柴油機的構(gòu)造及原理 從工作原理分析柴油機的工作特點
燃料與空氣混合,在機器內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能,然后轉(zhuǎn)化為機械能。
單缸四沖程柴油機工作原理示意圖
柴油機基本術(shù)語
柴油機工作原理簡介
進氣沖程
起動機通電,帶動曲軸轉(zhuǎn)動,曲軸的轉(zhuǎn)動使活塞上下運動。此時,排氣門關(guān)閉,進氣門打開,新鮮空氣進入氣缸和燃燒室。
壓縮沖程
活塞從下止點向上移動。此時進氣門和排氣門都關(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
當活塞被壓縮到上止點時,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氣,開始自燃,混合蒸汽膨脹做功,推動活塞向下運動,從而推動曲軸旋轉(zhuǎn),對外輸出功。
排氣沖程
活塞從下止點向上移動。此時進氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒廢氣在活塞的推動下排出燃燒室,完成一個工作沖程。此時,曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。
柴油機完成排氣沖程后,在曲軸飛輪總成的慣性力作用下,重復(fù)上述工作循環(huán)過程,使柴油機不斷運轉(zhuǎn)輸出動力。
柴油機和汽油機的區(qū)別
汽油機
柴油機
汽油和空氣在氣缸外混合,進入可燃混合氣。
純空氣進入氣缸。
火花點火混合物
高溫燃氣加熱柴油燃燒
帶點火系統(tǒng)
非點火系統(tǒng)
無噴油器
燃料噴射器
燃料的物理和化學性質(zhì)決定了汽油機是點燃式還是柴油機是壓燃式。
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,燃點高。
燃油供給系統(tǒng):-柴油機:傳統(tǒng)的燃油噴射系統(tǒng)也叫泵管噴嘴系統(tǒng)。
柴油機的噴油系統(tǒng)比汽油機復(fù)雜,高壓油泵需要一套驅(qū)動機構(gòu)和一套調(diào)速機構(gòu)。
許多現(xiàn)代柴油機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:化油器供油系統(tǒng)主要用于汽油機;現(xiàn)代汽油機借鑒了直噴式柴油機的優(yōu)點,更多采用了電噴系統(tǒng)(包括進氣道噴射和缸內(nèi)噴射)。
空燃比:-柴油機:柴油機空燃比只有一個:> 1;柴油機可以實現(xiàn)高增壓和中冷技術(shù),電控比汽油機更容易實現(xiàn)。因此具有功率大、動力強、燃燒更完全、經(jīng)濟性好、排放低的顯著特點和優(yōu)勢——汽油機:汽油機的空燃比有三種狀態(tài):> 1;或者=1;或者<1。汽油機的動力性和經(jīng)濟性相對較低,對尾氣排放控制的技術(shù)要求更高,難度更大。
與柴油機相比,汽油機有自己的特點。汽油機具有高速、低質(zhì)量、低噪音、易啟動、制造成本低的優(yōu)點;柴油機具有壓縮比高、熱效率高、經(jīng)濟性能和排放性能優(yōu)于汽油機等優(yōu)點,這些都是柴油機的明顯優(yōu)勢。
因為燃油價格的飆升,汽油機的使用成本越來越高,柴油的價格優(yōu)勢更是掀起了柴油替代汽油的一代潮流。隨著柴油機設(shè)計水和柴油機零部件生產(chǎn)技術(shù)的提高,克服了柴油機原有的噪音大、體積大、重量重、振動大、制造和維修成本高等問題。
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