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、進氣門、氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞銷、連桿和曲軸等組成。氣缸內裝有活塞，活塞通過活塞銷、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、壓縮、做功、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(jīng)空氣濾清器、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、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)、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、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。活塞在曲軸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(jīng)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、閉，氣缸蓋上設有排氣門?？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、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?；钊咏现裹c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(jīng)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”?；钊恢边\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。

維曼發(fā)電機租賃

維曼發(fā)電機租賃告訴您避免柴油發(fā)電機積碳的措施
 在柴油發(fā)電機長期使用過程中會出現(xiàn)積碳，這種問題主要是在燃油、潤滑油燃燒不充分的情況下產生的一種沉積物，嚴重時會對柴油發(fā)電機功率、油耗帶來一定的影響，還會影響柴油發(fā)電機氧傳感器的靈敏性，影響輸出信號的準確性，導致柴油發(fā)電機燒惡化，出現(xiàn)嚴重的尾氣排放超標問題。在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，社會各界越來越注重環(huán)境保護問題，相關政府部門出臺了相應的排放法律法規(guī)，這就需要加強對柴油發(fā)電機積碳的措施進行具體分析。
柴油發(fā)電機積碳的措施：
1.按照 氣溫選擇柴油牌號：柴油發(fā)電機在工作的過程中，受到各種因素的影響，生成積碳的現(xiàn)象是不可避免的。工作人員應當結合柴油發(fā)電機積碳生成的原因來采取相應的措施，從而減少積碳的生成。在選擇柴油牌號的時候，工作人員要結合 的氣溫來選擇。一般情況下柴油的零點要比當?shù)禺斣碌? 氣溫低4℃～6℃，所選擇的柴油要保證在 氣溫的時候小能出現(xiàn)凝固或者結蠟的現(xiàn)象。當?shù)貐^(qū) 溫度在4℃以上，一般選用零號柴油。當 溫度是處于－5℃以上的地區(qū)，一般選用－10號柴油。當?shù)貐^(qū) 溫度位于－5℃～－14℃，所適用的柴油是－20號柴油。當?shù)貐^(qū)的 溫度處于－14℃～－29℃，所選用的柴油是－35號。一般情況下，在選擇合適的柴油牌號時，應當是從該年的十月份到次年的五月份期間選用－35號柴油，其他的時間段可以使用零號柴油。
 2.提高柴油的清潔度：經(jīng)常對油箱內的沉淀物以及水分進行排放，提高柴油的清潔度，工作人員可以在柴油發(fā)電機內加注燃油或者清潔柴油。從而對油箱內的雜質進行，經(jīng)過30d，油箱內的雜能以及水分可以進行沉淀，然后再進行排放。新加的柴油在沉淀48h之后進行排放，從面減少柴油中的雜質和水分的含量。提高柴油的清潔程度，減少積碳現(xiàn)象的發(fā)生。
  3.正確使用柴油發(fā)電機：在運轉過程中要加強對機油壓力以及溫度變化的監(jiān)控，避免柴油發(fā)電機出現(xiàn)過熱工作的現(xiàn)象，保證柴油發(fā)電機不處于超負荷的工作狀態(tài)。當柴油發(fā)電機出現(xiàn)停機的情況時，工作人員要先卸除負荷，怠速運轉兩分鐘后再停止柴油發(fā)電機的運轉。當柴油發(fā)電機處于低溫的情況下，避免柴油發(fā)電機出現(xiàn)過冷工作的狀態(tài)，工作人員每天在首次使用柴油發(fā)電機的時候，一定要保證柴油發(fā)電機處于怠速。當柴油發(fā)電機啟動正常之后，要先對柴機油壓力進行檢查，等機油壓力顯示正常后才能對機內的轉速進行，從而保證發(fā)電機的正常運轉。當發(fā)電機處于正常運轉的情況下，工作人員可以用中等的轉速來對柴油發(fā)電機進行頇熱，當柴油發(fā)電機內的溫度升高到40℃之后才能進行負載運轉。
  4.選用恰當牌號的機油：一般情況下，柴油發(fā)電機內所使用的機油黏度都會隨著溫度的變化而產生變化。所選擇機油的黏度等級應當結合當?shù)氐臏囟?，一般情況下，夏季的時候可以選用CD15w－40機油，冬季的時候可以選用CD15w－30機油。
5.做好康明斯柴油發(fā)電機的檢查和保養(yǎng)：為了保證柴油發(fā)電機的正常運轉，減少積碳現(xiàn)象的發(fā)生，工作人員要定期對柴油發(fā)電機進行檢查和保養(yǎng)。
  1）工作人員要對進氣系統(tǒng)的配置進行檢查，保存配置處于確的狀態(tài)。要對空氣增壓器以及進氣管系統(tǒng)各個連接部分卡箍進行檢查，保障卡箍緊固，避免出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象要及時上報處理，每年定期進行檢查，要對配氣機構進行檢查。調整好進氣間隙，保證間隙控制在0.2mm,排氣的氣門間隙控制在0.3mm。工作人員要對緊固缸蓋螺栓進行檢查，要將緊固力矩控制在200mm。此外，工作人員還需要對柴油發(fā)電機的進氣管路進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有積碳現(xiàn)象，必須對進氣門漏氣以及配氣相位等進行重新檢查。
  2）工作人員要及時對窄氣濾清器的濾芯進行清；先或者更換。工作人員要結合柴泔機的工作環(huán)境來調整空氣濾清器清理或者更換的周期，如果發(fā)現(xiàn)濾清器出現(xiàn)臟污的情況要及時進行更換或者清理，然后每次施工作業(yè)之后要對空氣清器內的塵上進行排出，避免濾清器出現(xiàn)過早污染的現(xiàn)象，或者吸入過多的粉塵。
  3）工作人員要對冷卻風扇進氣通道進行暢通檢查，保證吹風扇傳動系統(tǒng)處于正常工作的狀態(tài)，保證冷卻室密封性能好。此外還要定期清理機油散熱器、液壓油散熱器等，保證柴油發(fā)電機的正常散熱。
  4）工作人員要定期檢查柴油發(fā)電機的燃油系統(tǒng)，排出燃油系統(tǒng)中的空氣，定期更換柴油濾芯，如果發(fā)現(xiàn)滲油的現(xiàn)象要及時處理，特別是噴油器高壓油泵的連接處。
  5）在更換機油或者濾清器濾芯的時候，工作人員要考慮季節(jié)的變化以及柴油發(fā)電機的工作時間，避免機油出現(xiàn)變質的情況，從而導致積碳現(xiàn)象。在柴油發(fā)電機運轉過程中工作人員要做好對機油壓力變化的監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)壓力出現(xiàn)異常的現(xiàn)象，要及時處理，避免燃燒室進入過多機油。