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柴油機工作原理是什么
柴油機工作原理
單缸往復活塞式柴油機結構主要由排氣門、廣東東莞同城進氣門、廣東東莞同城氣缸蓋、廣東東莞同城氣缸、廣東東莞同城活塞、廣東東莞同城活塞銷、廣東東莞同城連桿和曲軸等組成。氣缸內裝有活塞,活塞通過活塞銷、廣東東莞同城連桿與曲軸相連接?;钊跉飧變茸饕簧舷峦鶑瓦\動,通過連桿推動曲軸轉動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣,在氣缸蓋上下設有進氣門和排氣門。
(1)基本名聞術語
①上止點:活塞離曲軸中心 距離的位置。
②下止點:活塞離曲軸中心小距離的位置。
③活塞行程(沖程):上止點與下止點間的距離,用符號S表示,單位為mm。
④曲柄半徑:曲軸旋轉中心到曲柄銷中心的距離,用符號r表示,單位為mm。活塞行程S等于曲柄半徑r的兩倍。
⑤氣缸工作容積在:一個氣缸中,活塞從上止點到下止點所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示,単位為L。
⑥柴油機排量:柴油機所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機排量,用VH表示。
柴油機排量表示柴油機的做功能力,在其他參數(shù)相同的前提下,柴油機排量越大,則其所發(fā)出的功率就越大。
⑦燃燒室容積當活塞在上止點時,活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。
氣缸總容積當活塞在下止點時,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壓縮比氣缸總容積與燃燒室容積之比。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,通常柴油機的壓縮比ε=12~22。壓縮比越大,活塞運動時,氣體被壓縮得越厲害,氣體的溫度和壓力就越高,柴油機的效率也越高。
⑩工作循環(huán):柴油機中熱能與機械能的轉化,是通過活塞在氣缸內工作,連續(xù)進行進氣、廣東東莞同城壓縮、廣東東莞同城做功、廣東東莞同城排氣四個過程來完成的。每進行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機活塞走完四個沖程(曲軸旋轉兩周)完成一個工作循環(huán),稱該機為四沖程柴油機如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉一周)完成一個工作循環(huán),稱改機為二沖程柴油機。
(2)四沖程柴油機工作原理
①進氣過程 活塞從上止點向下止點移動,這時在配氣機構的作用下進氣門打開,排氣門關閉。由于活塞下移,氣缸內容積增大,壓力降低,新鮮空氣經空氣濾清器、廣東東莞同城進氣管不斷吸入氣缸。由于進氣系統(tǒng)存在阻力,使進氣終了氣缸內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 活塞由下止點向上止點運動,這時進、廣東東莞同城排氣門關閉。氣缸內容積不斷減少,氣體被壓縮,其溫度和壓力不斷提高。壓縮終了時氣體壓力可達3~5MPa,溫度高達750~1000K,為噴人氣缸內的柴油蒸發(fā)、廣東東莞同城混合和燃燒創(chuàng)造條件。
③做功過程 所示]在壓縮過程即將終了時,噴油器將柴油以細小的油雰噴入氣缸,在高溫、廣東東莞同城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6~9MPa, 溫度可達1800~2000K。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點向下止點移動,從而使曲軸旋轉對外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時間,所以雖然活塞開始下移,但此時還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱,氣缸內的壓力并沒有明顯下降,隨著活塞下移,氣缸內的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結束時,壓力約為0.2~0.5MPa。
④排氣過程 做功過程結末后,排氣門打開,進氣門關閉?;钊谇S的帶動下由下止點向上止點運動,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,氣缸內廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內殘余廢氣的壓力約為0.105~0.12MPa,溫度約為700~900K。
