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工程机械动力装置—柴油机

第七章工程机械动力装置—柴油机
第一节柴油机的工作原理、组成及主要性能参数
发动机为工程机械的行走、作业等提供动力，保证其正常行驶和工作。工程机械广泛采用柴油机作为动力。柴油机是内燃机的一种，是把燃料燃烧后所产生的热能转变成机械能的动力装置。

一、概述发动机根据其活塞运动方式的不同，可分为往复活塞式和旋转活塞式两类。工程机械多采用往复活塞式发动机。往复活塞式发动机的分类如下：按冲程数：四冲程发动机、二冲程发动机；按气缸数：单缸发动机、多缸发动机；按所用燃料：柴油机、汽油机、煤气机、特种燃料（氢气、天然气等）发动机、多种燃料发动机；按着火方式：点燃式（化油器、电喷及柴油机）、压燃式（柴油机、多种燃料发动机）；

排气行程（图7—2d）：曲轴继续旋转，活塞又由下止点被推向上止点，此时进气门关闭，排气门开启，燃烧废气经排气门排到大气中，从而为下一循环的进气做好准备。由于排气系统阻力的影响，排气终了时气缸内压力稍高于大气压力，约为103～123kPa；温度约为570～770K。至此，四行程柴油机经历了进气、压缩、做功、排气四个过程，活塞上下走了四个行程，完成了一个工作循环。当活塞重新由上止点向下止点运动时，新的工作循环又开始了。

3. 燃料供给系柴油机的燃料供给系是根据工况需要，定时、定量、定压地向气缸内供给一定雾化质量的干净柴油。它主要包括柴油的油箱、输油泵、滤清器、喷油泵、喷油器及调速装置等。 4. 润滑系统润滑系是保证柴油机连续可靠工作的必要条件，它的任务是将机油供给各运动零件的摩擦表面，起到润滑、冷却、清洗及辅助密封等作用，它主要包括机油的输油泵、滤清器、散热器和管道等。 5. 冷却系冷却系的任务是将受热零件的多余热量散到大气中去，保证柴油机始终处在正常的温度下工作，冷却系分为水冷却系和风冷却系两种。水冷却系主要包括水泵、散热器、风扇、水温调节装置及管路等；风冷却系的主要机件是风扇。

工程机械讲义课件PPT(共33页)

顶推门架铰接在履带式基础车台车架的球状支承上，铲刀可绕其铰接支承升降。
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3．推土板的结构与型式
• 推土板主要由曲面板和可卸式刀片组成。推土板断面的结构有开式、半开式、闭式三种型式。
• 小型推土机采用结构简单的开式推土板；中型推土机大多采用半开式的推土板；大型推土机作业条件恶劣，为保证足够强度和刚度，采用闭式推土板。闭式推土板为封闭的箱形结构，其背面和端面均用钢板焊接而成，用以加强推土板的刚度。
• 斜铲推土机装有回转式铲刀推土装置，其构造如下图：
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1—推土板；2—斜撑杆；3—顶推门架支承；4—推杆球状铰销；5—推土板推杆； 6—顶推门架
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回转式铲刀
回转式铲刀可根据施工作业的需要调整铲刀在水平和垂直平面内的倾斜角度。
铲刀水平斜置后，可在直线行驶状态下实现单侧排土，回填沟渠，提高作业效率；
铲刀侧倾后，可在横坡上进行推铲作业，或平整坡面，也可用铲尖开挖小沟。
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顶推门架前端应采用球铰连接，铲刀与推杆、铲刀与斜撑杆之间，也应采用球铰或万向联轴器连接。
当两侧的螺旋推杆分别铰装在顶推门架的中间耳座上时，铲刀呈正铲状态；当一侧推杆铰装在顶推门架的后耳座上，而另一侧推杆铰装在顶推门架的前耳座上时，铲刀则呈斜铲状态；当一侧斜撑杆伸长，而另一侧斜撑杆缩短时，即可改变铲刀在垂直平面内的侧倾角，铲刀则呈侧铲状态。同时，调节两侧斜撑杆的长度(左、右斜撑杆的长度应相等)，还可改变铲刀的切削角。
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五轮一带图

挖机的工作原理及结构ppt课件

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５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为
液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能——实现铲斗运动
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1、引导轮 2、中心回转接头 3、控制阀 4、终传动 5、行走马达 6、液压泵 7、发动机 8、行走速度电磁阀 9、回转制动电磁阀 10、回转马达 11、回转机构 12、回转支承
统、回转机构、行走机构、工作装置、操纵机构和辅助设备等,常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上,通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。
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动力装置单斗液压挖掘机的动力装置，多采用直立式多缸、
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工作装置液压挖掘机工作装置的种类繁多（可达100余
种），目前工程建设中应用最多的是反铲和破碎器。铰接式反铲是单斗液压挖掘机最常用的结构形式，动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接，在液压缸的作用下各部件绕铰点摆动，完成挖掘、提升和卸土等动作。
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二、基本原理挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械
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挖掘机动力系统动力传输路线
１）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮— —轨链履带——实现行走
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反铲工作装置 1-斗杆油缸；2-动臂；3-液压管路；4-动臂油缸； 5-铲斗；6-斗齿；7-侧齿； 8-连杆；9-摇杆； 10-铲斗油缸；11-斗杆

