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四冲程柴油机的工作原理

来源:机房360 作者:小柯 整理 更新时间:2010-5-3 22:39:58

摘要:柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机不断地产生机械功,上述四个热力过程称为一个工作循环。

  1柴油机热力过程

    柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机不断地产生机械功,上述四个热力过程称为一个工作循环。
  
  1.1进气冲程
  
  进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧做好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68-93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。
  
  1.2压缩冲程
  
  压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时。缸内空气压力达3000-5000kPa,温度达500-700℃,远超过柴油机的自燃温度。
  
  1.3膨胀(作功)冲程
  
  当活塞上行将终了时,喷油机开始将柴油喷入汽缸,与空气混合成可燃混合气。并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000-9000kPa,温度高达1800-2200℃。在温度、高压气体的推动作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。
  
  1.4排气冲程
  
  排气冲程的目的是清除缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到800-900℃,压力下降到294-392kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。
  
  2多缸柴油机曲柄排列及发火顺序
  
  2.1单列柴油机曲柄的排列及发火顺序
  
  对于多缸发动机为了扭矩,各缸应按均匀间隙轮流工作,使曲轴受力均匀和运转平稳;同时为了使活塞、连杆和曲轴在运动中产生的惯性力得到平衡,因此,曲柄布置必须对称。所谓曲柄布置是指曲轴的连杆轴颈互相之间的角度和距离。它与发动机的类型、汽缸数、工作顺序有关。对四冲程发动机而言,曲轴转动两周(即720°)的时间内,每个汽缸都要完成一个循环。为了保证运转均匀,必须使每缸的工作冲程均匀分布在720o曲轴转角内。若多缸发动机汽缸数为I,则曲轴转角间隔H应为H=720°/I
  
  2.2V型发动机的发火顺序
  
  V型发动机相当于共用一根曲轴的两台单列发动机。但V型发动机发火间隔与V型夹角K有关。通常按均匀发火间隔来确定汽缸夹角。
  
  责任编辑:Kelly

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