柴油机的工作原理

柴油机的工作原理

柴油机是一种内燃机,利用柴油燃料的燃烧来产生动力。它是一种高效、可靠

且经济的发动机类型,广泛应用于汽车、船舶、发电机等领域。柴油机的工作原理可以分为四个基本步骤:进气、压缩、燃烧和排气。

1. 进气:柴油机通过进气门从外部环境中吸入空气。进气门通常位于气缸头部,并由凸轮轴控制开关。进气门打开时,活塞向下运动,形成一个负压区域,使空气被吸入气缸。

2. 压缩:进气门关闭后,活塞开始向上运动,将空气压缩到气缸顶部。压缩过

程中,柴油燃料被喷入气缸,形成一个高压、高温的混合气体。柴油机的压缩比通常较高,使得气体能够达到足够高的温度和压力来实现燃烧。

3. 燃烧:当活塞接近顶点时,柴油燃料被喷入气缸,并与压缩空气混合。由于

气缸内的高温和高压,柴油燃料会自燃,产生火焰。这个过程称为自燃或压燃。燃烧释放的能量推动活塞向下运动,驱动曲轴旋转。

4. 排气:当活塞接近底点时,排气门打开,废气被排出气缸。排气门通常由凸

轮轴控制开关。排气过程结束后,活塞再次向上运动,开始新的工作循环。

柴油机的工作原理与汽油发动机有所不同。柴油机通过压燃来点燃燃料,而汽

油发动机则是通过火花塞点火来实现燃烧。由于柴油的自燃性能较好,柴油机的热效率通常较高,燃料消耗较少。

柴油机还有一些其他的组成部分,如喷油泵、喷油嘴、曲轴、连杆等。喷油泵

负责将柴油燃料以高压喷入气缸,喷油嘴则控制燃油的喷射量和喷射时间。曲轴将活塞的上下运动转化为旋转运动,从而驱动车辆或机器工作。

总结起来,柴油机的工作原理是通过进气、压缩、燃烧和排气这四个步骤来产

生动力。它利用柴油燃料的自燃特性,通过压燃来点燃燃料,从而产生高效、可靠

且经济的动力输出。柴油机广泛应用于各个领域,为人们的生活和工作提供了重要的动力支持。

柴油机工作原理与构造

柴油机工作原理与构造 柴油机是一种内燃机,通过燃烧柴油来产生动力。相对于汽油机,柴 油机的工作原理和构造有所不同。 柴油机的工作原理: 柴油机利用高压和温度来点燃柴油并产生动力。在柴油机中,燃烧室 内的空气被压缩,使得空气的温度升高。当柴油喷入燃烧室时,由于燃高 温和高压的作用,柴油迅速氧化并燃烧。这种燃烧产生的高温高压气体推 动活塞运动,进而驱动发动机的工作。 柴油机的构造: 柴油机主要由燃烧室、气门、活塞、连杆、曲轴和燃油供应系统等部 分组成。 1.燃烧室:燃烧室是柴油机进行燃烧的空间。它通常位于活塞的上部,与气缸形成密闭的空间。燃烧室的形状和设计会影响燃烧过程的效率和排放。 2.气门:柴油机通过气门来控制空气和废气的进出。在进气冲程时, 进气门打开,使空气进入气缸;在排气冲程时,排气门打开,将废气排出。 3.活塞:活塞是柴油机内活动部件之一,位于气缸内。活塞会随着气 缸内压力的变化而上下运动,带动连杆和曲轴工作。 4.连杆:连杆将活塞的上下运动转换成曲轴的旋转运动。它连接活塞 和曲轴,通过连杆小头与活塞销连接,在曲轴衬套上的大头与曲轴销连接。

