉磁場的轉速工頻：旋轉磁場的轉速取決于磁場的極對數p38旋轉磁場轉速n1與極對數

p的關系極對數每個電流周期磁場轉過的空間角度同步轉速旋轉磁場轉速n1與頻率f和極對數p有關。可見:旋轉磁場轉速n1與極對數p的關系極對數每個電流周期同步396.轉差率

旋轉磁場的同步轉速和電動機轉子轉速之差與旋轉磁場的同步轉速之比稱為轉差率。

由前面分析可知，電動機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致，但轉子轉速

n不可能達到與旋轉磁場的轉速相等，即

異步電動機如果:無轉子電動勢和轉子電流

轉子與旋轉磁場間沒有相對運動，磁通不切

割轉子導條無轉矩因此，轉子轉速與旋轉磁場轉速間必須要有差別。6.轉差率旋轉磁場的同步轉速和電動機40異步電動機運行中:轉子轉速亦可由轉差率求得轉差率s

例：一臺三相異步電動機，其額定轉速n=975r/min，電源頻率f=50Hz。試求電動機的極對數和額定負載下的轉差率。解：根據異步電動機轉子轉速與旋轉磁場同步轉速的關系可知：n1=1000r/min,即

p=3

額定轉差率為異步電動機運行中:轉子轉速亦可由轉差率求得轉差率s例413.3三相異步電動機銘牌數據1.型號

磁極數(極對數

p=2)例如：

Y132M－4

用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。機座長度代號機座中心高（mm）三相異步電動機3.3三相異步電動機銘牌數據1.型號磁極42JO2-51-4電動機銘牌：

三相異步電動機

型號JO2-51-4功率7.5kw頻率50HZ

電壓380V電流14.9A接法（△）

轉速1450轉/分溫升75℃

工作方式

連續

絕緣等級E

產品編號２７８４３

××年××月出廠×××電機廠JO2-51-4電動機銘牌：434.電流例如：Y/6.73/11.64A

表示星形聯結下電機的線電流為6.73A；三角形聯結下線電流為11.64A。兩種接法下相電流均為6.73A。

5.功率與效率

鼠籠電機

=72~93％電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。

額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率

P2，它不等于從電源吸取的電功率

P1。4.電流例如：Y/6.73/11.44效率就是輸出功率與輸入功率之比。損耗功率包括銅損、鐵損、機械損耗。定子相電流比相電壓滯后一個φ角，cosφ就是功率因數。它表示電路里實際消耗的功率與電路總功率之比。6.功率因數

效率就是輸出功率與輸入功率之比。定子相電流比相電壓滯后一個φ45注意：實用中應選擇容量合適的電機，防止出現“大馬拉小車”的現象。PN

三相異步電動機的功率因數較低，在額定負載時約為0.7~0.9。空載時功率因數很低，只有0.2~0.3。額定負載時，功率因數最高。

7.額定轉速電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。P2

cos

O注意：實用中應選PN三相異步電動機的功率因數較低，在額46８．定額（工作方式）是表明電動機允許連續使用的時間。定額分為：①連續——表示電機可以依照額定的功率連續使用下去，繞組不會過熱。②短時——表示電機不能連續使用，而只能在規定的時間內依照額定的功率短使用，這樣才不會過熱。③斷續——表示電機的工作是短時的，但可以多次重復使用。８．定額（工作方式）473.4三相異步電動機的起動1.起動性能

起動問題：起動電流大，起動轉矩小。

一般中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5~7倍;電動機的起動轉矩為額定轉矩的(1.0~2.2)倍。大電流使電網電壓降低，影響鄰近負載的工作頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱后果：原因：起動：

n=0，s=1,接通電源。起動時

，n=0，轉子導體切割磁力線速度很大，轉子感應電勢轉子電流定子電流

3.4三相異步電動機的起動1.起動性能起動問題482.起動方法(1)直接起動

二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。(2)降壓起動：星形-三角形(Y－

)換接起動自耦降壓起動（適用于鼠籠式電動機）(3)轉子串電阻起動（適用于繞線式電動機）2.起動方法(1)直接起動(2)降壓起動：星形-49設：電機每相阻抗為Z降壓起動(1)Y－

換接起動

降壓起動時的電流為直接起動時的+－

起動U1U2V1V2W1W2+－正常運行U1U2V1V2W1W2設：電機每相阻抗為Z降壓起動(1)Y－換接起動降壓50下一頁章目錄總目錄上一頁(2)自耦降壓起動L1L3L2FUQQ2下合：

接入自耦變

壓器，降壓

起動。Q2上合：

切除自耦變

壓器，全壓

工作。合刀閘開關QQ2

自耦降壓起動適合于容量較大的或正常運行時聯成Y形不能采用Y－起動的鼠籠式異步電動機。下一頁章目錄總目錄上一頁(2)自耦降壓起動L1L3L2FU51

方法：任意調換電源的兩根進線，電動機反轉。

電動機正轉電動機反轉3.三相異步電動機的正、反轉電

源~UVWM3~

UVW電

源~M3~

方法：任意調換電源的兩根進線，電動機反轉。電動機523.5三相異步電動機的制動1.