工程机械 ppt课件

• 4WD的优点是：四个车轮均有动力，地面附着率最大，通过性和动力性好。
• 如北京切诺基、长城赛弗、东风本田 CRV汽车等。越野汽车为了充分利用所
有车轮与地面之间的附着条件，以获得尽可能大的牵引力，而采用四轮驱动。
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（四）发动机中置后轮驱动
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■四轮驱动（4WD）
• 无论上面的哪种布局，都可以采用四轮驱动，以前越野车上应用的最多，
但随着限滑差速器技术的发展和应用，
四驱系统已能精确地调配扭矩在各轮之
间分配，所以高性能跑车出于提高操控性考虑也越来越多采用四轮驱动。
• FF是现代小、中型轿车普遍采用的布置方案。如上海桑塔纳、奥迪100、夏利、富康雪铁龙、广州本田雅阁和丰田佳美等轿车，其中夏利轿车为发动机横置，桑塔纳轿车为发动机纵置。这种布置形式在重心较低的微型、普通型轿车上得到了广泛的运用。
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• (三）后置后驱（RR）
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（4）电传动
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（二）行驶系
• 1. 功用：支撑整个机械并保证机械行驶和进行各种作业。
• 2. 分类：履带式、轮胎式、轨行式、步行式。
• 3. 轮胎式组成：车架、车桥、悬架和车轮。车架通过悬架与前后车桥相连，车桥两端则安装车轮。
• 履带式组成：机架、履带架、四轮一带等组成。
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挖掘机械ppt课件

a）正铲；b）反铲； c）刨铲；d）刮铲； e）拉铲；f）抓斗； g）吊钩；h）桩锤； i）夯板
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a）正铲：是机械式挖掘机的主要形式，主要挖掘停机面以上的工作面。
b）反铲：是机械式挖掘机的一种换用装置，主要挖掘停机面以下的工作面。
c）刨铲：用于平整场地。 e）拉铲：铲斗为挠性连接，适用于挖掘停机面以下的工作面。拉铲的挖掘能力受铲斗自重的限制，一般只适宜挖掘土料和砂砾。
抓斗：根据作业对象不同，液压抓斗结构形状也不相同。双颚式抓斗用于土方作业。
液压挖掘机还可以配用其它装置完成不同的作业，如平整刮刀、液压镐、液压钻、松土器等。挖掘机属于循环作业式机械，每一个工作循环包括：挖掘、回转、卸料和返回四个过程。
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三、液压挖掘机的主要技术参数
46、47-换向齿轮；48-换向机构水平20轴21精；选5ppt1-斗底开启卷筒
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发动机1的动力经主离合器2与链式减速器3传
给换向机构水平轴48。然后分成两条传动路线：
由齿轮4、5、11将动力传递至主卷扬轴12，
驱动主卷筒回转，控制铲斗的动作；另一路由换
向机构经垂直轴42、两挡变速器43，经齿轮28、
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工作装置主要由动臂8、斗杆4、铲斗1、连杆2、摇杆3、动臂油缸7、斗杆油缸6和铲斗油缸5等组成。各构件之间的连接以及工作装置与回转平台的连接全部采用铰接，通过三个油缸的伸缩配合，实现挖掘机的挖掘、提升和卸土等作业过程。
图5-12 单斗液压挖掘机的总体结构
1-铲斗；2-连杆；3-摇杆； 4-斗杆；5-铲斗油缸；6斗杆油缸；7-动臂油缸； 8-动臂；9-回转支撑； 10-回转驱动装置；11-燃油箱；12-液压油箱；13控制阀；14-液压泵；15发动机；17-液压油冷却器； 18-平台；19-中央回转接头；20-行走装置；21-操作系统；22-驾驶室

