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(jié)構(gòu)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(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)作一上下往復運動，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣，在氣缸蓋上下設(shè)有進氣門和排氣門。 (1)基本名聞術(shù)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(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?cè)莘e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?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(zhuǎn)化，是通過活塞在氣缸內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gòu)的作用下進氣門打開，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(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 活塞由下止點向上止點運動，這時進、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。壓縮終了時氣體壓力可達3～5MPa，溫度高達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，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(zhuǎn)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(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，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，進氣門關(guān)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(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)過上述四個連續(xù)過程后，便完成了一個工作循環(huán)。當排氣過程結(jié)束后，柴油機曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(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(guān)閉的同時配氣機構(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(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速與四沖程柴油機相同時，在理論上其功率應(yīng)為四沖程柴油機功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)一周就有一個做功行程，在相同轉(zhuǎn)速下工作循環(huán)次數(shù)多，故輸出轉(zhuǎn)矩均勻，運轉(zhuǎn)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(gòu)簡單。所以，二沖程柴油機結(jié)構(gòu)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。

柴油機的啟動和運行 柴油機的啟動和運行：　　 (1)停車超過24小時，須打開試動閥，并啟動潤滑油泵，長久停用(一般為七天)的發(fā)電機，勵磁機應(yīng)測量電機及操作回路的絕緣電阻符合要求。手動盤車轉(zhuǎn)1～2圈，自由啟動電機拖動柴油機空轉(zhuǎn)數(shù)圈，以排出缸內(nèi)的油和水，然后關(guān)閉試動閥，方合好前離合器；　　 (2)啟動燃油泵，放出管路中的空氣，其油壓應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)之間，方可進行正式啟動；　　 (3)察看啟動電源的電壓是否正常后，按下“啟動”按鈕待柴油機著火后即松開。潤滑油壓力升到規(guī)定值以上時，停止啟動滑油泵。并關(guān)閉掃氣泵排污閥，穿好前離合器銷釘；　　 (4)不能啟動時，應(yīng)認真判明原因，原因不明，不應(yīng)再次啟動。連續(xù)起動不應(yīng)超過三次，間隔時間不應(yīng)少于2分鐘，第三次仍不能起動時，應(yīng)認真分析檢查，確認排除故障后，允許第四次起動；　　 (5)發(fā)電機啟動后，即認為發(fā)電機及全部電氣設(shè)備均已帶電，嚴禁人體接觸帶電部分，如果需要帶電作業(yè)，應(yīng)遵守危險作業(yè)審批制度和電工操作規(guī)程；　　 (6)在調(diào)整柴油機轉(zhuǎn)速時，應(yīng)注意發(fā)電機運轉(zhuǎn)是否正常，滑環(huán)及整流子上的碳刷應(yīng)無跳動，無冒火花現(xiàn)象，無異常聲響，此外還要與電工人員配合。調(diào)整頻率和電壓，使之接近額定值；　　 (7)當接到“準備并列”的信號后，發(fā)電機運轉(zhuǎn)必須是正常、平穩(wěn)的。而且達到頻率相等，電壓一樣，相位相同，相序一致方能進行并列工作。并列時，以同步表為準，進一步調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)勵磁。將電壓和頻率升至與系統(tǒng)電壓、頻率相接近。當自動勵磁損壞改為手動時，其負載不宜過大，并隨時監(jiān)視有關(guān)工作參數(shù)。并列同步操作步驟如下：1)合上發(fā)電機出線的刀開關(guān)； 2)若是三相四線制供電的發(fā)電機，應(yīng)合上中性點接地刀閘；　 3)合上同步指示開關(guān)，檢驗相序，進一步調(diào)節(jié)；　 4)認真查看同步指示器信號，若基本同步，立即迅速合上主開關(guān)，向系統(tǒng)送電。并列時采用自動準同期裝置時，應(yīng)參看說明書進行。采用手動準同期并列操作時，若發(fā)現(xiàn)同步表跳動(或不動)，同步指示燈閃爍無規(guī)則(或亮度不變)，不準合閘并列； (8)正常運行中，嚴禁使用故障停車開關(guān)或按鈕，嚴禁擦拭機組，如發(fā)現(xiàn)柴油機的超速保險裝置脫開時，應(yīng)通知電工人員卸除負荷，停車后，將超速保險恢復原位，然后再啟動；　　 (9)密切注意各種運行儀表，保護裝置、絕緣監(jiān)視和調(diào)速器的工作情況； (10)對于用壓縮空氣啟動的氣罐，應(yīng)檢查試驗壓力表和閥，是否保持靈敏可靠。