能耗制動制動方法機械制動電氣制動能耗制動反接制動發電反饋制動

在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場與旋轉的轉子作用，產生了與轉子旋轉方向相反的轉距（制動轉距），使轉子迅速停止轉動。3.5三相異步電動機的制動1.能耗制動制動方法機械制動53nF

轉子

T

n1=0

2.

反接制動

停車時，將接入電動機的三相電源線中的任意兩相對調，使電動機定子產生一個與轉子轉動方向相反的旋轉磁場，從而獲得所需的制動轉矩，使轉子迅速停止轉動。

M3~+-運轉制動?RPnF轉子Tn1=02.反接制動停54M3~運轉制動?nF

轉子T

n1

3.

發電反饋制動

當電動機轉子的轉速大于旋轉磁場的轉速時，旋轉磁場產生的電磁轉距作用方向發生變化，由驅動轉距變為制動轉距。電動機進入制M運轉制動?nF轉子Tn13.發電反饋制動55動狀態，同時將外力作用于轉子的能量轉換成電能回送給電網。nF

轉子

T

n1

n>n1

動狀態，同時將外力作用于轉子的能量轉換成nF轉子T56三、水泵的一般構造1．葉輪2．泵殼3．填料函密封裝置

混流泵葉輪

離心泵葉輪ａ.封閉式ｂ.半封閉式ｃ.敞開式軸流泵葉輪

蝸殼形泵殼1.蝸道2.葉輪3.出水口

填料函示意圖1.填料盒2.填料座3.填料4.水封管5.水封環6.壓蓋三、水泵的一般構造1．葉輪混流泵葉輪離心泵葉57二、水泵的工作原理1.離心泵的工作原理二、水泵的工作原理58漁業機械行業管理分析59

離心泵是借離心力的作用來抽水的。圖示為單級離心泵。當其葉輪高速旋轉時，流道中的水在離心力的作用下，從葉輪中部以高速被甩離葉輪，射向四周。水流經過斷面逐漸擴大的泵殼流道，流速逐漸變慢而水壓增加，壓向出水管。此時葉輪的中心部分形成真空，而水源水面在大氣壓力的作用下，通過進水管進入泵內，稱為吸水。如果葉輪連續轉動，水就源源不斷地由低處抽送到高處。

單級離心泵1.進水管2.葉片3.葉輪4.泵殼5.出水管離心泵是借離心力的作用來60壓水原理：泵內先灌滿水，開動水泵，葉輪旋轉，水在離心力的作用下被葉輪甩出水口。由于流道的截面由小到大，逐步減慢了水流的流速，把高速水流的動能轉變成壓力能，以增加水流的壓力，然后從出水管壓出。吸水原理：水在離心力的作用下，葉輪把水甩出，水原來占有的地方形成真空，而水面還有大氣壓力的作用，水面壓力高，泵進口壓力低，水沿吸水管被壓上來，進入葉輪中。壓水原理：泵內先灌滿水，開動水泵，葉輪旋轉，水在離心力的作用612．軸流泵的工作原理

軸流泵是利用葉輪旋轉所產生的推升力來抽水的。它的葉輪浸沒在水里。當葉輪旋轉時，葉片對水產生升力作用，把水往上推送。但同時還使水產生旋轉運動，須用導水葉來消除，使泵內水流沿著泵軸方向流動。其特點是大流量、低揚程。

軸流泵1．進水喇叭2.出水彎管3.聯軸器4.導水葉5.葉輪

2．軸流泵的工作原理軸流泵是利用葉62

第四節水泵的主要工作參數1.水泵的揚程H水泵的揚程H——泵所輸送的單位重量流體從進口到出口的能量增值，單位：m又叫總揚程，也叫“水頭”，以H表示。指單位重量的液體通過水泵后，所獲得的能量。其實際指水泵能夠揚水的高度。總揚程H總由實際揚程（H實）和損失揚程（h損）兩部分組成。第四節水泵的主要工作參數1.水泵的揚程H水泵的揚程63漁業機械行業管理分析64即：H總=H實+h損或：H總=H吸+H壓H吸=H實吸+h吸損H壓=H實壓+h壓損