船舶主推进动力装置船舶柴油机概述课件

2024年8月5日12时54分
chapter 1 船舶柴油机概述
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低速柴油机的特点
经济性最佳（热效率达到55%，155g/KWh）柴油机的转速很低（直接配螺旋桨）船用低速柴油机功率大（二冲程大缸径）结构简单、工作可靠可燃用劣质燃料
2024年8月5日12时54分
chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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重量和外形尺寸指标
比重量（单位功率重量）
gw
Gw Ne
kg /kW
单位体积功率
Nv
Ne V
kW /m3
式中：Ne ----与标定功率
V -----柴油机外廓体积
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中速柴油机的特点
重量轻，尺寸小可选择最佳螺旋桨转速可以多台柴油机联用油耗率比低速机略高寿命比低速机略短管理麻烦
2024年8月5日12时54分
chapter 1 船舶柴油机概述
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2024年8月5日12时54分
Exhaust Valve：排气阀 Fuel Injector：喷油器 Cylinder Liner： Piston: Turbocharger: Entablature: Fuel Pump: Suffing Box Camshaft Corsshead Connecting rod Crankshaft Bedplate Tie Bolts

船舶主推进动力装置课件

交通运输
用于海上货物运输、邮轮旅游等。
科学考察
用于海洋科学考察、研究等。
船舶主推进动力装置的发展趋势与展望
高效能
智能化
随着能源消耗的日益增加，船舶主推进动力装置正朝着高效能、低能耗的方向发展。
随着智能化技术的不断发展，船舶主推进动力装置将逐步实现智能化控制和管理。
环保化
多样化
随着环保意识的不断提高，船舶主推进动力装置正朝着环保化、低排放的方向发Hale Waihona Puke 。船舶主推进动力装置课件
• 船舶主推进动力装置概述 • 船舶主推进动力装置的工作原理 • 船舶主推进动力装置的维护与保养 • 船舶主推进动力装置的应用与发展趋势 • 船舶主推进动力装置的安全操作与规范
01
CATALOGUE
船舶主推进动力装置概述
船舶主推进动力装置的定义与功能
定义
船舶主推进动力装置是船舶中用于提供推进动力的核心设备，包括发动机、传动系统、推进器等部分。
功能
船舶主推进动力装置的主要功能是为船舶提供动力，使其能够实现航行、操纵和作业等任务。
船舶主推进动力装置的分类
按能源类型
船舶主推进动力装置可分为柴油机、燃气轮机、蒸汽轮机、电动机等类型。
按推进方式
船舶主推进动力装置可分为直接推进和间接推进方式，其中直接推进方式是指发动机直接驱动推进器，间接推进方式则通过传动系统实现发动机与推进器之间的动力传递。
根据故障原因采取相应的措施进行排除，如更换部件、调整参数等。
预防措施
针对已发生的故障制定预防措施，防止类似故障再次发生。
04
CATALOGUE
船舶主推进动力装置的应用与发展趋势
船舶主推进动力装置的应用领域

工程机械ppt课件

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6.2 液压传动的基本概念
压缩性：恒温情况下，液体受压力作用而体积缩小，密度变大的性质。其大小用压缩系数β表示。
（1）体积压缩系数
β
1 ΔV Δ p V0
V0-压缩前液体体积(m3)； Δp-压力变化(Pa)；
ΔV-压缩后液体体积的变化(m3) 。
（2）体积弹性模量：体积压缩系数β的倒数。
帕斯卡原理：以液体的压力来传递能量和动力。
F1
F2
密闭液体上的压强，能够大小
不变地向各个方向传递。
液压传动特点：结构简单紧凑、传动比大、平稳、动作灵敏、易控制。
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帕斯卡原理应用实例
图中是运用帕斯卡原理寻找推力和负载间关系的实例。图中垂直、水平液压缸截面积为A1、A2；活塞上负载为F1、F2。两缸互相连通，构成一个密闭容器，则按帕斯卡原理，缸内压力到处相等，p1=p2，于是F2＝F1 . A2/A1，如果垂直液缸活塞上没负载，则在略去活塞重量及其它阻力时，不论怎样推动水平液压缸活塞，不能在液体中形成压力。
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各种液压元件实物图片
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6.1 概述
五、液压传动的应用
工程机械：推土机、挖掘机、压路机起重运输：汽车吊、叉车、港口龙门吊矿山机械：凿岩机、提升机、液压支架建筑机械: 打桩机、平地机、液压千斤顶农业机械：拖拉机、联合收割机冶金机械：压力机、轧钢机轻工机械: 打包机、注塑机汽车工业: 汽车的转向器和减振器、自卸汽车智能机械: 模拟驾驶舱、机器人
第六章液压传动与液力传动
6.1 概述 6.2 液压传动的基本概念 6.3 液压系统的动力装置 6.4 液压系统的执行装置 6.5 液压系统的控制装置 6.7 液压系统的辅助装置 6.8 典型液压系统

