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柴油機(jī)的構(gòu)造及原理 從工作原理分析柴油機(jī)的工作特點(diǎn)

2023-03-15 17:44:12 作者:蔡金盛
柴油機(jī)的工作原理

燃料與空氣混合,在機(jī)器內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能,然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

單缸四沖程柴油機(jī)工作原理示意圖

柴油機(jī)基本術(shù)語(yǔ)

柴油機(jī)工作原理簡(jiǎn)介

進(jìn)氣沖程

起動(dòng)機(jī)通電,帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使活塞上下運(yùn)動(dòng)。此時(shí),排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門打開,新鮮空氣進(jìn)入氣缸和燃燒室。

壓縮沖程

活塞從下止點(diǎn)向上移動(dòng)。此時(shí)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,吸入氣缸的空氣被活塞壓縮,壓力升高,溫度也升高。

工作行程

當(dāng)活塞被壓縮到上止點(diǎn)時(shí),噴油器將霧化的柴油噴入燃燒室,油霧和壓縮空氣充分混合形成高溫高壓的燃?xì)?,開始自燃,混合蒸汽膨脹做功,推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),從而推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),對(duì)外輸出功。

排氣沖程

活塞從下止點(diǎn)向上移動(dòng)。此時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒廢氣在活塞的推動(dòng)下排出燃燒室,完成一個(gè)工作沖程。此時(shí),曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。

柴油機(jī)完成排氣沖程后,在曲軸飛輪總成的慣性力作用下,重復(fù)上述工作循環(huán)過(guò)程,使柴油機(jī)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)輸出動(dòng)力。

柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別

汽油機(jī)

柴油機(jī)

汽油和空氣在氣缸外混合,進(jìn)入可燃混合氣。

純空氣進(jìn)入氣缸。

火花點(diǎn)火混合物

高溫燃?xì)饧訜岵裼腿紵?p>帶點(diǎn)火系統(tǒng)

非點(diǎn)火系統(tǒng)

無(wú)噴油器

燃料噴射器

燃料的物理和化學(xué)性質(zhì)決定了汽油機(jī)是點(diǎn)燃式還是柴油機(jī)是壓燃式。

燃料特性:-柴油:粘度高,揮發(fā)性差,自燃性好-汽油:與柴油相比,粘度低,揮發(fā)性好,燃點(diǎn)高。

燃油供給系統(tǒng):-柴油機(jī):傳統(tǒng)的燃油噴射系統(tǒng)也叫泵管噴嘴系統(tǒng)。

柴油機(jī)的噴油系統(tǒng)比汽油機(jī)復(fù)雜,高壓油泵需要一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一套調(diào)速機(jī)構(gòu)。

許多現(xiàn)代柴油機(jī)都采用了高壓共軌電子控制系統(tǒng)和單體泵電子控制系統(tǒng)。-汽油機(jī):化油器供油系統(tǒng)主要用于汽油機(jī);現(xiàn)代汽油機(jī)借鑒了直噴式柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn),更多采用了電噴系統(tǒng)(包括進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)噴射)。

空燃比:-柴油機(jī):柴油機(jī)空燃比只有一個(gè):> 1;柴油機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高增壓和中冷技術(shù),電控比汽油機(jī)更容易實(shí)現(xiàn)。因此具有功率大、動(dòng)力強(qiáng)、燃燒更完全、經(jīng)濟(jì)性好、排放低的顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)——汽油機(jī):汽油機(jī)的空燃比有三種狀態(tài):> 1;或者=1;或者<1。汽油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較低,對(duì)尾氣排放控制的技術(shù)要求更高,難度更大。

與柴油機(jī)相比,汽油機(jī)有自己的特點(diǎn)。汽油機(jī)具有高速、低質(zhì)量、低噪音、易啟動(dòng)、制造成本低的優(yōu)點(diǎn);柴油機(jī)具有壓縮比高、熱效率高、經(jīng)濟(jì)性能和排放性能優(yōu)于汽油機(jī)等優(yōu)點(diǎn),這些都是柴油機(jī)的明顯優(yōu)勢(shì)。

因?yàn)槿加蛢r(jià)格的飆升,汽油機(jī)的使用成本越來(lái)越高,柴油的價(jià)格優(yōu)勢(shì)更是掀起了柴油替代汽油的一代潮流。隨著柴油機(jī)設(shè)計(jì)水和柴油機(jī)零部件生產(chǎn)技術(shù)的提高,克服了柴油機(jī)原有的噪音大、體積大、重量重、振動(dòng)大、制造和維修成本高等問(wèn)題。

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