H總=H吸+H壓=H實吸+H實壓+h吸損+h壓損=H實+h損即：H總=H實+h損652.流量單位時間內泵所輸送的流體量稱為流量，常用Q表示。又叫出水量或輸水量：指水泵的單位時間內所能抽送水的體積或重量。單位：升/秒。2.流量單位時間內泵所輸送的流體量稱為流量，又叫出水量或輸66水泵銘牌上標出的流量，通常是指“額定流量”。水泵的尺寸與形狀是根據這一流量設計的，又稱“設計流量”。一般泵在這個流量下運行，效率最高，若偏離這個流量，效率則下降。流量是水泵的重要工作參數之一，水泵在運行中，如果流量發生變化，其它參數(如揚程，功率，效率)也相應變化。水泵銘牌上標出的流量，通常是指“額定流量”。流量是673.功率泵的功率指輸入功率，也是原動機傳到泵軸的上的功率，稱為軸功率，用N表示；單位：“瓦”、“千瓦”、“馬力”。

泵的輸出功率又稱為有效功率Ne，它表示單位時間內流體從泵中所得到的實際能量，可用流量和揚程求得:—被輸送流體的容重Q單位用H單位用m；則Ne單位為千瓦（kw）；3.功率泵的功率指輸入功率，也是原動機傳到泵軸的上68對泵通常是軸功率N和有效功率之間相差一個泵內損失，即包括機械損失，容積損失，和水力損失三部分。注：上式中的102是由于容重單位用對泵通常是軸功率N和有效功率之間相差一個泵內損失，即包694.效率

效率是標志著泵傳遞功率的有效程度，即泵工作的經濟性，可以用效率的變化高低來衡量，效率是有效功率與軸功率的比值。離心泵的效率與其形式、結構及容量大小有關，對于單級離心泵，，多級離心泵。4.效率效率是標志著泵傳遞功率的有效程度，即泵工作的經70例題某水泵流量,揚程，水泵的效率，原動機的備用系數K=1.05，原動機的傳動效率

試確定原動機的容量。解：原動機所需的容量為例題某水泵流量717．比轉數：又叫“比速”。它是反映水泵揚程、流量、轉速的綜合參數，是設計水泵的一個準則。它與轉速是兩個完全不同的概念。其大小與葉輪的形狀及大小有關。用ns表示。一般而言，對于離心泵，ns=50~300，混流泵為ns=300~600，軸流泵為600~1200。

定義：泵的揚程為1米，流量為0.07506米3/秒時，一臺水泵葉輪的轉速叫這臺水泵的比轉數。7．比轉數：又叫“比速”。它是反映水泵揚程、流量、轉速的綜合72上式:Q—泵的流量m3/s;H—揚程m;n—泵的轉數rpm泵的比轉數若是雙吸泵，對多級泵，z——為多級泵的級數。上式:Q—泵的流量m3/s;H—揚程m;n—泵的轉數r73例題試計算8BA-18型離心泵的比轉數ns，最佳工況下該泵的工作參數為Q=80L/s；

H=17mH2O，轉速n=1450rpm.解：8BA-18型離心泵型號的數字中，18表示縮小了10倍并化成整數的比轉數，根據水泵的計算比轉數ns的公式：化成整數：比轉數ns

=180例題試計算8BA-18型離心泵的比轉數ns，最解：74第四章水處理機械第一節水體中的溶氧及其變化規律

一、水中氧的來源自然界水體中氧的來源主要有二個方面：其一是空氣中的氧溶入水中約占10%，其二是水體中浮游植物光合作用釋放氧。浮游植物進行光合作用時，吸收CO2，釋放O2，這是水中溶氧的一個重要來源，約占90%。

壓力相同時，水中的飽和溶氧量是隨著溫度的降低而升高的。

第四章水處理機械75

三、影響氧氣溶解度和氧溶液速度的因素

影響氧氣溶解度的因素有溫度、壓力和含鹽量。氧氣及一切氣體的溶解度均是隨水溫的升高而下降。在一定溫度下，氧氣的溶解度隨其壓力的增加而增大，兩者成正比關系。水中含鹽量越高，氧氣的溶解度越小。

