六个缸柴油机的工作原理是什么
柴油机多缸与单缸柴油机的工作原理是一样的,不同之处在于:单缸发动机的曲轴旋转两圈,只有一个气缸的活塞对曲轴做功;六缸发动机的曲轴旋转两圈,有六个气缸的活塞对曲轴做功。
柴油机的工作原理与汽油机的工作原理基本相同,也有四个冲程,通过活塞往复运动做功。主要不同之处在于可燃混合气的形成方法和着火方式,柴油机没有化油器,进气冲程中只有空气通过进气门进入缸体。由于柴油机的压缩比高于汽油机,因此得到的高压气体温度较高。
在压缩冲程即将结束时,燃油通过喷油嘴直接喷入缸体,高压空气与喷入的燃料混合,使燃料在高温高压的状态下自燃,这一过程需要较高的压力。燃料喷射速度和燃料与空气的混合速度共同决定了燃料的燃烧速度。为了避免一次进入燃料过多,导致缸体中压力过高,可以在做功冲程持续喷入燃料。
多缸与单缸柴油机的工作原理是一样的,不同之处在于:单缸发动机的曲轴旋转两圈,只有一个气缸的活塞对曲轴做功;六缸发动机的曲轴旋转两圈,有六个气缸的活塞对曲轴做功。即,对六缸直列柴油机来说,曲轴每转720/6=120度时,就有一缸点火做功。
多缸发动机的出现,是由于人们对高功率发动机的需求引起的。六缸发动机,其点火顺序一般为:153624
通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功 能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。
二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。二冲
程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口;
或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气
的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。
图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧,它的
转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的
扫气箱中,并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作
原理。
燃烧膨胀及排气冲程:
燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下,由上止点
向下运动,对外作功。活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,此时燃气
膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。
当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中的扫气压力为0
12,下行活塞把扫气口3打开(此时曲柄在点4的位置,扫气空气进入气缸,
同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气
过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止。
·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图
扫气及压缩冲程:
活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱
内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口
扫出气缸。活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此时曲柄在点
位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时
(此时曲柄在点位置,气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点时,
喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压的空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着
火燃烧。本冲程结束,并与前一冲程形成一个完整的工作循环。
二冲程柴油机示功图见图,其中,为喷油始点,为活塞上止点,为
燃烧终点。
二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点,当然也存在本身固有的
缺点。
2、四冲程柴油机的工作原理
柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。
一. 进气冲程
第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。
当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。
随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐渐增大:造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。
进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。图中纵坐标表示气体压力P,横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S),这个图形称为示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时,气缸内气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.085~0.095MPa,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变。
当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。
二. 压缩冲程
第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。
柴油的自燃温度约为543—563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。
喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10~35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5~10°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。
三. 燃烧膨胀冲程
第三冲程——燃烧膨胀。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。
随着活塞的下行,气缸的容积增大,气体的压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开时结束。
在动画中,工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力的急剧升高,最高点表示最高燃烧压力Pz,此点的压力和温度为:
Pz=6~15MPa, Tz=1800~2200K
最高燃烧压力与压缩终点压力之比(Pz/Pc),称为燃烧时的压力升高比, 用λ表示。根据柴油机类型的不同,在最大功牢时λ值的范围如下:λ=Pz/Pc=1.2~2.5。
四. 排气冲程
第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力,所以在排气冲程开始时,气缸内的气体压力加比大气压力高0.025—0.035MPa,其温度Tb=1000~1200K。为了减少排气时活塞运动的阻力,排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打开,具有一定压力的气体就立即冲出缸外,缸内压力迅速下降,这样当活塞向上运动时,气缸内的废气依靠活塞上行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净,排气阀在上止点以后才关闭。
在动画中,排气冲程曲线表示在排气过程中,缸内的气体压力几乎是不变的,但比大气压力稍高一些。排气冲程终点的压力Pr约为0.105~0.115MPa,残余废气的温度Pr约为850~960K。
由于进、排气阀都是早开晚关的;所以在排气冲程之末和进气冲程之初,活塞处于上止点附近时,有一段时间进、排气阀同时开起,这段时间用曲轴转角来表示,称为气阀重迭角。
排气冲程结束之后,又开始了进气冲程,于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。由于这种柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的,故称四冲程柴油机。
在四冲程柴油机的四个冲程中,只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功,而其余三个冲程都是消耗功的准备过程。为此在单缸柴油机上必须安装飞轮,利用飞轮的转动惯性,使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转。
柴油机与汽油机之间一项很大的差异是其注入步骤不同。柴油机仅压缩空气,因此压缩比可比汽油机高出许多。压缩比越高,产生的马力也就越大。柴油机温度较低时,压缩过程无法将空气升至燃油的燃点。预热塞是一个电热线圈(想象在烤箱里看到的热线圈),它可在发动机低温时点燃燃油,从而起动发动机。
发动机工作时,输油泵将储存在柴油箱中的柴油吸入并经柴油滤清器滤去杂质后输入喷油泵,当接近压缩行程终了时,喷油泵输出的高压柴油经高压油管共给喷油器,并程雾状喷入燃烧室与被压缩的高温空气混合燃烧。燃烧后的废气经排气道,排气管及消声器排入大气。
单缸柴油机原理是什么?
