柴油机工作原理

Question

如题所述

Answer 1

四冲程柴油机和汽油机一样，每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终点自燃着火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.
(1)
进气行程
进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa=
(0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度ta=300～340k，比汽油机低。
(2)
压缩行程
由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3
000～5
000kpa，压缩终点的温度为750～1
000k，大大超过柴油的自燃温度(约520k)。
(3)
做功行程
当压缩行程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10mpa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5
000～9
000kpa，最高温度达1
800～2
000k。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。
(4)
排气行程
柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般tr=700～900k。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个行程中只有一个行程是做功的，其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。
二、基本工作原理
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起动力传动曲轴时，活塞组受曲轴、连杆牵连，当活塞向着气缸顶部（向上）运动时，曲轴箱产生负压，空气经空气滤清器，化油器带上的燃油。通过进气阀门吸入曲轴箱，当活塞向背离气缸部（向下）运动时，曲轴箱中可燃气被压缩，当扫气口开放时，可燃气经扫气道压入气缸，活塞再次向上运动时，可燃气在气缸中被压缩，压力和温度提高，经电器点火燃烧，受热气体压力进一步提高，气体膨胀、推动活塞向下运动带动曲轴旋转、输出动力、当排气口开放时，燃烧后的废气先由压力喷出，再由扫气气
流驱扫出气缸，经消声器排出机外，进气、压缩、膨胀、排气、周而复始，曲轴就不断旋转，做功。
曲轴在速时，离合器是分离的，曲轴旋转并不带动传动轴，满足了停止传动轴而不停机的需要。当曲轴转速升到离合器结合转速以上时，离合器结合，传动轴转动，带动机器工作，机器的开或停、快或慢由油门控制件控制。