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通用小型汽油機的振動測試與分析
資源天下 2014/5/16 7:24:17
【摘 要】振動是影響小型汽油機可靠性、耐久性的重要指標。按照國家標準GB/T 10398推薦的實驗裝置要求建立了一套通用小型汽油機振動測試系統(tǒng)，以168F汽油機為研究樣機，分析了通用小型汽油機的結(jié)構(gòu)特點及影響振動的因素；對168F汽油機進行多工況的振動測試與分析，結(jié)果表明168F汽油機由于采用無軸平衡方式平衡往復(fù)慣性力，整機當量振動烈度偏大，分析給出了減小振動的方法和措施。通過本課題的研究可以對技工學(xué)校數(shù)控加工和汽車維修專業(yè)的項目建設(shè)和開發(fā)給予一定的技術(shù)支撐，也可以促進校企合作的開展,同時能提升技工學(xué)校的教育教學(xué)水平，實現(xiàn)學(xué)校育人和行業(yè)發(fā)展、企業(yè)人才需求的“無縫對接”。
關(guān)鍵詞：通用小型汽油機；振動；測試；振動烈度；項目建設(shè)；校企合作
1.前言
汽油發(fā)動機（Gasoline Engine ），是以汽油作為燃料的發(fā)動機。由于汽油粘性小，蒸發(fā)快，可以用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸，經(jīng)過壓縮達到一定的溫度和壓力后，用火花塞點燃，使氣體膨脹做功。汽油機的特點是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價低廉， 運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。通用小型汽油機在我國定義為30KW以下，在歐美指功率小于19KW以下的小型發(fā)動機。它主要作為農(nóng)林植保機械、小型農(nóng)機具、園林機械、發(fā)電機組、建筑機械、舷外機械等的配套動力。由于通用小型汽油機體積小、重量輕、價格便宜、使用方便,所以在各種機具配套中占有重要位置。特別是在背負式機械之中,通用小型汽油機更是唯一的配套動力。通用小型汽油機一般為單缸機，少數(shù)為雙缸或四缸機。
2.汽車發(fā)動機振動的原因分析
2.1 油氣自燃
油氣果然需要火花塞點燃，但是在高溫、高壓的環(huán)境中會使油氣自燃。
2.2 燃油辛烷值過低
辛烷值是燃油抗振動的指標，其值越高，抗振動性越強。壓縮比高的發(fā)動機，燃燒室的壓力較高，若是使用抗振動性低的燃油，則容易發(fā)生振動。
2.3 發(fā)動機過度積碳
發(fā)動機在燃燒室內(nèi)過度積碳，除了會使壓縮比增大（產(chǎn)生高壓），也會在積碳表面產(chǎn)生高溫熱門，使發(fā)動機振動。
2.4 空燃比不準確
過于稀的燃料空氣混合比，會使燃料溫度驟升，從而造成發(fā)動機溫度晉升，則輕易發(fā)生振動。
2.5 點火角過于提前
為了使活塞在壓縮上止點結(jié)束后，一進入動力沖程能立刻獲得動力，通常都會在活塞達到上止點條件前點火（因為從點火到完全燃燒需要一段時間）。而過于提早的點火會使得活在還在壓縮行程時，大部分汽油已經(jīng)燃燒，此時未燃燒的油氣會承受極大的壓力自燃，從而引起振動。
3.通用小型汽油機結(jié)構(gòu)和工作過程
3.1小型汽油機一般系統(tǒng)組成
（1）曲軸連桿系統(tǒng)包括活塞、連桿、曲軸、滾針軸承、油封等。
（2）機體系統(tǒng)包括缸蓋、缸體、曲軸箱、消聲器、防護罩等。
（3）燃油系統(tǒng)包括油箱、開關(guān)、濾網(wǎng)、積淀杯和化油器等。
（4）冷卻系統(tǒng)包括冷卻風(fēng)扇、引風(fēng)罩等。有些背負式噴霧噴粉機在大風(fēng)機后蝸殼上開冷卻口，由引風(fēng)罩引出冷卻氣流，就不再需要單獨的冷卻葉輪。
（5）潤滑系統(tǒng)二沖程汽油機采用汽油與潤滑油組合的混合油潤滑與供油系統(tǒng)合用。四沖程汽油機潤滑與供油分開，曲軸箱配有潤滑油油面尺。
（6）配氣系統(tǒng)四沖程汽油機由進、排氣門、搖臂、推桿、挺桿及凸輪軸等組成。二沖程汽油機沒有進、排氣門，而是在汽缸體上開有進氣口、出氣口和換氣口，利用活塞上下運動來開啟或關(guān)閉各氣孔。
（7）啟動系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)，一種是由啟動繩和簡單啟動輪組成；另一種是回彈式啟動結(jié)構(gòu)，帶有彈簧結(jié)合齒和防護罩等。
（8）點火系統(tǒng)包括磁電機、高壓線、火花塞等。
3.2 小型汽油機工作過程
一個工作循環(huán)包括有四個活塞行程（所謂活塞行程就是指活塞由上止點到下止點之間的距離的過程）：進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程（做功沖程）和排氣沖程。
4.小型汽油機振動測試
4.1 汽油機原始數(shù)據(jù)
汽油機質(zhì)量：m1=33.58kg；平板及其附件質(zhì)量：m2=173 kg；汽油機平板系統(tǒng)質(zhì)量M=m1+m2=206.58 kg
測點距離R：200 mm；測點距離S：345 mm
平板寬B：700 mm；平板高H：28 mm
汽油機寬B’：395 mm；汽油機高H’：331.5 mm
.......
6.總結(jié)
通過本次論文的研究，更讓我意識到一體化教學(xué)改革中師資力量提升的重要性。一體化教（未完，下一頁）
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