5.曲轴:曲轴是柴油机的主要动力输出部分。它通过连杆的连接,将 活塞产生的线性运动转换成旋转运动。曲轴上的曲轴箱通过凸轮和连杆分 别驱动活塞运动和气门开闭。 6.燃油供应系统:燃油供应系统的主要功能是将柴油喷入燃烧室。它 包括燃油箱、燃油过滤器、燃油泵、喷油嘴等部分。燃油泵将柴油加压后 喷入喷油嘴,喷油嘴将高压柴油雾化成微小颗粒并喷入燃烧室。 柴油机的工作原理和构造相对较复杂,但其燃油效率和扭矩输出较高,适合用于大型车辆和工业机械。通过不断的技术改进和优化设计,柴油机 在环境污染和燃油消耗方面也在不断改善。

汽油机柴油机的工作原理

汽油机柴油机的工作原理 汽油机和柴油机是两种常见的内燃机,其工作原理有所不同。下面将分别介绍汽油机和柴油机的工作原理。 一、汽油机的工作原理: 1.进气冲程:柱塞往下运动,活塞室体积扩大,气门打开,混合气(汽油和空气的混合物)通过进气阀进入气缸。 2.压缩冲程:柱塞往上运动,活塞室体积减小,气门关闭。在柱塞向上运动的同时,在汽缸顶部的火花塞产生火花,点燃混合气。 3.动力冲程:在压缩冲程的末尾,汽缸内燃烧的混合气推动柱塞向下运动,从而提供动力。此时,废气通过打开的排气阀排出。同时,进气阀再次打开,准备下一个气缸的进气。 汽油机的工作原理简单明了,主要通过可燃气体的燃烧释放能量,并将柱塞运动产生的力转化为机械能。 二、柴油机的工作原理: 1.进气冲程:柱塞往下运动,孔径较细的进气阀(进气门)打开,供油泵将燃油喷入气缸。与此同时,进气阀也通过活塞的运动关闭。 2.压缩冲程:柱塞开始往上运动,将进入气缸的燃油压缩至很高的压力和温度。由于柴油的压缩性比汽油更强,当柱塞接近上止点时,高温和高压将燃油点燃。 3.动力冲程:燃油的燃烧推动柱塞向下运动,从而提供动力。废气通过打开的排气阀排出。与此同时,进气阀再次打开,进入新的气缸供油。

与汽油机相比,柴油机通过更高压力和温度来点燃燃油,因此可以实 现更高的热效率和动力输出。 总结: 汽油机和柴油机的工作原理都是借助可燃气体的燃烧来提供动力的。 汽油机是通过电晕放电点燃混合气,而柴油机则是通过高压压缩点燃燃油。汽油机的点燃能力相对较差,因此转速上限低,功率也相对较小。而柴油 机由于压缩性强,可以实现更高的压缩比和更高的热效率,因此输出功率大,经济性好,适合用于大型车辆和工程机械等工况要求较高的场合。

柴油机的工作原理

柴油机的工作原理 柴油机是一种内燃机,它利用柴油燃料的燃烧来产生动力。其工作原理可以分 为四个基本步骤:进气、压缩、燃烧和排气。 1. 进气:柴油机通过进气门将空气引入气缸内。进气门打开时,活塞向下移动,气缸内的压力降低,外部大气压力将空气推入气缸。 2. 压缩:当活塞向上移动时,进气门关闭,气缸内的空气被压缩。在这个阶段,柴油机利用活塞的上升运动将气体压缩到非常高的压力和温度。 3. 燃烧:当活塞接近顶部时,柴油燃料通过喷油器喷入气缸。柴油燃料遇到高 温高压的空气时会自燃,产生火焰。这个火焰蔓延到气缸内,将燃料完全燃烧。 4. 排气:当活塞再次向下移动时,废气通过排气门排出气缸。排气门打开,废 气被推出气缸,为下一个工作循环的开始清空气缸。 柴油机的工作原理基于循环过程,称为“四冲程循环”。这个循环包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程,每个冲程都有特定的活塞运动和气门操作。 柴油机相比汽油机具有许多优点。首先,柴油机的热效率较高,能够更有效地 将燃料转化为动力。其次,柴油机的扭矩输出较大,适用于重载和高负荷工作。此外,柴油燃料的密度较高,能量含量丰富,使得柴油机的续航里程更长。 然而,柴油机也存在一些缺点。首先,柴油机的启动需要较高的压缩温度,因 此在低温环境下启动困难。其次,柴油机的噪音和振动较大,对舒适性有一定影响。此外,柴油机的排放物中含有一些有害物质,对环境造成一定的污染。 为了提高柴油机的性能和减少其对环境的影响,许多技术改进被应用于柴油机 的设计和制造中。例如,采用了高压共轨喷油系统和涡轮增压器等技术,可以提高燃烧效率和动力输出。此外,柴油机的排放系统也得到了改进,通过使用颗粒过滤器和氮氧化物催化转化器等装置,可以减少有害排放物的释放。