三、影響氧氣溶解度和氧溶液速度的因素76氧溶解速度的影響因素，主要是氧的飽和度和氣－液接觸界面。水中氧氣不飽和程度越大，即飽和程度越小，氧氣的溶解速度越快。氣－液接觸界面越大，氧氣溶解速度越快。氣－液接觸界面攪動越大，氧氣溶解速度越快。氧溶解速度的影響因素，主要是氧的飽和度和氣－液接觸界面。77四、水車式增氧機1.組成：電動機、減速箱、機架、浮筒、葉輪等。電動機一般采用三相異步電動機，轉速為890－1450轉/分，功率為0.75－3千瓦。2.增氧原理工作時，葉輪上葉片部分或全部浸沒于水中。電動機帶動葉輪作單向轉動，槳葉入水擊打水面，激起水花，把空氣帶入水中。同時產生一個作用力，將表層水壓入下層，并使水向后流動。當槳葉與水面垂直時，能迫使水體有一較大的定向水流；當槳葉繼續轉動而尚未離開水面時，槳葉背面形成負壓，使下層水上升；槳葉離開水面后，將水拋向空中并激起強烈水躍，增加水與空氣接觸。四、水車式增氧機78漁業機械行業管理分析79

三、葉輪式增氧機械

葉輪式增氧機的葉輪，依其結構特點又分為倒傘型葉輪、深水型葉輪和泵型葉輪等。增氧機在污水處理行業被稱之為曝氣裝置。主要由電機、減速箱、支架、葉輪、浮筒等五部分組成。

三、葉輪式增氧機械80漁業機械行業管理分析81倒傘葉輪增氧機

1．結構（1）電動機增氧機的動力均采用電動機。電動機上都裝有不礙通風的電機罩，以防日曬雨淋。通常采用JO2型全封閉三相異步電動機，最新系列產品Y系列三相異步電動機。轉速為1390~1480轉/分。（2）減速器其作用是把電動機的高速降低轉給葉輪，同時，降速后又能夠增加扭矩帶動葉輪。倒傘葉輪增氧機82

（3）支架均為鋼管，用以連接浮筒支撐增氧機浮于水面，并使葉輪保持一定的浸沒深度，一般采用三根，有的還設有水位調節裝置。（4）葉輪由鋼板焊接而成，主體為一倒園錐體，呈一倒傘形。它承擔著形成水躍，攪拌水體和吸入空氣三種任務。（5）浮筒用鋼板焊接而成或注塑而成。一般采用三只浮筒。

832．工作原理增氧機浮于水面工作，隨水位升降而升降，工作不受水位影響。這種增氧機在魚池中運動的主要機械作用是增氧、攪水和曝氣，這三個作用是在機器運轉過程中同時完成的。它的增氧原理是通過機械作用造成水躍、液面更新和負壓進氣等共同作用的結果。2．工作原理843．水質改良機其特點是：水質改良機綜合改良水質的主要目標是池塘內的淤泥，不象增氧機那樣，主要目標是池塘中的水體。水質改良機不僅具有翻噴淤泥、改良水質、抽吸底層低溫貧氧水達到增氧的功能外，還具有排灌和利用淤泥施肥的兩項功能。3．水質改良機85

第五節水質凈化機械一、水質凈化機概述

生物轉盤和生物轉筒統稱為水質凈化機。二者工作機理相同，適用小體，高密度養殖業。

水質凈化機特點是：工作時不流水、不換水而凈化水質，其凈化機理是利用生物膜來凈化水質。第五節水質凈化機械86三、凈化機理

生物轉盤凈化水質的機理是：由于盤片的旋轉，使盤面交替進出水面，連續運行7~10天后，盤片上形成生物膜。生物膜的形成與水溫有關。水溫低，形成慢，效果差。水溫要15℃以上為好。三、凈化機理87生物膜形成后，當盤片轉入水中時，水中的有機物被生物膜吸附。當盤片轉到空氣中時，被盤片帶起的水膜沿著生物膜表面向下灑滴，空氣中的氧不斷地溶解到水膜中去。微生物吸收水膜中的溶解氧，在生物酶的催化作用下，對有機物進行氧化分解，同時排出氧化分解過程中形成的代謝產物。在旋轉過程中，盤片上的生物膜不斷交替地和水、空氣接觸，連續不斷地完成吸附——吸氧——氧化分解過程，使池水中的有機物不斷分解，這樣來達到凈化水質的目的。生物膜形成后，當盤片轉入水中時，水中的有機物被生物膜吸附。當88漁業機械行業管理分析894．飼料系數與飼料效率飼料轉化率用飼料系數評價，指增長單位魚體濕重所消耗的干飼料重。F飼料系數＝Wt-W0飼料效率指單位干飼料所產生的魚體濕增重的百分數。Wt-W0飼料效率=F式中：F－飼料消耗量