活塞經過上述四個連續(xù)過程后,便完成了一個工作循環(huán)。當排氣過程結束后,柴油機曲軸依靠飛輪轉動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉,上述四個過程又重復進行。如此周而復始地進行個又一個的工作循環(huán),使柴油機連續(xù)不斷地運轉起來,并帶動工作機械做功。
(3)二沖程柴油機工作原理
二沖程柴油機無進氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進氣孔,由活塞的上下運動控制進氣孔的開、廣東東莞同城閉,氣缸蓋上設有排氣門??諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院螅洑飧淄獠康目諝馐液蜌飧妆谏系倪M氣孔進入氣缸,完成進氣和掃氣過程。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。曲軸帶動活塞由下止點向上運動,這時進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、廣東東莞同城排氣同時進行的過程稱為“掃氣過程”?;钊^續(xù)向上運動,當活塞越過進氣孔后,進氣孔破活塞關閉的同時配氣機構也使排氣門關閉。于是氣缸內的新鮮空氣被壓縮,一直進行到上止點。
②第二行程 第二行程也稱膨脹-換氣過程。活塞接近上止點時,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。由于燃氣壓力的作用,推動活塞向下止點運動,經連桿帶動曲軸旋轉而輸出動力。當活塞下行至某一時刻時排氣門打開,做功后的廢氣由排氣門排出?;钊^續(xù)向下運動,隨后進氣孔打開,新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸,開始“掃氣過程”。活塞一直運動到下止點,完成第二個工作行程。
(4)二沖程與四沖程柴油機的比較
與四沖程柴油機比較,二沖程柴油機有以下主要特點。公明發(fā)電機
①曲軸毎轉一周就有一個做功過程,因此,當二沖程柴油機工作容積和轉速與四沖程柴油機相同時,在理論上其功率應為四沖程柴油機功率的兩倍。但由于結構上的關系,二沖程柴油機廢氣排除不徹底,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速下,二沖程柴油機的功率約為四沖程柴油機的1.5~1.7倍。
②二沖程柴油機因其曲軸毎轉一周就有一個做功行程,在相同轉速下工作循環(huán)次數(shù)多,故輸出轉矩均勻,運轉平穩(wěn)。
③大多數(shù)二沖程柴油機部分或全部采用氣孔換氣,配氣機構簡單。所以,二沖程柴油機結構簡單,重量輕·使用維修方便。
④換氣時間短,并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣,換氣效果相對較差。
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柴油發(fā)電機曲軸裂紋和變形的檢驗方法
柴油發(fā)電機在工作中,曲軸由于受力和工作條件復雜,各摩擦表面滑動速度很高,散熱條件又差,因此,曲軸不僅軸頸容易磨損,而且還會出現(xiàn)彎曲和扭曲變形,甚至產生裂紋或折斷等。所以在解體清洗后,應進行仔細檢查,根據(jù)查出的損傷部位和損傷程度,采取相應的修理方式。
1、廣東東莞同城 曲軸軸頸磨損的檢驗與處理方法
磨損部位。曲軸的主軸頸和連桿軸頸在工作中不可避免地要產生磨損,而且磨損是不均勻的,其主要表現(xiàn)為軸頸出現(xiàn)圓度、廣東東莞同城圓柱度超過標準值和拉傷。連桿軸頸磨損的 部位,一般在各軸頸的內側面上,即靠曲軸中心線一側,使軸頸失圓;而磨損成錐形的部位,一般在潤滑油道雜質附著的一側和受力大的部位上。曲軸主軸頸 _的磨損部位,按發(fā)動機的強化程度、廣東東莞同城氣缸數(shù)、廣東東莞同城曲軸長度和平衡塊的配重不同而各異,而且相對于連桿軸頸磨損要均勻些。實踐表明,連桿軸頸的磨損比主軸頸磨損要快,但是,主軸頸磨損比連桿軸頸磨損所造成的后果要嚴重。
檢驗與處理方法:根據(jù)各軸頸磨損規(guī)律查找出磨損部位,可用外徑測微器測量其圓度和圓柱度以便確定曲軸的修理級別和磨削尺寸。其具體方法是;先在潤滑油道孔兩側測量,再轉90°測量,其測量的 值與小值之差值即為軸頸的圓柱度。在軸頸縱向測量出的 值與小值之差,即為軸頸的圓柱度。當軸頸圓度大于0.050mm,錐度大于0.013mm,或者發(fā)現(xiàn)軸頸有拉傷、廣東東莞同城燒蝕等損傷時,都應進行修理。軸頸磨損量超過極限需要修理時,應從磨損 的的軸頸開始,按曲軸分級修理尺寸(每級相差0.25mm),在專用的曲軸磨床上進行磨削,并進行拋光處理。修磨后要求軸頸圓度不得大于0.005mm,錐度不得大于0.005mm,表面粗糙度Ra不得大于0.80~0.40um,各軸頸的徑向跳動不大于0.05mm,否則,為不合格。