柴油机工作原理及构造

柴油机工作原理及构造

柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二 :历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年,德国的博世发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代,柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现代 动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固 定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。 ⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等. 11 按功率大少可分为小型(200)中型(200-1000)大型(1000-3000)特大(3000以上) 四 ,世界最大柴油机 瓦锡兰苏尔寿 Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器 两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨 最佳工况每小时耗油 6400升 柴油机基本理论 1 无论结构简单还是复杂的柴油机,主要都是由下列机构和系统组成的: 1、曲柄连杆机构(包括:气缸体、曲轴、连杆、活塞、缸套、缸盖等零部件)。

柴油发电机工作原理

柴油发电机工作原理 柴油发电机是一种常见的发电设备,采用柴油作为燃料来产生电能。它由柴油机和发电机两部分组成。柴油机负责将化学能转化为机械能,而发电机则将机械能转化为电能。下面将详细介绍柴油发电机的工作原理。 1. 柴油机工作原理 柴油机是一种内燃机,它利用柴油的燃烧来产生动力。柴油机的工作原理可以分为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。 进气过程:柴油机通过进气门吸入空气,空气经过滤清洁后进入气缸。 压缩过程:活塞向上运动,将进入气缸的空气压缩。在这个过程中,压缩使空气的温度升高,达到燃烧柴油所需的温度。 燃烧过程:当活塞达到顶点时,喷油器将柴油以高压喷入气缸。柴油与高温的压缩空气混合后,发生自燃反应,产生高温高压的燃烧气体。燃烧产生的能量推动活塞向下运动。 排气过程:活塞向下运动,将燃烧产生的废气排出气缸,通过排气门排出。 2. 发电机工作原理 发电机是将机械能转化为电能的设备。它由转子和定子两部分组成。 转子是由磁铁制成的,通过柴油机的输出轴带动转动。转子的旋转产生一个旋转磁场。 定子是由线圈和铁芯构成的。当转子旋转时,旋转磁场穿过定子线圈,产生交变电流。 定子线圈中的交变电流经过整流装置,被转换为直流电流。这个直流电流可以被用来供应电力负载,如灯光、电器设备等。

3. 柴油发电机的工作原理 柴油发电机的工作原理是将柴油机和发电机结合在一起。柴油机负责提供动力,驱动发电机产生电能。 柴油机通过燃烧柴油产生的机械能带动发电机转动。发电机将机械能转化为电能,并输出给电力负载。 柴油发电机通常配备了控制系统,用于监测和控制柴油机和发电机的运行。控 制系统可以根据负载的需求来调整柴油机的燃油供应量,以保持发电机输出的稳定电压和频率。 4. 柴油发电机的应用 柴油发电机广泛应用于各种场合,包括工业、商业和家庭。它们可以作为主要 电源或备用电源,用于供应电力负载,如建筑工地、办公楼、医院、超市等。 柴油发电机具有可靠性高、运行成本低、维护简单等优点。它们能够在短时间 内启动并达到额定功率,适用于应急情况下的电力供应。 总结: 柴油发电机的工作原理是通过柴油机将化学能转化为机械能,再由发电机将机 械能转化为电能。柴油发电机广泛应用于各个领域,为人们提供稳定可靠的电力供应。