Wt－收獲時魚蝦總重Wo－放養時魚蝦總重4．飼料系數與飼料效率90（四）魚蝦配合飼料加工工藝流程配合飼料加工工藝流程:

由以下六個主要工序組成：清理工序、計量配料工序、粉碎工序、混合工序、壓粒工序和包裝工序。其中，最基本的工序是粉碎、計量配料和混合。（四）魚蝦配合飼料加工工藝流程91二、飼料粉碎機械（一）飼料粉碎的目的及其方法飼料粉碎的目的，首先是增加飼料表面積，使飼料與消化酶接觸增加，有利于魚蝦、畜禽消化吸收。其次，原料經粉碎后，各種配料容易均勻混合。合適的粉碎度促進飼料在制粒時糊化、軟化的進程，有利于制粒效率與質量提高，從而提高飼料的商品價值。二、飼料粉碎機械92為達到不同的粉碎度要求，飼料粉碎可分一般粉碎、微粉碎和超微粉碎。①擊碎方法②磨碎方法③壓碎方法④鋸切碎方法為達到不同的粉碎度要求，飼料粉碎可分一般粉碎、微粉碎和超微粉93四、飼料混合機械（一）、混合與預混合1.混合就是在外力作用下，將配合后的各種物料互相摻合，使之在任何容積里每種組分的微粒達到一定程度的均勻分布。飼料混合的主要目的是為了將按配方配合好的粒度大小不等、比重不一的各種原料組分均勻，使魚蝦、畜、禽能采食到符合配方要求的飼料。2.預混合則是將各種微量成分（如維生素、礦物質、氨基酸、抗菌素、防腐劑等）同一定量的載體、稀釋劑預先混合成飼料的半成品。預混合的目的是為了在保證微量成分均勻分布的前提下，縮短配合飼料的混合周期。四、飼料混合機械94（二）、混合機理在飼料生產工藝過程中，廣泛采用的混合方法有攪拌混合和混合筒回轉混合。①對流混合;②擴散混合;③剪切混合;④沖擊混合；⑤粉碎混合。（二）、混合機理95(四)、飼料混合機類型對飼料混合機的基本要求是：①混合均勻度高，卸料時機內飼料殘留量低。②最佳混合時間短，裝料、卸料快，生產效率高。③結構簡單，操作、維修保養方便。④功耗較低，并能適應滿載起動。(四)、飼料混合機類型96（二）、螺桿式顆粒機

軟顆粒飼料機用于壓制含水量較高的（20~30%）、軟的、且具有一定可塑性、凝聚性和流動的原料。其特點是：結構簡單、造價低廉。1．構造該機主要由筒身、攪龍（螺桿）、模板、減速箱、機架等組成。

螺桿為變徑、變距結構，向出料方向逐漸減小輸送容積、使物料受力均勻。模板是顆粒成形的主要部件，改變模板孔徑，可生產直徑不同的顆粒。改變模板厚度，可改變顆粒的壓實程度。越厚、壓實越緊，反之，得到較低壓實度的飼料。（二）、螺桿式顆粒機97漁業機械行業管理分析982．工作過程動力裝置驅動變螺距變直徑的螺桿轉動，從進料斗進入筒身的物料被攪龍推進攪合，擠壓向前。在推送過程中，物料所受壓力隨之增大。在螺桿末端壓力最大，最后從模孔孔眼中擠出，形成條狀顆粒，經干燥后自行折斷，也可裝切刀將模孔中擠出的條狀顆粒切斷成圓柱狀顆粒。（三）、環模顆粒機壓制含水量比較低（11~20%）的原料。1．構造該機主要由動力傳動機構、進料機構和攪拌機構，壓粒機構蒸汽噴管等組成。2．工作過程99漁業機械行業管理分析100第一章內燃機

第一節概述

一、發動機及種類1.發動機：凡是把某種形式的能轉變為機械能的機器都稱為發動機。由能源不同分為：風力發動機、水力發動機、熱力發動機等。2.熱力發動機：把燃料燃燒的熱能轉變為機械能。分為內燃機和外燃機。外燃機：蒸汽機、汽輪機等。內燃機：柴油機、汽油機、煤氣機等。第一章內燃機

第一節概述一、發動機及種類101

二、內燃機分類

1.按燃料分：煤油機、柴油機、汽油機、煤氣機等；

2.按完成一個工作循環的行程數分：四沖程式、二沖程式；3.按著火方式分：壓燃式、點燃式4.按用途分：固定式（發電、排灌、農產品加工等）、移動式（拖拉機、汽車發動機）；5.按進氣方式分：增壓式、非增壓式；

