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柴油机是如何进行工作循环的?

发布时间:2020-11-18来源:顶博 人气:
柴油机是根据先进的重型发动机技术理念开发设计的,具有可靠性高、耐久性好、燃油经济性好、体积小、功率大、扭矩大、扭矩储备大、零部件通用性强等优点。根据柴油机工作原理,在一个工作循环中其工作过程次序是进气、压缩、燃烧、做功、排气。

  柴油机是一部将燃料的化学能转换为机械能的机器。柴油机实现能量转换必须经过下面四个阶段或过程:进气过程,气缸内吸入新鲜空气;压缩过程,将吸入气缸内的空气压缩,使其温度和压力升高;膨胀做功过程,将燃油喷入已被压缩且温度达到燃油自燃温度的缸内气体中,燃油迅速与空气混合并急剧燃烧;排气过程,将已经燃烧并做功后的废气排出气缸。下面是详细说明:

  进气
  进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力降到进气压力以下,在真空吸力作用下,通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油,与空气混合形成可燃混合气,由进气道和进气门吸入气缸内。进气过程一直延续到活塞过了下止点进气门关闭为止。接着上行的活塞开始压缩气体。

  压缩
  进排气门全部关闭,压缩缸内可燃混合气,混合气温度升高,压力上升。活塞临近上止点前,可燃混合气压力上升到0.6-1.2MPa左右,温度可达330℃-430℃。

柴油机工作循环
  做功
  当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达5000-5000kPa,最高温度达1800-2000K。

  排气
  柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700-900K。对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的,其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。

  柴油机每完成上述四个过程即为一个工作循环。无论是二冲程柴油机还是四冲程柴油机均是如此。对于二冲程柴油机,完成上述四个过程曲轴旋转一圈(360°),活塞上下运行各一次(即两个活塞行程),所以称为二冲程柴油机。对于四冲程柴油机,完成上述四个过程曲轴旋转两圈(720°),活塞上下运行各两次(即四个活塞行程),所以称为四冲程柴油机。


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