柴油机做功原理

柴油机做功原理 柴油机是一种利用柴油燃烧产生高温高压气体,驱动活塞进行往复运动,从而做功的内燃机。它以柴油为燃料,在高温高压条件下燃烧,将化学能转化为机械能,实现能量的转换。 柴油机的工作过程可以分为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。 进气过程。柴油机通过进气门吸入新鲜空气,进入气缸内。进气门打开时,活塞正在下行,汽缸内的压力低于大气压,空气通过进气道和进气门进入气缸。进气门关闭后,活塞开始上升,气缸内的空气被压缩。 接下来是压缩过程。当活塞上升时,气缸内的空气被压缩,使其体积减小,同时温度和压力升高。柴油机的压缩比一般较高,一般为16:1到20:1,这意味着气缸内的空气被压缩到较小的体积,使其温度升高到燃烧柴油的点火温度。 然后是燃烧过程。在压缩末期,柴油喷油器将柴油喷入气缸,并与高温高压空气混合。由于柴油具有较高的点火温度,不需要使用火花塞点火,而是依靠高温高压气体的作用,使柴油自燃。柴油的自燃会产生大量的热能,使气缸内的温度和压力迅速增加,产生高压高温的气体。

最后是排气过程。燃烧后的废气通过排气门排出气缸。排气门打开时,活塞正在下行,废气随着活塞的运动被排出气缸。排气门关闭后,活塞开始上升,准备进入下一个工作循环。 柴油机的功率主要取决于燃烧过程的热能转化效率。高效的燃烧能够使燃料充分燃烧,释放更多的热能,从而提高功率输出。为了提高燃烧效率,柴油机采用了一系列的技术手段,如喷油系统、进气增压系统和冷却系统等。 喷油系统通过控制柴油的喷射时间、喷射量和喷射角度,使柴油能够充分燃烧。进气增压系统可以增加气缸内的进气密度,提高燃烧效率。冷却系统可以降低气缸的温度,减少热损失。 总结一下,柴油机以柴油为燃料,通过进气、压缩、燃烧和排气四个基本过程,将化学能转化为机械能。它具有高效、可靠、经济的特点,在汽车、船舶、发电等领域得到广泛应用。随着技术的不断进步,柴油机正朝着更高效、更环保的方向发展,为人们提供更加便捷和可靠的动力来源。

柴油机结构及工作原理

柴油机结构及工作原理 柴油机是一种内燃机,它使用柴油作为燃料,在高压下通过压燃来完成燃烧过程,进而驱动发动机工作。下面将详细介绍柴油机的结构及工作原理。 一、柴油机的结构 柴油机由以下几个主要部分组成: 1.气缸:柴油机通常具有多个气缸,用于容纳活塞,燃料喷射器等部件。 2.活塞:活塞是柴油机的一个重要部件,它在气缸内进行上下运动,通过连杆连接曲轴来转化活塞的线性运动为转动力。 3.气缸盖:气缸盖位于气缸的顶部,通常具有入气口、排气口和燃料喷射器装置等部件。 4.曲轴:曲轴是柴油机的动力输出轴,它通过连杆与活塞相连,并将活塞的上下运动转化为旋转运动。 5.连杆:连杆连接了曲轴和活塞,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。 6.燃料系统:燃料系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油嘴等组成,用于将燃油输送到气缸内进行燃烧。 7.空气进气系统:空气进气系统负责将空气引入到气缸内,通常包括进气管道、进气滤清器和增压装置等部件。