6.按冷卻方式分：水冷、風冷；7.按氣缸數分：單缸、多缸；8.按氣缸排列形式分：直列式、臥式、v型。

102

三、內燃機系列和型號1.系列：按氣缸直徑不同將內燃機分成幾個系列，在同一系列中包括缸數不同的多種機型。如：95系列柴油機，195295395495695等。例如：495柴油機，表示四缸、四行程、缸徑95mm、水冷柴油機；1E40F汽油機，表示單缸、二行程、缸徑40mm、風冷汽油機。漁業機械行業管理分析103

2.型號：變型符號：用數字順序表示機器特征符號：用字母表示Q——汽車用T——拖拉機用C——船用Z——增壓F——風冷.無F為水冷

缸徑：用mm數表示氣缸直徑行程：E表示二行程.不用符號表示四行程氣缸數：用數字表示變型符號：用數字順序表示機器特征符號：用字母表示缸104

第二節內燃機工作原理

一、一般結構和基本術語1.一般結構（圖1-1）

氣缸蓋、進氣門、排氣門、噴油器或火花塞、氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。

2.常用名詞術語：

（1）上止點：活塞在氣缸中往復運動時，活塞頂離曲軸中心最遠處。（2）下止點：活塞在氣缸中往復運動時，活塞頂離曲軸中心最近處。（3）活塞行程：活塞在上、下止點之間移動的距離，用‘S’表示。（4）燃燒室容積（Vc）：活塞位于上止點時活塞頂與氣缸蓋之間的空間容積。

（5）氣缸工作容積（Vh）：上止點與下止點之間的氣缸容積。Vh=πD2S×10ˉ3/4(L)式中：D—缸徑S—活塞行程內燃機總排量(Vl)：多缸內燃機各氣缸工作容積之和.Vl=Vh×i式中：i－氣缸數（６）氣缸總容積（Va）：活塞位于下止點時，活塞頂上方封閉容積。Va＝Vc＋Vh（７）.壓縮比（ε）：氣缸總容積與燃燒室容積之比。

ε＝Va／Vc＝（Vc＋Vh）／Vc＝１＋Vh／Vc

ε表示氣體在氣缸內被壓縮的程度。柴油機：ε＝１４～２０汽油機：ε＝６～１０

105

二、單缸四沖程柴油機工作過程

１.柴油機基本工作原理：先將新鮮空氣吸入氣缸并壓縮，然后將柴油以高壓噴射到燃燒室內，利用被壓縮后的高溫空氣使柴油著火燃燒，高溫高壓的燃氣推動活塞作功，使柴油機運轉，將熱能轉變為機械能向外界輸出。

２.工作過程：（１）進氣過程：曲軸轉角從０°～１８０°，活塞由上止點→下止點，氣缸容積↑，壓力↓，進氣門開，排氣門閉，在壓力差作用下，新鮮空氣被吸入氣缸，直至活塞下止點，進氣終了，進氣門閉。（２）壓縮行程：曲軸轉角從１８０°～３６０°，活塞由下止點→上止點，進、排氣門關閉，氣體被壓縮，Ｔ、Ｐ均↑Ｔ＝７５０～１０００Ｋ，Ｐ＝２９４０～４９００KPa。

106

（３）作功行程：曲軸轉角從360°～540°，進、排氣門關閉，.氣缸內溫度﹥柴油自燃溫度（約６００Ｋ），高壓柴油噴入燃燒室，迅速與空氣混合，著火燃燒，放出大量熱能，此時.氣缸內Ｐ＝５９００～８８００KPa，Ｔ＝１８００～２２００Ｋ，高溫高壓燃氣推動活塞由上止點→下止點，通過連桿轉動曲軸，作功行程終了時，Ｐ＝２９０～５８０KPa，Ｔ＝１０００～１２００K；（４）排氣行程：曲軸轉角從540°～720,活塞由下止點→上止點，排氣門打開，進氣門關閉，廢氣壓力﹥大氣壓，在活塞推送和壓力差下廢氣排出。以上“進、壓、爆、排“四個行程循環往復，柴油機不斷工作，柴油機每完成進氣壓、壓縮、作功、排氣四個行程稱為一個工作循環。一個工作循環中活塞往復四次，曲軸旋轉兩周。

（３）作功行程：曲軸轉角從360°～540°，107

三、單缸四行程汽油機工作過程：１.汽油機基本工作原理：先將汽油和新鮮空氣組成可燃混合氣體吸入氣缸并壓縮，然后用電火花點火使混合氣燃燒，高溫高壓的燃氣推動活塞作功使汽油機運轉將熱能轉變為機械能。２.工作過程：與四沖程柴油機類似，