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5、冷却系由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器组成。功用：将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机的适宜的工作温度。
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任务一发动机的总体构造
6、点火系由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈、火花塞组成。功用：定时在火花塞电极间产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。
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任务一发动机的总体构造
2、配气机构一般由气门组、气门传动组、气门驱动组组成。包括：进、排气门、挺杆、推杆、摇臂、凸轮轴、凸轮正时齿轮等。功能是：根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进、排气门，实现换气。
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任务一发动机的总体构造
1.1 发动机在工程机械上的应用
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任务一发动机的总体构造
目前，挖掘机、装载机及各种自设动力源的工程机械，其发动机几乎都是往复活塞式内燃机。
工程机械除了割草机等小型机器外，绝大部分工程机械都是使用柴油机做动力。
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任务一发动机的总体构造
A为变形产品。
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任务二发动机的工作原理
2.1 发动机的基本名词术语
1. 工作循环活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工
作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功。
2. 上、下止点活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止
点；活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。
发动机的名称和型号必须符合国家标准GB/725-1991
1.内燃机名称均按所采用的燃料命名：柴油机、汽油机、煤气机等等。
2.内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音、气缸布置符号组成。
3.型号组成：
首部
中部
后部
尾部
系列代号
缸数符号
换代符号
气缸布置形式符号
结构特征符号
地方、企业代号冲程符号（E二冲程）
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任务一发动机的总体构造
7、起动系：用外力使发动机由静止过渡到工作状态。
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任务一发动机的总体构造
1.3 发动机的分类与编号
1、按所用的燃料分类：液体燃料发动机（汽油机、柴油机）气体燃料发动机（天然气发动机、液化石油气发动机）
分目录
任务一发动机的总体构造任务二发动机的工作原理任务三发动机的性能指标
任务一发动机的总体构造
发动机：将自然界存在的任何一种形式的能量转变成机械能的机器。
发动机
电力机
风力机
水力机
热力机
原子能发动机内燃机外燃机汽油机柴油机
往复活塞式转子式
燃气轮式
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任务一发动机的总体构造
用途特征符号
缸径符号（毫米）
总目录分目录
区分符号
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任务一发动机的总体构造
型号示例
柴油机
YZ6102Q：六缸直列、四冲程、缸径102、水冷、汽车用、YZ为厂代号 12VE230ZCZ：12缸、V型、二冲程、缸径230、水冷、船用、增压 N485Q：
汽油机
1E65F：单缸、二冲程、缸径65、风冷、通用型 BJ492QA:四缸直列、四冲程、缸径92、水冷、汽车用、BJ为厂代号、
称为气缸工作容积。
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任务二发动机的工作原理
5. 内燃机排量内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。
6. 燃烧室容积活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间
1.2 发动机的构造
汽油机的总体结构
传统的汽油机基本上是由如下的机构和系统组成的： 1、两大机构：曲柄连杆机构、配气机构 2、五大系统：燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、
点火系统
柴油机的总体结构
柴油机的两大机构和四大系统与汽油机基本相同。由于柴油机是压燃式点火，因此没有点火系。柴油机的燃料供给系统通常利用高压油泵将柴油压力提高后，再利用喷油器将高压的柴油直接喷入气缸。
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任务一发动机的总体构造
4、润滑系主要由机油泵、集滤器、限压阀、润滑润滑油道、机油粗滤、细滤器、机油冷却器。功用：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，实现液体摩擦，减小阻力和磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。
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任务一发动机的总体构造
2、按点火方式分类：压燃式、点燃式 3、按工作循环的冲程数分类：
四冲程、两冲程 4、按汽缸数及其排列方式分类：
单缸（立式、卧式）、多缸（V形、对置式） 5、按冷却方式分类：水冷和风冷 6、按进气方式分：增压式和非增压式
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任务一发动机的总体构造
发动机的编号
3、化油器式汽油机燃料供给系包括：油箱、汽油泵、过滤器、化油器、空滤器、进、排气管、消声器等。柴油机燃料供给系由低压油路和高压油路两部分组成。在输油泵的作用下，柴油从油箱被吸出，经过油水分离器分离去柴油中的水分，再压向柴油滤清器过滤，干净的柴油进入柱塞式喷油泵，提高压力，再经高压油管，送到喷油器，以一定的速率、射程和喷雾锥角喷入燃烧室。多余的柴油从回油管流回柴油滤清器。
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任务一发动机的总体构造
各组成部分简介
1、曲柄连杆机构中的机体组一般由气缸盖、缸体、油底壳等组成。其作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体或组成部分。活塞连杆组中主要包括：活塞、连杆，是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件。曲轴飞轮组中主要包括曲轴、飞轮等机件。发动机产生的动力大部分经曲轴后端的飞轮输出，还有一部分通过曲轴前端的齿轮和带轮驱动本机其他机构和系统。
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任务二发动机的工作原理
3. 活塞行程
上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲
柄半径。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内
燃机，其 S＝2R 。
4. 气缸工作容积上、下止点间所包容的气缸容积