2、廣東東莞同城曲軸裂紋的檢驗與處理方法
裂紋多發(fā)部位“曲軸的疲勞裂紋多發(fā)生于軸頸與曲柄臂相連的過渡圓角處以及軸頸中間油孔處。前一種裂紋為橫向裂紋,是曲軸斷裂的先兆,即從出現(xiàn)微細裂紋,逐漸延伸, 在特定條件下發(fā)生斷裂,后一種裂紋為縱向裂紋,由油孔處往軸向展開。
檢驗與處理方法:曲軸裂紋微細,用肉眼不易看出,可用磁力探傷儀進行檢查。在條件不具備的情況下,簡易的檢查方法是浸油錘擊法:先將曲軸浸入煤油中片刻,取出擦凈后,撒上 ,然后用手錘分段在曲軸臂上敲擊,由于震動,裂紋內的煤油滲出,使 顯出油跡呈現(xiàn)黃色線痕,據(jù)此即可判定裂紋位置和長度。
軸頸有橫向裂紋的曲軸,不宜繼續(xù)使用,但是,橫向裂紋細小,經磨削后在修理尺寸范圍內能的,尚可使用,否則,必須予以更換,軸頸有縱向裂紋,也應磨削,在磨削條件不具備的情況下曲軸繼續(xù)使用的原則是:裂紋未過兩端圓角處或油孔邊緣處時,尚可繼續(xù)使用,但不可在超負荷下工作,不能猛轟油門,并在使用中加強檢查,以防裂紋延伸而折斷。
3、廣東東莞同城曲軸變形的檢驗與處理方法
曲軸變形是指曲軸彎曲和扭轉。曲軸彎曲變形反映較明顯的部位是中間主軸頸處。曲軸彎曲變形后若繼續(xù)使用,將加速曲軸連桿機構的磨損,甚至使曲軸產生裂紋和斷裂。因此,在發(fā)動機修理中,必須對此進行檢驗。檢驗時,應將曲軸兩端支撐在平臺上的V_形架上,用百分表觸頭抵在中間主軸頸避開油孔處,慢慢轉動曲軸一周,觀察百分表上所指的 數(shù)值與小數(shù)值,兩值之差的二分之一即為曲軸的直線度。若曲軸有偏磨時,應減去偏磨量。直線度在0.05~0.10mm范圍內時,可結合軸頸磨削矯正。
曲軸扭轉角的檢驗方法是:將曲軸水平支撐在平臺上,使同位連桿兩軸頸位于上止點(如六缸曲軸的1、廣東東莞同城6缸連桿軸頸,四缸曲軸的1、廣東東莞同城4缸連桿軸頸),再用百表測量前、廣東東莞同城后兩連桿軸頸在其 點的高度差,差值越大,說明扭轉角越大。
曲軸的主要損傷是軸勁磨損、廣東東莞同城曲軸裂紋和斷裂。
裂紋從油孔處產生,沿與軸線成45°~55°方向發(fā)展,造成主軸勁與連桿勁斷裂;裂紋由圓角處產生,向曲柄臂發(fā)展造成曲柄臂斷裂,常發(fā)生在曲軸全長2/3的部位上。除上述以外,曲柄還會產生彎曲和扭曲變形。
4、廣東東莞同城用磁力探傷器檢查曲軸是否有裂紋和損傷
經磁力探傷器檢查,曲軸油下列情況就不能繼續(xù)使用:
1)在曲軸的圓角處或圖所示的應去有損傷。
2)在45°的交叉線跨越油孔處或進入有孔的倒角處有裂紋或損傷。
3)出現(xiàn)長達6mm以上的裂紋。
4)在一個軸勁上有多余4處以上的裂紋。
表層下部的顯示欠款如圖所示,若有下列欠款曲軸就不能使用。
1)在曲軸圓角處或在圖的陰影區(qū)域內有圓周方向的裂紋與損壞。
2)在圓周方向有長達25mm以上的裂紋。
3)在軸線方向有長達9.5mm的裂紋。
4)有在離有孔倒角距離近于1.5mm的裂紋。
5)有45°的交叉線跨越油孔的裂紋。
請注意:經磁力探傷的曲軸,必須完全地退磁和池底地清洗,才能使用。
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柴油發(fā)電機組定時保養(yǎng)可以有效延長機組的壽命
發(fā)電機組平時的維修保養(yǎng)是至關重要的,這樣可延長使用年限,所以保護要做到位。
發(fā)電機組的長久使用會造成損傷,性能會大為降低,使用壽命也會縮短,企業(yè)如果不及時進行維修保養(yǎng),發(fā)電機組就會提前罷工,造成大量損失。因此,不能忽視對發(fā)電機組的維修保養(yǎng)。
負責發(fā)電機維護保養(yǎng)的工作人員,必須認真閱讀廠家提供的《柴油發(fā)電機操作及維修保養(yǎng)手冊》,按相關的技術要求進行維護保養(yǎng)工作。
發(fā)電機如停放太久或受潮,應測量繞組間和對地的絕緣電阻,絕緣值應不低于1.5MΩ。注意在測量之前拆掉啟動用蓄電池負極接線。
視現(xiàn)場情況,不定期清潔發(fā)電機繞組上的積塵和油垢。
發(fā)電機切忌受潮,發(fā)電機內部應避免進入金屬碎屑,水汽或其它有害氣體。發(fā)電機運行時,要保證通風良好,發(fā)電機外表面不應有任何覆蓋物,以免影響通風和散熱。
發(fā)電機蓄電池應遠離熱源,充電及使用時應保持通風。
企業(yè)不能為了降低成本,而忽視對發(fā)電機的維修保養(yǎng),否則,不僅不能提高工作效率,反而會浪費企業(yè)更多資源。
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