柴油機(jī)工作原理是什么

  柴油機(jī)工作原理

單缸往復(fù)活塞式柴油機(jī)結(jié)構(gòu)主要由排氣門、進(jìn)氣門、氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞銷、連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連接?；钊跉飧變?nèi)作一上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過連桿推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣，在氣缸蓋上下設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門。

(1)基本名聞術(shù)語

①上止點(diǎn)：活塞離曲軸中心 距離的位置。

②下止點(diǎn)：活塞離曲軸中心小距離的位置。

③活塞行程(沖程)：上止點(diǎn)與下止點(diǎn)間的距離，用符號S表示，單位為mm。

④曲柄半徑：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離，用符號r表示，單位為mm?；钊谐蘏等于曲柄半徑r的兩倍。

⑤氣缸工作容積在：一個(gè)氣缸中，活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示，単位為L。

⑥柴油機(jī)排量：柴油機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機(jī)排量，用VH表示。

柴油機(jī)排量表示柴油機(jī)的做功能力，在其他參數(shù)相同的前提下，柴油機(jī)排量越大，則其所發(fā)出的功率就越大。

⑦燃燒室容積當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。

氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的氣缸容積。用符號Va表示。它等于燃燒室容積Va與氣缸工作容積Vh之和。

⑨壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。用符號ε表示。

壓縮比ε表示氣缸中的氣體被壓縮后體積縮小的倍數(shù)，也表明氣體被壓縮的程度，通常柴油機(jī)的壓縮比ε=12～22。壓縮比越大，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體被壓縮得越厲害，氣體的溫度和壓力就越高，柴油機(jī)的效率也越高。

⑩工作循環(huán)：柴油機(jī)中熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，是通過活塞在氣缸內(nèi)工作，連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)過程來完成的。每進(jìn)行這樣一個(gè)過程稱為一個(gè)工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個(gè)工作循環(huán)，稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個(gè)工作循環(huán)，稱改機(jī)為二沖程柴油機(jī)。

(2)四沖程柴油機(jī)工作原理

①進(jìn)氣過程   活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，這時(shí)在配氣機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。由于活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力降低，新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、進(jìn)氣管不斷吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力，使進(jìn)氣終了氣缸內(nèi)的氣體壓力低于大氣壓力P0(約78～91kPa)，溫度為320～340K.

②壓縮過程   活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)、排氣門關(guān)閉。氣缸內(nèi)容積不斷減少，氣體被壓縮，其溫度和壓力不斷提高。壓縮終了時(shí)氣體壓力可達(dá)3～5MPa，溫度高達(dá)750～1000K，為噴人氣缸內(nèi)的柴油蒸發(fā)、混合和燃燒創(chuàng)造條件。

③做功過程   所示]在壓縮過程即將終了時(shí)，噴油器將柴油以細(xì)小的油雰噴入氣缸，在高溫、高壓和高速氣流作用下很快蒸發(fā)，與空氣混合，形成混合氣。并在高溫下自動(dòng)著火燃燒，放出大量的熱量，使氣缸中氣體溫度和壓力急劇上升。燃燒氣體的 壓力可達(dá)6～9MPa， 溫度可達(dá)1800～2000K。高壓氣體膨脹推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時(shí)間，所以雖然活塞開始下移，但此時(shí)還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱，氣缸內(nèi)的壓力并沒有明顯下降，隨著活塞下移，氣缸內(nèi)的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結(jié)束時(shí)，壓力約為0.2～0.5MPa。

④排氣過程   做功過程結(jié)末后，排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉?；钊谇S的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠，迅速從排氣門排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力，因此，排氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內(nèi)殘余廢氣的壓力約為0.105～0.12MPa，溫度約為700～900K。

活塞經(jīng)過上述四個(gè)連續(xù)過程后，便完成了一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)排氣過程結(jié)束后，柴油機(jī)曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，上述四個(gè)過程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個(gè)又一個(gè)的工作循環(huán)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來，并帶動(dòng)工作機(jī)械做功。

(3)二沖程柴油機(jī)工作原理

二沖程柴油機(jī)無進(jìn)氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進(jìn)氣孔，由活塞的上下運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)氣孔的開、閉，氣缸蓋上設(shè)有排氣門?？諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院?，經(jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進(jìn)氣孔進(jìn)入氣缸，完成進(jìn)氣和掃氣過程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門排出。其工作過程如下。

① 行程   行程也稱換氣-壓縮過程。曲軸帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣孔和排氣門均打開，新鮮空氣山掃氣泵以高于大氣壓力送入氣缸中，并把氣缸中的殘余廢氣從排氣門掃除。這種進(jìn)、排氣同時(shí)進(jìn)行的過程稱為“掃氣過程”?；钊^續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞越過進(jìn)氣孔后，進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時(shí)配氣機(jī)構(gòu)也使排氣門關(guān)閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮，一直進(jìn)行到上止點(diǎn)。

②第二行程   第二行程也稱膨脹-換氣過程?；钊咏现裹c(diǎn)時(shí)，噴油器開始噴油，被噴油器噴成的雰狀柴油與高溫壓縮空氣相遇，便迅速燃燒。由于燃?xì)鈮毫Φ淖饔?，推?dòng)活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動(dòng)力。當(dāng)活塞下行至某一時(shí)刻時(shí)排氣門打開，做功后的廢氣由排氣門排出?；钊^續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)氣孔打開，新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸，開始“掃氣過程”?；钊恢边\(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，完成第二個(gè)工作行程。