8.排气系统:排气系统用于排出燃烧产生的废气,通常包括排气管道 和消声器等部件。 9.冷却系统:冷却系统用于保持柴油机的工作温度在合适的范围内, 通常包括水泵、散热器和冷却液等部件。 二、柴油机的工作原理 柴油机的工作原理可以分为四个循环阶段:进气、压缩、燃烧和排气。下面将对每个阶段进行详细介绍。 1.进气阶段:柴油机的进气阶段与汽油机类似,通过进气门将空气引 入气缸。在进气阶段,活塞向下运动,气缸内的压力降低,使气缸内的空 气通过进气门进入气缸。 2.压缩阶段:在活塞上行过程中,进气门关闭,曲轴继续旋转,推动 活塞向上运动,将气缸内的空气压缩。气缸内的压力和温度随着活塞的上 行而增加。 3.燃烧阶段:当活塞上行到顶点时,燃油喷射器通过高压燃油喷射将 燃油喷入气缸。燃油与高温高压的空气混合,并自动点燃,燃烧产生的高 温高压气体推动活塞向下运动。这个过程是通过燃油的自燃特性来实现的,不需要点火器。 4.排气阶段:当活塞再次上行时,曲轴继续旋转,活塞将燃烧后的废 气排出气缸,通过排气门排出。然后,活塞再次向下运动,进入下一个循 环的进气阶段。 以上就是柴油机的结构及工作原理的详细介绍。柴油机通过高压燃油 喷射和自燃的方式实现燃烧,具有功率输出大、燃油经济性好等优点,广 泛应用于各种大型车辆和机械设备中。

柴油机的工作原理

柴油机的工作原理 柴油机是一种内燃机,通过燃烧柴油来产生动力。它与汽油机相比具有更高的热效率和燃油经济性。柴油机的工作原理可以分为四个基本步骤:进气、压缩、燃烧和排气。 1. 进气:柴油机通过进气门将空气引入气缸内。进气门在正时期间打开,使气缸内的活塞向下运动,形成负压。这个负压会吸入空气,同时关闭的进气门。 2. 压缩:进气门关闭后,活塞向上运动,将空气压缩到高压状态。柴油机的压缩比通常比汽油机高,这是因为柴油的自燃温度较高,需要更高的压力才干点燃。 3. 燃烧:当活塞接近顶部时,高压燃油喷射器将燃油喷入气缸内。由于气缸内的高温和高压,燃油会迅速蒸发和氧化,形成可燃的混合气。在柴油机中,燃烧是通过压燃实现的,即燃油在高压下自燃。 4. 排气:在燃烧后,活塞再次向下运动,将燃烧产生的废气排出气缸。废气通过排气门离开引擎,并进入排气系统。柴油机通常具有涡轮增压器和废气再循环系统,以提高燃烧效率和减少排放。 柴油机的工作原理与汽油机有所不同,主要体现在燃烧方式和点火系统上。柴油机通过高压燃油喷射实现燃烧,而汽油机则通过火花塞点火。柴油机的高压燃油喷射系统需要更高的压力和更精确的控制,以确保燃油能够在正确的时机和位置点燃。 柴油机的工作原理使其在一些特定的应用领域具有优势。由于其较高的热效率和燃油经济性,柴油机常用于大型卡车、船舶、发机电和工程机械等重型设备中。此外,柴油机还具有较长的使用寿命和较低的维护成本。

总结起来,柴油机的工作原理包括进气、压缩、燃烧和排气四个基本步骤。通过高压燃油喷射实现燃烧,柴油机具有较高的热效率和燃油经济性。它在重型设备和一些特定应用领域中得到广泛应用,并具有较长的使用寿命和较低的维护成本。

柴油机工作原理

四冲程柴油机的工作原理

柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。 一. 进气冲程 第一冲程——进气,它的任务是使气缸充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸的燃烧室中还留有一些废气。 当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动,气缸活塞上面的容积逐渐增大:造成气缸的空气压力低于进气管的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。

进气过程中气缸气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。图中纵坐标表示气体压力P,横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S),这个图形称为示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时,气缸气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.085~0.095MPa,在整个进气过程中,气缸气体压力大致保持不变。当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。 二. 压缩冲程 第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。 柴油的自燃温度约为543—563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。 喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要

