机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机.docx

1、机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机机械概论实验指导书适用专业: 机设、工业工程 课程代码: 8200621 学 时: 4 学 分: 编写单位: 机械设计与制造系 编 写 人: 喻俊馨 审 核 人: 审 批 人: 目 录 实验一 三坐标测量仪实验（01） 1实验二 微型汽车电喷发动机实验（02） 9参考文献 11实验一 三坐标测量仪实验（01） 一、 实验目的和任务 通过实验使学生认识三坐标测量仪的组成、结构，并进一步了解三坐标测量仪的工作原理和其测量软件的主要内容。 二、 实验仪器、设备及材料 实验设备：COORD3三坐标测量仪及其辅助设备。 三、 实验原理 三坐标测量仪的测量

2、原理如下：三坐标测量仪是一种通用、高精度、大尺寸、自动化程度高的测量仪器，具有几何尺寸检测、公差评定、报告输出、数控运动及高级语言编程等功能。三坐标测量仪主要由以下部件组成：四、 实验步骤1、在实验前熟悉实验指导书。2、三坐标测量仪的操作规程如下：（1）首先观察工作室内温、湿仪器的显示数据，如不在规定范围内，则应打开或关闭有关辅助设施，空调、除湿机等，将温度、湿度调整至CMM正常工作规定的温、湿度环境内.当温、湿度与CMM规定值相差较大时(如冬、夏二季)，空调应昼夜不间断运行，做到恒湿、恒温，以保持最佳测量工作环境。（2）在干燥机正常工作状态下，打开总进气阀，给储气罐充气，并打开气管的排气阀约

3、1分钟左右，让气流将罐内的油、水、杂质冲出，检查气压表，核准压缩空气的压力。（3）关闭三坐标测量仪之前，应先打开储气罐的排气阀， 将罐内的油、水、杂质等冲出，然后关上总进气阀门，将残留气体放光，并定期给空气压缩器和过滤器排水。（4）接通测量机稳压电源，检查电源输出电压，正常时打开工作电脑，开启控制柜钥匙，按下电源电极按钮。（5）测量机电脑测量软件ARCO Quick，使其自动回零校准，打开(或新建)项目，开启测量工作。（6）电脑在运行测量软件时，严禁运行其他无关程序文件以及打印文件，否则会造成内存冲突，引起三坐标位置错误。 （7）测头的校准一直保持有效性，若有以下情况:a更换测量探针及红宝石测

4、尖；b任何螺纹连接的地方松动过；c测头与工件严重撞击；d使用一段时间后(测量精密零件可能要求每天校正，测量板金件、铸件可以每周，甚至每月重新校正一次)。须重新校准测头。（8）编制自动测量程序时，必须按屏幕指示谨慎操作，运行时一定要先采用慢速。（9）对于计算机各分区中(特别是C区)的所有文件，在不清楚其含义的情况下，不要任意删除或修改，以免丢失驱动文件。（10）如测量机或计算机等使用设备出现故障，应及时通知有关部门进行维修，切忌自行修理。（11）关机时，先关计算机，再关闭控制柜钥匙，切断整个系统电源及对测量机的气源供应。3、一个测量过程主要包括以下步骤：4、完成实验报告。五、 实验报告本实验报告

5、必须包含的内容有：1、写出本实验中三坐标测量仪的型号，从外形结构分析其类型。2、画出三坐标测量仪的组成示意图，写出主要组成部分及其功能。3、分析并写出三坐标测量仪能测定的精度类型。4、分析三坐标测量仪的导轨、工作面以及进给传动机构的主要结构特点和功能特点。六、实验要求分组完成实验，独立完成实验报告，要求手写，不能打印。实验二 微型汽车电喷发动机实验（02） 一、 实验目的和任务 通过实验使学生认识微型汽车电喷发动机的实物、组成、结构，并进一步了解微型汽车电喷发动机的工作过程。 二、 实验仪器、设备及材料 微型汽车电喷发动机一台。三、 实验原理（一） 往复活塞式内燃机的分类：1、按所用的燃料分：

6、（1）液体燃料发动机；汽油机（gasoline engine； 柴油机（diesel engine）。（2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）； 液化石油气发动机（LPG）。2、按发火方式分：（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）； （2）压燃式发动机（如柴油机）。3、按工作循环的冲程数分： （1）四冲程发动机； （2）二冲程发动机。4、按冷却方式分： （1）水冷发动机； （2）风冷发动机。5、按进气方式分： （1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）； （2）强制吸气式（增压式发动机）。6、按气缸数分： （1）单缸发动机 ； （2）多缸发动机。7、按气缸排列方式分：（1）单列发

