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柴油機是如何進行工作循環(huán)的?

發(fā)布時間:2020-11-18 04:28來源:頂博 人氣:2990次
柴油機是根據(jù)先進的重型發(fā)動機技術理念開發(fā)設計的,具有可靠性高、耐久性好、燃油經濟性好、體積小、功率大、扭矩大、扭矩儲備大、零部件通用性強等優(yōu)點。根據(jù)柴油機工作原理,在一個工作循環(huán)中其工作過程次序是進氣、壓縮、燃燒、做功、排氣。

  柴油機是一部將燃料的化學能轉換為機械能的機器。柴油機實現(xiàn)能量轉換必須經過下面四個階段或過程:進氣過程,氣缸內吸入新鮮空氣;壓縮過程,將吸入氣缸內的空氣壓縮,使其溫度和壓力升高;膨脹做功過程,將燃油噴入已被壓縮且溫度達到燃油自燃溫度的缸內氣體中,燃油迅速與空氣混合并急劇燃燒;排氣過程,將已經燃燒并做功后的廢氣排出氣缸。下面是詳細說明:

  進氣
  進氣門開啟,排氣門關閉,活塞由上止點向下止點移動,活塞上方的氣缸容積增大,產生真空度,氣缸內壓力降到進氣壓力以下,在真空吸力作用下,通過化油器或汽油噴射裝置霧化的汽油,與空氣混合形成可燃混合氣,由進氣道和進氣門吸入氣缸內。進氣過程一直延續(xù)到活塞過了下止點進氣門關閉為止。接著上行的活塞開始壓縮氣體。

  壓縮
  進排氣門全部關閉,壓縮缸內可燃混合氣,混合氣溫度升高,壓力上升。活塞臨近上止點前,可燃混合氣壓力上升到0.6-1.2MPa左右,溫度可達330℃-430℃。

柴油機工作循環(huán)
  做功
  當壓縮沖程接近終了時,在高壓油泵作用下,將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時間內與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,最高達5000-5000kPa,最高溫度達1800-2000K。

  排氣
  柴油機的排氣與汽油機基本相同,只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700-900K。對于單缸發(fā)動機來說,其轉速不均勻,發(fā)動機工作不平穩(wěn),振動大。這是因為四個沖程中只有一個沖程是做功的,其他三個沖程是消耗動力為做功做準備的沖程。為了解決這個問題,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,這樣又會導致整個發(fā)動機質量和尺寸增加。

  柴油機每完成上述四個過程即為一個工作循環(huán)。無論是二沖程柴油機還是四沖程柴油機均是如此。對于二沖程柴油機,完成上述四個過程曲軸旋轉一圈(360°),活塞上下運行各一次(即兩個活塞行程),所以稱為二沖程柴油機。對于四沖程柴油機,完成上述四個過程曲軸旋轉兩圈(720°),活塞上下運行各兩次(即四個活塞行程),所以稱為四沖程柴油機。


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