柴油机的基本工作原理

柴油机的基本工作原理论文 柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。工作时,空气在气缸内被压缩而产生高温,使喷入的柴油自行着火燃烧,产生高温、高压的燃气,燃气膨胀推动活塞作功,将热能转变为机械功。柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀作功和排气等过程组成。这些过程可以由四冲程柴油机来实现,也可由二冲程柴油机来实现。 一、四冲程柴油机(非增压)的工作原理 图1-2-1所示是四冲程柴油机的基本结构图。工作时活塞作往复直线运动,曲轴作旋转运动。活塞改变运动方向瞬时的位置称止点(死点),止点处的活塞瞬时运动速度为零。离曲轴中心最远时的止点称上止点(T.D.C.),最近时的止 点称下止点(B.D.C.)。 曲柄销中心与主轴颈中心之间的距离称曲柄半径R 。 连杆大、小端中心间的距离称连杆长度L 。 上、下止点间的距离称活塞行程(冲程)S 。活塞行 程等于曲柄半径的两倍,即S =2R 。 活塞在上、下止点间移动所扫过的容积称气缸工作容 积V S 。 S D V s ?=24 π (1-2-1) 式中,D 为气缸直径(缸径)。 活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积,称燃烧室容积(压缩室容积、余隙容积)V c 。 气缸总容积V a 与燃烧室容积之比称压缩比ε。 c s c c s c a V V V V V V V +=+==1ε (1-2-2) 显然压缩比是一个几何概念,它与柴油机的转速无 关。 用四个行程(曲轴回转两转)完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。 图1-2-2是四冲程柴油机的工作原理简图。图的上部表示四个行程中活塞、连杆、曲轴及气阀的相对位置。图的下部表示相对应的气缸内气体压力随气缸容积的变化情况,称p-V 示功图。 1.进气行程 活塞从上止点下行,进气阀打开。由于活塞下行的抽吸作用,新鲜空气充入气缸。为了能充入更多的空气,进气阀一般在上止点前提前开启 (曲柄位于点1),在下止点后延迟关闭(曲柄位于点2),气阀开启的延续角(图中阴影线部分)约为220?~250?CA 。 图1-2-1 四冲程柴油机的基本结构

柴油发动机的工作原理

柴油发动机的工作原理 柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。工作时,空气在气缸内被压缩而温度升高, 定时喷入气缸的柴油自行着火燃烧,产生高温、高压的燃气,燃气膨胀推动活塞做功,将 热能转变为机械功。柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀做功和排气等 过程组成。这些过程可以由四冲程柴油机来实现,也可由二冲程柴油机来实现。 (一)四冲程柴油机(非增压)的基本工作原理 用四个行程,曲轴回转两周完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。工作时活塞 作往复直线运动,曲轴作旋转运动。活塞改变运动方向的瞬时位置称止点(死点),止点 处的活塞瞬时运动速度为零。离曲轴中心最远的止点称上止点,最近的止点称下止点。 1.进气行程 活塞从上止点下行,进气阀打开。由于活塞下行的抽吸作用,新鲜空气充入气缸。为 了能充入更多的空气,进气阀一般在上止点前提前开启,在下止点后延迟关闭,进气阀开 启的延续角度约为220-250度。 2.压缩行程 活塞从下止点上行,进、排气阀均关闭。上行的活塞对缸内的空气进行压缩,使其温 度和压力均不断升高。压缩终点的压力约为3-6mpa,温度约为500-700℃,在上止点(压 缩终点)附近,燃油经喷油器以雾化的状态喷入燃烧室,并在高温高压空气的作用下,开 始自行发火燃烧。 3.膨胀行程 活塞由上止点向下运动,进、排气阀均关闭。在此行程的初期,燃烧仍在继续猛烈地 进行,使缸内的压力和温度都急剧升高,其最大值分别可达6-9mpa,和1500-2000℃左右。高温高压 燃气膨胀推动活塞下行做功,在上止点后某一时刻,燃烧基本结束,燃气继续膨胀做功。当活塞到达下止点前某一时刻,排气阀开启,排气过程开始。此时,气缸内的压力约 为0.2-0.5mpa, 温度600-700℃。活塞则继续下行到下止点。 4. 排气行程 活塞在曲轴带动下由下止点向上运动,排气阀继续开启着,上行的活塞将气缸内的废 气强行推挤出去。为了实现充分排气和减少排气过程中所消耗的功,排气阀不但在下止点