(4)二沖程與四沖程柴油機(jī)的比較

與四沖程柴油機(jī)比較，二沖程柴油機(jī)有以下主要特點(diǎn)。公明發(fā)電機(jī)

①曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)做功過程，因此，當(dāng)二沖程柴油機(jī)工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程柴油機(jī)相同時(shí)，在理論上其功率應(yīng)為四沖程柴油機(jī)功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系，二沖程柴油機(jī)廢氣排除不徹底，并且換氣過程減小了有效工作行程。因而在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下，二沖程柴油機(jī)的功率約為四沖程柴油機(jī)的1.5～1.7倍。

②二沖程柴油機(jī)因其曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)做功行程，在相同轉(zhuǎn)速下工作循環(huán)次數(shù)多，故輸出轉(zhuǎn)矩均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

③大多數(shù)二沖程柴油機(jī)部分或全部采用氣孔換氣，配氣機(jī)構(gòu)簡單。所以，二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，重量輕·使用維修方便。

④換氣時(shí)間短，并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣，換氣效果相對較差。

維曼發(fā)電機(jī)租賃

柴油發(fā)電機(jī)組的使用注意事項(xiàng)
一、發(fā)電機(jī)組的固定安裝需采用混凝土基礎(chǔ),地基深度及范圍由機(jī)組重量及外形尺寸確定,一般250ｋＷ機(jī)組的地基深度約350ｍｍ,如不固定安裝,應(yīng)在底盤下采用減振效果良好的減震墊以防振動(dòng)過大。

二、發(fā)電機(jī)組除滿足自身噪音指標(biāo)(1ｍ處檢測指標(biāo))外,還應(yīng)考慮其噪音對環(huán)境的影響,一般需加裝消音器裝置以降低噪音污染。

三、機(jī)房內(nèi)要做好通風(fēng)散熱,還要保證 溫度在0℃以上,特別在寒冷的冬季應(yīng)做好燃油、潤滑油、冷卻水的防凍保暖措施。

四、機(jī)組的保養(yǎng)主要是柴油機(jī)的保養(yǎng),按柴油機(jī)說明書的要求定期維護(hù)保養(yǎng)。機(jī)組起動(dòng)成功后,應(yīng)密切注意機(jī)油壓力,待機(jī)油壓力達(dá)到0 5ｂａｒ時(shí),方可逐步加速,待柴油機(jī)的出水溫度高于70℃、機(jī)油溫度高于45℃、機(jī)油壓力高于2 5ｂａｒ時(shí),才可進(jìn)入全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)組正常工作時(shí),水溫不得大于90℃,油溫不得大于95℃,機(jī)油壓力應(yīng)在2 5～4ｂａｒ范圍內(nèi)。

五、注意觸電危險(xiǎn)

柴油發(fā)電機(jī)組的電力進(jìn)入公用線路必須經(jīng)過具有機(jī)械連鎖的轉(zhuǎn)換開關(guān)，一定要確保與市電的分開。在需要與市電并網(wǎng)時(shí)必須經(jīng)專業(yè)部門（供電局）審批，并采用并網(wǎng)專用設(shè)備。否則會有嚴(yán)重的設(shè)備及人身事故危害。

柴油發(fā)電機(jī)組一定要做到可靠接地，進(jìn)行帶電設(shè)備的檢修一定要使用絕緣工具，在潮濕的環(huán)境下更是要注意觸電危險(xiǎn)。遵守所有的電氣規(guī)定，設(shè)備的電氣部分安裝和檢修必須由具備資格的專業(yè)電氣人員進(jìn)行。

六、廢氣有毒

應(yīng)該有合適的廢氣排出系統(tǒng)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排出室外，要經(jīng)常檢查廢氣排出系統(tǒng)有無漏氣。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)房內(nèi)有廢氣時(shí)，應(yīng)先開門窗排出廢氣再進(jìn)屋，以防廢氣中的一氧化碳使人中毒。

七、運(yùn)行

不要在有爆炸物危險(xiǎn)的地方使用發(fā)電機(jī)組?？拷\(yùn)轉(zhuǎn)的柴油發(fā)電機(jī)很危險(xiǎn)。寬松的衣服、頭發(fā)和墜落的工具會造成人身及設(shè)備的重大事故，運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)組，部分裸露的管道和部件處于高溫狀態(tài)，要防止觸摸灼傷。

八、火災(zāi)

金屬物品將導(dǎo)致電線短路，可引發(fā)火災(zāi)隱患。柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)要保持清潔，過量的油污有可能引發(fā)機(jī)體過熱所造成損壞及火災(zāi)發(fā)生。要在柴油發(fā)電機(jī)房內(nèi)方便的地方放置數(shù)個(gè)干粉或二氧化碳?xì)怏w滅火器。

九、鉛酸電池使用

鉛酸電池的稀硫酸電解液有毒并具有腐蝕性，接觸到皮膚會造成灼傷，應(yīng)立即用清水沖洗。

如果濺入眼睛，要立即用大量潔凈水沖洗并送醫(yī)院治療。電池在使用過程中會釋放爆炸性氣體，要保證室內(nèi)通風(fēng)良好并禁止明火靠近。

十、啟動(dòng)

在極寒冷的環(huán)境下，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組需要預(yù)熱裝置，千萬不能用明火烘烤機(jī)體，蓄電池電解液溫度 保持在10℃以上，才能使蓄電池提供出足夠的電力。五、發(fā)電機(jī)組雖屬備用電源,也應(yīng)每隔一段時(shí)間(兩周左右)運(yùn)行一次,使其處于良好備用狀態(tài)。維曼發(fā)電機(jī)租賃