主要區別：

（１）進氣行程吸入氣缸不是純空氣，而是空氣與汽油相混合的可燃混合氣。（２）汽油機壓縮比較小（３）采用電火花點火。漁業機械行業管理分析108

３.二沖程柴油機與二沖程汽油機工作過程的區別：①吸入新鮮空氣而非混合氣；②壓縮終了時噴入柴油；③壓燃而非點燃。４.二沖程內燃機與四沖程比較特點：①曲軸每轉一周作功一次理論功率為四沖程的兩倍；②因作功頻率高，故運轉平穩，可采用小尺寸飛輪；③省去了配氣機構，結構簡單，重量輕；④換氣時間短，廢氣排除不干凈；減少了有效作功行程，實際功率為四沖程１.５～１.６倍；⑤換氣時有部分新鮮可燃混合氣隨廢氣排出，經濟性較差。

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五、內燃機的組成一般由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、潤滑系、冷卻系和起動裝置等組成。在汽油機上還設有點火系。

五、內燃機的組成110第三節曲柄連桿機構一、概述1.功用曲柄連桿機構是內燃機實現工作循環，完成能量轉換的傳動機構，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構在作功行程中把活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發動機借以產生并傳遞動力的機構。通過它把燃料燃燒后發出的熱能轉變為機械能。第三節曲柄連桿機構111第四節配氣機構一、概述1．功用：配氣機構是進、排氣管道的控制機構，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準時地開閉進、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣（汽油機）或新鮮空氣（柴油機）并及時排出廢氣。另外，當進、排氣門關閉時，保證氣缸密封。進氣充分、排氣徹底，四行程發動機都采用氣門式配氣機構。第四節配氣機構112三、配氣相位和氣門間隙1．配氣相位(valvetiming)（圖3-18）（1）定義：配氣相位是用曲軸轉角表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續時間，通常用環形圖表示-配氣相位圖。（2）理論上的配氣相位分析理論上講進、壓、功、排各占180°，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續時間都是曲軸轉角180°。但實際表明，簡單配氣相位對實際工作是很不適應的，它不能滿足發動機對進、排氣門的要求。三、配氣相位和氣門間隙113原因：①氣門的開、閉有個過程開啟總是由小→大關閉總是由大→小②氣體慣性的影響隨著活塞的運動同樣造成進氣不足、排氣不凈③發動機速度的要求實際發動機曲軸轉速很高，活塞每一行程歷時都很短，當轉速為5600r/min時一個行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉速為1500r/min，一個行程也只有0.02s，這樣短的進氣或排氣過程，使發動機進氣不足，排氣不凈。可見，理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排凈的要求，那么，實際的配氣相位又是怎樣滿足這個要求的呢？下面我們就進行分析。原因：114（3）實際的配氣相位分析為了便進氣充足，排氣干凈，除了從結構上進行改進外（如增大進、排氣管道），還可以從配氣相位上想點辦法，氣門能否早開晚閉，延長進、排氣時間呢？①氣門早開晚閉的可能從示功圖中可以看出，活塞到達進氣下止點時，由于進氣吸力的存在，氣缸內氣體壓力仍然低于大氣壓，在大氣壓的作用下仍能進氣；另外，此時進氣流還有較大的慣性。由此可見，進氣門晚關可以增加進氣量。進氣門早開，可使進氣一開始就有一個較大的通道面積，可增加進氣量。在作功行程快要結束時，排氣門打開，可以利用作功的余壓使廢氣高速沖出氣缸，排氣量約占50%。排氣門早開，勢必造成功率損失，但因氣壓低，損失并不大，而早開可以減少排氣所消耗的功，又有利于廢氣的排出，所以總功率仍是提高的。從示功圖上還可以看出，活塞到達上止點時，氣缸內廢氣壓力仍然高于外界大氣壓，加之排氣氣流的慣性，排氣門晚關可使廢氣排得更凈一些。（3）實際的配氣相位分析115由此可見，氣門具有早開晚關的可能，那么氣門早開晚關對發動機實際工作又有什么好處呢？進氣門早開：增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度，減小進氣阻力，增加進氣量。進氣門晚關：延長了進氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進氣量。排氣門早開：借助氣缸內的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。排氣門晚關：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。

由此可見，氣門具有早開晚關的可能，那么氣門早開晚關對發動機實1162．氣門間隙(valveclearance)（1）定義：氣門間隙是指氣門完全關閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。（2）作用：給熱膨脹留有余地