柴油机的工作原理

柴油机的工作原理 柴油发动机工作原理 将能量转化为机械能的机器称为发动机。根据能源的不同,各种发动机可分为:风力 涡轮机(以下简称风力涡轮机);液压发动机(简称液压发动机);热机等将燃料燃烧产 生的热能转化为机械能的发动机统称为热机,如蒸汽机、柴油机等。根据燃料燃烧过程的 位置,热机可分为外燃式发动机和内燃式发动机。燃料在发动机外部燃烧的热机被称为外 部内燃机。例如蒸汽机(往复式)、蒸汽轮机(旋转式)等。燃料直接在发动机内部燃烧 的热机称为内燃机。如柴油机、汽油机、天然气发动机等。 内燃机就是利用燃料燃烧后产生的热能来做功的。柴油发动机是一种内燃机,它是柴 油在发动机汽缸内燃烧,产生高温高压气体,经过活塞连杆和和曲轴机构转化为机械动力。 一、活塞式内燃机的工作原理 把柱塞装在一个一端封闭的圆筒内,柱塞顶面与圆筒内壁构成一个封闭空间,如果用 一个推杆将柱塞和一个轮子连接起来,则柱塞移动时,便通过推杆推动轮子旋转,从而把 空气所得到的热能转化为推动轮子旋转的机械能。内燃机的工作过程,就是按照一定的规律,不断地将燃料和空气送入气缸,并在气缸内着火燃烧,放出热能。燃气在吸收热能后 产生高温高压,推动着活塞作功,将热能转化为机械能。它是由一个独立的发动机所构成。工作时燃料和空气直接送到发动机的气缸内部进行燃烧,放出热能,形成高温、高压的燃气,推动活塞移动。然后通过曲柄连杆机构对外输出机械能。1.气缸体2.喷油器3.进气 门4.排气门5.活塞6.连杆7.曲轴 二、内燃机的机械传动机构在往复式内燃机中,曲柄连杆机构的作用是将活塞的往 复直线运动转化为曲轴的旋转运动,从而实现热能和机械能的相互转换。它由活塞1、连 杆3和曲轴4组成。活塞只能沿气缸沿直线前后移动。曲轴由两个中心线呈直线的轴组成。其中一根轴安装在主体的中心孔内,称为主轴。主轴只能绕其在机体座孔内的中心线旋转。另一根轴通过曲柄与主轴相连,称为连杆轴。它绕主轴旋转。连杆为两端开孔的直杆,一 端与活塞连接;另一端与连杆轴相连,连杆轴随着活塞的移动和曲轴的旋转而摆动。当活 塞前后移动时,曲轴通过连杆绕主轴中心推动,产生旋转运动。活塞的运动和曲轴的旋转 是相互关联的。因此,活塞的移动位置与曲轴的旋转位置相对应。 三、单缸四冲程柴油机工作原理活塞连续运行四个冲程(即曲轴旋转两周)的过程中,完成一个工作循环(进气―压缩―燃烧膨胀―排气)的柴油机,叫做四冲程柴油机。 为了更清楚地显示气缸内气体压力随体积的变化,图1-6-5显示了单缸四冲程柴油机 的示功图。在图中,横坐标表示气缸容积,横坐标表示气缸的绝对压力。图中的水平虚线 表示绝对压力为大气压力(即1kg/cm2)。VC和VH分别代表燃烧室容积和气缸工作容积。通过比较单缸四冲程柴油机的工作过程图和示功图(9指非增压柴油机),描述了其工作 过程。

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