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顶博电力为您先容四冲程柴油机工作过程

发布时间:2021-08-17来源:顶博 人气:
柴油发动机是压燃发动机,燃油系统采用的是高压喷射技术,大多数柴油发动机是四冲程的,也有二冲程的柴油发电机结构,大多数被用于需要较大载荷和转矩的机组上,柴油发动机有活塞、气门、曲轴、燃油系统、冷却系统、起动和充电系统,以及污染控制系统。

发电机

       柴油发动机是压燃发动机,燃油系统采用的是高压喷射技术,大多数柴油发动机是四冲程的,也有二冲程的柴油发电机结构,大多数被用于需要较大载荷和转矩的机组上,柴油发动机有活塞、气门、曲轴、燃油系统、冷却系统、起动和充电系统,以及污染控制系统。本篇顶博电力为您先容一下四冲程柴油机的工作过程。
 
       1进气冲程
       进气冲程为活塞在曲轴带动下,从上止点移动到下止点,这时进气门打开,排气门关闭。由于汽缸内容积增大,使汽缸内的压力低于大气压,在汽缸内外压力差的作用下,外界新鲜空气通过进气门吸入汽缸。由于进气系统有阻力,空气进入汽缸后的压力低于大气压力。进气终了时汽缸内的压力约为0.8~0.9大气压。汽缸内空气的温度则高于大气温度,一般温度在40°C~70°C。
进气过程对柴油机工作影响很大,进气冲程结束时,汽缸内充气量越多,可以喷入的燃油量也越多,燃烧过程放出的能量就越多,柴油机发出的功率就越大。
 
       2压缩冲程
       压缩冲程是活塞从下止点移动到上止点,进、排气门都处于关闭状态,活塞便逐渐将第一冲程吸入的空气压缩在燃烧室内,使空气的温度和压力升高。压缩终了时,汽缸内空气温度约在500°C~700°C范围内,压力为27~49个大气压。
 
       3做功冲程
       活塞从上止点移动到下止点,进、排气门仍然关闭。在压缩冲程接近终了时,喷油器将高压燃油喷入汽缸与高温高压空气混合,由于超过柴油自燃点温度,便自行着火燃烧,产生大量热能,使汽缸内温度和压力急剧升高。高温高压气体推动活塞下移,经连杆带动曲轴旋转,对外做功。这一冲程最高燃烧压力约为60~90个大气压,温度最高可达1700°C~2000°C。随着膨胀作用的进行,热能变成了机械能,汽缸内气体的压力、温度急剧下降,到膨胀终了时,汽缸内的压力已下降到四个大气压,温度降到600°C~900°C。
 
       4排气冲程
       活塞从下止点移动到上止点,此时进气门关闭,排气门打开。膨胀终了的气体已失去做功的能力,变成了废气。为了使新鲜空气重新进入汽缸就必须排除废气。废气经活塞上行的排挤压,经排气门排出缸外。排气终了时,汽缸内的压力约为1.03~1.08大气压,温度约为350°C~600°C。
 
       当排气终了时,活塞又回到上止点,至此,单缸四冲程柴油机完成了一个工作循环。曲轴在这一工作循环中转动两圈,即720°(曲轴转角),活塞则经过四个冲程:进、压、工、排。应当指出,以上讲的是理论上柴油机的工作过程,但实际上柴油机工作过程很复杂,进、排气门并不在上、下止点时打开或关闭,而是进气门在上止点前打开,下止点后关闭;排气门在下止点前打开,上止点后关闭。
 
柴油发电机工作原理

       从上述四个工作过程中可以看出,只有第三冲程(工作冲程)是做功的,其他三个冲程全是辅助过程,是需要消耗能量的,这个问题在单缸柴油机上是利用飞轮储存的能量来解决,在多缸柴油机上则主要靠其他缸的做功冲程来供给。工作循环开始时(即柴油机起动时),需要用外力先使曲轴转动,完成辅助过程,使柴油机起动,柴油机才能正常运转,即四个工作过程依次不断地重复出现。
 
       以上讲述的是单缸四冲程内燃机的工作过程,事实上,根据功率和结构的需要,功率较大的内燃机都是采用多缸结构的,如2缸、4缸、6缸内燃机,甚至有12缸的,多缸内燃机各汽缸中所进行的工作过程,完全与单缸内燃机相同,但各汽缸的做功过程并不同时进行,而是按一定的顺序和间隔交替进行,而且多缸内燃机曲轴每转两转各缸都做功一次、这种多缸内燃机曲轴每旋转两转时,做功次数比单缸内燃机多。因此,多缸内燃机的运转比较均匀,其飞轮的尺寸和质量做得比单缸内燃机的要小。
 
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