保證氣門密封不同機型，氣門間隙的大小不同，根據實驗確定，一般冷態時，排氣門間隙大于進氣門間隙，進氣門間隙約為0.25～0.3mm，排氣門間隙約為0.3～0.35mm。2．氣門間隙(valveclearance)117間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發動機因進氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機構零件的撞擊增加，磨損加快。間隙過小：發動機工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關閉不嚴，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的118概述柴油機所用的燃油是柴油。柴油的粘度大且不易蒸發柴油機是利用高壓噴射的方法，在壓縮行程接近終了時，將柴油噴入氣缸，直接在氣缸內與空氣混合形成可燃混合氣.借助氣缸內工質的高溫自行著火燃燒。

1.柴油機的基本工作特征概述柴油機所用的燃油是柴油。1.柴油機的基本工作特征1192．柴油的使用性能指標柴油是在533-623k的溫度范圍內，從石油中提煉出的碳氫化合物，含碳87%，氫12.6%和氧0.4%。發火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，發火性越好。蒸發性——由燃油的蒸餾實驗。粘度——決定燃油的流動性，粘度越小，流動性越好。凝點——指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度柴油按凝點分為10，0，-10，-20，-35五個牌號，其凝點分別不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃，牌號越高凝點越低。其代號分別為RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的漢語拼音字頭，凝點在0℃以上的則在"-"前加上"Z"字，選用時，號數應比實際氣溫低5～10℃。 概述 概述120對柴油機燃油供給系統的要求:α>1時為稀混合氣；α<1時為濃混合氣；α=1時為標準混合氣。柴油機的α通常都大于1，一般在1.15～2.2范圍內。α過大，混合氣過稀，燃燒速度慢，散發熱量多，Ne↓。α過小，混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經濟性變壞。可見α是影響發動機功率和油耗的重要因素。

（2）噴射壓力必須足夠高,一般在10MPa以上，以利于柴油霧化。（3）柴油噴射系統的噴油規律應與燃燒過程相對應。控制前期噴射量；加快中期噴射量；盡快結束后期噴射。（4）在燃燒室內組織較強的空氣渦流運動，促進空氣與柴油的均勻混合。（1）可燃混合氣濃度適中常用過量空氣系數α表示，它是燃燒1㎏燃料實際供給的空氣量與理論所需空氣量之比。α=對柴油機燃油供給系統的要求:α>1時為稀混合氣；α<1時為濃121工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務泵油過程可分為以下三個階段。

進油過程供油過程回油過程（一）柱塞式噴油泵的泵油原理

工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫122回油過程柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。結論：通過上述討論，得出下列結論

①柱塞往復運動總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。②柱塞每循環的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。③供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。④轉動柱塞可改變供油終了時刻，從而改變供油量。回油過程123第八節發動機潤滑系一、概述發動機工作時，各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上，并且發生高速的相對運動，有了相對運動，零件表面必然要產生摩擦，加速磨損。因此，為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長使用壽命，發動機上都必須有潤滑系(lubricationsystem)。第八節1241.功用

潤滑作用：潤滑運動零件表面，減小摩擦阻力和磨損，減小發動機的功率消耗；清洗作用：機油在潤滑系內不斷循環，清洗摩擦表面，帶走磨屑和其它異物；冷卻作用：機油在潤滑系內循環還可帶走摩擦產生的熱量，起冷卻作用；密封作用：在運動零件之間形成油膜，提高它們的密封性，有利于防止漏氣或漏油；防銹蝕作用：在零件表面形成油膜，對零件表面起保護作用，防止腐蝕生銹；液壓作用：潤滑油還可用作液壓油，如液壓挺柱，起液壓作用；減震緩沖作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減震緩沖作用1.功用125二、發動機潤滑系的組成及油路集濾器、機油泵、油底殼、機油濾清器、機油散熱器、機油壓力表、機油溫度表放油螺栓油底殼機油濾清器油路集濾器二、發動機潤滑系的組成及油路集濾器、機油泵、油底殼、機油濾清126

第九節冷卻系一、概述1.作用

冷卻系(coolingsystem)的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。

冷卻的必要性：發動機工作時，因燃料的燃燒及運動零部件之間摩擦產生大量的熱，氣缸內氣體溫度可達2000度以上，直接與高溫氣體接觸的如氣缸體、氣缸蓋、活塞、氣門等若不及時加以冷卻，其運動部件將可能因受熱膨脹而破壞正常間隙，或因潤滑在高溫下失效而卡死