首先,单缸柴油机的工作原理是将燃料直接在发动机的汽缸内部进行燃烧。这种燃烧方式可以产生高温高压气体,进而驱动活塞的往复直线运动。这个过程通过连杆和曲柄连杆机构将活塞的运动转化为曲轴的旋转运动,从而实现热能和机械能的相互转换。单缸柴油机的工作过程可以分为四个冲程:进气、压缩、工作和排气。在进气...
单缸柴油机工作原理?
单缸柴油机工作原理是单缸柴油机的每个工作循环都经历四个过程:进气、压缩、做功和排气。在一个工作循环中只有一个行程是做功的,而其余三个行程都是为做功行程创造条件的辅助行程,因此,单缸柴油机的工作不稳定。单缸柴油机不着火原因如下:1、马达转速不够;解决方案:增大马达转速;2、油路有空气;解...
单缸柴油机工作原理?
单缸柴油机的工作原理是指其在一个工作循环中完成进气、压缩、做功和排气四个过程。在这个过程中,只有一个行程是做功的,其余三个行程都是为做功行程创造条件的辅助行程。因此,单缸柴油机的工作相对不稳定。1. 进气:活塞从上死点开始下行,打开进气阀,燃油和空气混合气体会进入气缸。2. 压缩:活塞...
单缸柴油机是如何工作的?
润滑系统(包括:机油池、机油管道、甩油盘、机油滤等零部件)。供油系统(包括:油泵总成、喷油器、柴油虑、柴油管路等零部件)。冷却系统(包括:风扇、散热器、冷却水管路等零部件)。以下是单缸柴油机内部构造图如下:单缸柴油机的每个工作循环都经历四个过程:进气、压缩、做功和排气。在一个工作循环...
单缸柴油机的工作原理是什么?
8、单缸柴油机的工作原理,是内燃机的一种,燃料直接在发动机的汽缸内部进行燃烧的热机,燃烧中产生的高温高压气体经过活塞连杆和曲柄连杆机构将活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动,以实现热能和机械能的相互转变单缸柴油机包括。9、左侧的是排气门,右侧的是进气门,分辨的办法是,看排气管,和空气滤清...
柴油机的工作原理及工作过程是怎样的?
在柴油机的一个工作循环中,只有1个(作功)行程是由活塞带动曲轴旋转来作功的,其他3个行程都是为作功做准备的,需要由曲轴带动活塞运动。单缸柴油机的曲轴转两圈只有半圈作功,所以会产生较大的振动,曲轴旋转也不平衡。多缸柴油机是指两个缸以上的柴油机。多缸柴油机的功率大,实际上是用一根...
四缸柴油发动机的工作原理是什么呢?
活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和做功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动,进排气门都关闭,空气被压缩,温度和压力增高,完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时。喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入...
单缸柴油机如何供油
混合气体的形成和燃烧过程,直到活塞下行时,由于燃烧的迅速扩大空间,不产生原应该高通胀的力量,所以目前的柴油引擎熄火,曲轴旋转惯性力减少,将立即停止运行,显示风扇或飞轮的现象立即停止运动。3、一般柴油机工作500h以上或经拆修的喷油泵,都必须给予调整最佳供油提前角(供油时间)。
六个缸柴油机的工作原理是什么
柴油机多缸与单缸柴油机的工作原理是一样的,不同之处在于:单缸发动机的曲轴旋转两圈,只有一个气缸的活塞对曲轴做功;六缸发动机的曲轴旋转两圈,有六个气缸的活塞对曲轴做功。柴油机的工作原理与汽油机的工作原理基本相同,也有四个冲程,通过活塞往复运动做功。主要不同之处在于可燃混合气的形成方法...
柴油发动机工作原理
柴油发动机工作原理:柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高,...
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雍饼鲁南: 和其他柴油引擎工作原理一样,进气,压缩,压燃做工,排气4个冲程
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