7、动机：直立式发动机、平卧式发动机 （2）双列发动机： V型发动机、水平对置式发动机（二）四冲程汽油机的基本工作原理有以下几种：1、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功传统式。2、汽油喷射式汽油机： （1）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功（现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。（2）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功（未来发展方向）。（三）四冲程汽油机的工作循环

8、：在发动机内，每一次将热能转变成机械能都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料，使之发火燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排除这样一系列连续过程，称为一个工作循环。四冲程汽油机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转720（两周）。具体过程是：（1）进气行程（0180 CA）： 活塞自上止点向下止点移动，活塞上方气缸容积增大，形成一定真空，此时排气门关闭，进气门打开，可燃混合气由化油器经进气歧管、进气门吸入气缸，历时一个活塞行程，曲轴旋转180转角。由于有进气阻力，进气终了时缸内压力低于大气压力，约为0.0750.09MPa；由于气缸内的可燃混

9、合气受上一循环残余废气和高温零件的加热，进气终了时缸内气体温度上升到370400K。（2）压缩行程（180360 CA）：为了使可燃混合气能迅速燃烧，使发动机发出更大功率，燃烧前必须将可燃混合气压缩，使其容积缩小，密度加大，温度升高。此时，进、排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，曲轴旋转180 CA。压缩终了时，可燃混合气的压力、温度取决于压缩比的大小。 愈大，压缩终了时的可燃混合气的压力、温度愈高，燃烧速度愈快，发动机发出功率愈大，经济性愈好，但汽油机的压缩比过高会引起爆燃和表面点火等不正常的燃烧现象，一般在69之间，现代轿车汽油机的 在911之间。3）作功（膨胀）行程（360540 C

10、A）：进、排气门仍关闭。当压缩行程接近终了时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气，放出大量的热能，使气缸内的压力和温度迅速增加，所能达到的最大压力PZ约为35MPa，相应温度为22002800K。. 高温、高压燃气推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转并通过飞轮输出机械能，除了一部分用于维持发动机继续运转外，其余大部分机械能用于对外作功，期间曲轴旋转180 CA，膨胀终了时，压力降至0.30.5MPa，相应温度则降为13001600K。（4）排气行程（540720 CA ）：当膨胀接近终了时，排气门打开，靠废气的压力进行自由排气（排气门开启时废气压力与大气压力之比大于临界压力比

11、），大部分废气自行排出。活塞到达下止点后再向上止点移动，继续将废气强制排到大气中，排气终了时缸内压力稍大于大气压力（排气阻力存在），约为0.1050.115MPa，废气温度约为9001200K。由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时（上止点），不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。（四）车用汽油机组成：车用汽油机一般由曲柄连杆机构（包括机体组）、配气机构两大机构和供给系（包括燃料供给系统和进、排气系统）、点火系、冷却系、润滑系和起动系五大系统组成。（五）汽油机主要性能：汽油机具有转速高（轿车高达50006000r/min）、质量小、工作柔和、起动容易、制造成本低和维修方便等优点，

12、不足之处是燃油消耗率较高，燃油经济性较差，适用于轿车型乘做人员车辆。（六）飞轮的作用： 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性作用完成的，飞轮的作用就是：（1）储存作功行程时的动能，克服活塞上行时的压缩负功，维持工作循环周而复始，并使曲轴转速均匀。（2）飞轮的另一作用就是通过飞轮上的齿圈起起动和输出机械能的作用。多缸发动机每循环作功的曲轴转角间隔小，工作较均匀，转速较平稳，飞轮的转动惯量较小。因此，汽车发动机用的较多的是四缸、六缸和八缸发动机。四、 实验步骤1、 实验之前复习发动机的分类以及往复活塞式内燃机的分类。2、 从微型汽车电喷发动机的外

13、形结构尺寸先估计其缸径、缸数，并记下；再查出其型号，详细写出它的具体含义。3、 仔细观察微型汽车电喷发动机，根据所学知识初步判断发动机两大机构五大系的大概位置。4、 分析微型汽车电喷发动机与外部各系统的连接通道，如电路、冷却水道等，进一步理解发动机的主要工作过程。五、 实验报告本实验报告必须包含的内容有：1、 参照实验步骤所写内容。2、 写出发动机主要组成部分的功能。3、 画出该发动机的工作循环图。4、 比较四冲程汽油机和四冲程柴油机的异同。5、 写出车用发动机的主要发展方向和发展趋势。六、 实验要求分组完成实验，独立完成实验报告，要求手写，不能打印。参考文献1 陈家瑞 主编，汽车构造上册（面向21世纪课程教材）, 北京：机械工业出版社，20042 陈守强 主编，机械装备导论，西安：西安电子科技大学出版社，20083 朱龙根主编，机械系统设计，北京：机械工业出版社：2002