柴油機(jī)工作原理是什么 柴油機(jī)工作原理 單缸往復(fù)活塞式柴油機(jī)結(jié)構(gòu)主要由排氣門(mén)、進(jìn)氣門(mén)、氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞銷(xiāo)、連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞，活塞通過(guò)活塞銷(xiāo)、連桿與曲軸相連接。活塞在氣缸內(nèi)作一上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣，在氣缸蓋上下設(shè)有進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)。 (1)基本名聞術(shù)語(yǔ) ①上止點(diǎn)：活塞離曲軸中心 距離的位置。 ②下止點(diǎn)：活塞離曲軸中心小距離的位置。 ③活塞行程(沖程)：上止點(diǎn)與下止點(diǎn)間的距離，用符號(hào)S表示，單位為mm。 ④曲柄半徑：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷(xiāo)中心的距離，用符號(hào)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(gè)氣缸中，活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的氣缸容積。用符號(hào)Vh表示，単位為L(zhǎng)。 ⑥柴油機(jī)排量：柴油機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱(chēng)為柴油機(jī)排量，用VH表示。 柴油機(jī)排量表示柴油機(jī)的做功能力，在其他參數(shù)相同的前提下，柴油機(jī)排量越大，則其所發(fā)出的功率就越大。 ⑦燃燒室容積當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的氣缸容積。用符號(hào)Vc表示。 氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的氣缸容積。用符號(hào)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(hào)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(jī)的壓縮比ε=12～22。壓縮比越大，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體被壓縮得越厲害，氣體的溫度和壓力就越高，柴油機(jī)的效率也越高。 ⑩工作循環(huán)：柴油機(jī)中熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，是通過(guò)活塞在氣缸內(nèi)工作，連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)過(guò)程來(lái)完成的。每進(jìn)行這樣一個(gè)過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個(gè)工作循環(huán)，稱(chēng)該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個(gè)工作循環(huán)，稱(chēng)改機(jī)為二沖程柴油機(jī)。 (2)四沖程柴油機(jī)工作原理 ①進(jìn)氣過(guò)程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，這時(shí)在配氣機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)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(jìn)氣管不斷吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力，使進(jìn)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(guò)程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)、排氣門(mén)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(shí)氣體壓力可達(dá)3～5MPa，溫度高達(dá)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(guò)程 所示]在壓縮過(guò)程即將終了時(shí)，噴油器將柴油以細(xì)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(dòng)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(dá)6～9MPa， 溫度可達(dá)1800～2000K。高壓氣體膨脹推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時(shí)間，所以雖然活塞開(kāi)始下移，但此時(shí)還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱，氣缸內(nèi)的壓力并沒(méi)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(shí)，壓力約為0.2～0.5MPa。 ④排氣過(guò)程 做功過(guò)程結(jié)末后，排氣門(mén)打開(kāi)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉?；钊谇S的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，燃燒過(guò)的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠，迅速?gòu)呐艢忾T(mén)排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力，因此，排氣終了時(shí)，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(guò)上述四個(gè)連續(xù)過(guò)程后，便完成了一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)排氣過(guò)程結(jié)束后，柴油機(jī)曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，上述四個(gè)過(guò)程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個(gè)又一個(gè)的工作循環(huán)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，并帶動(dòng)工作機(jī)械做功。 (3)二沖程柴油機(jī)工作原理 二沖程柴油機(jī)無(wú)進(jìn)氣門(mén)。氣缸(氣缸套)壁上有一組進(jìn)氣孔，由活塞的上下運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)氣孔的開(kāi)、閉，氣缸蓋上設(shè)有排氣門(mén)?？諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院螅?jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進(jìn)氣孔進(jìn)入氣缸，完成進(jìn)氣和掃氣過(guò)程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門(mén)排出。其工作過(guò)程如下。 ① 行程 行程也稱(chēng)換氣-壓縮過(guò)程。曲軸帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣孔和排氣門(mén)均打開(kāi)，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(mén)掃除。這種進(jìn)、排氣同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程稱(chēng)為“掃氣過(guò)程”?；钊^續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞越過(guò)進(jìn)氣孔后，進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時(shí)配氣機(jī)構(gòu)也使排氣門(mén)關(guān)閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮，一直進(jìn)行到上止點(diǎn)。 ②第二行程 第二行程也稱(chēng)膨脹-換氣過(guò)程?；钊咏现裹c(diǎn)時(shí)，噴油器開(kāi)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?xì)鈮毫Φ淖饔茫苿?dòng)活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動(dòng)力。當(dāng)活塞下行至某一時(shí)刻時(shí)排氣門(mén)打開(kāi)，做功后的廢氣由排氣門(mén)排出?；钊^續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)氣孔打開(kāi)，新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸，開(kāi)始“掃氣過(guò)程”。活塞一直運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，完成第二個(gè)工作行程。 (4)二沖程與四沖程柴油機(jī)的比較 與四沖程柴油機(jī)比較，二沖程柴油機(jī)有以下主要特點(diǎn)。公明發(fā)電機(jī) ①曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)做功過(guò)程，因此，當(dāng)二沖程柴油機(jī)工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程柴油機(jī)相同時(shí)，在理論上其功率應(yīng)為四沖程柴油機(jī)功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系，二沖程柴油機(jī)廢氣排除不徹底，并且換氣過(guò)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(jī)的功率約為四沖程柴油機(jī)的1.5～1.7倍。 ②二沖程柴油機(jī)因其曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 ③大多數(shù)二沖程柴油機(jī)部分或全部采用氣孔換氣，配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以，二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕·使用維修方便。 ④換氣時(shí)間短，并需要借助新鮮空氣來(lái)清掃廢氣，換氣效果相對(duì)較差。

柴油機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行 柴油機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行：　　 (1)停車(chē)超過(guò)24小時(shí)，須打開(kāi)試動(dòng)閥，并啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵，長(zhǎng)久停用(一般為七天)的發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁機(jī)應(yīng)測(cè)量電機(jī)及操作回路的絕緣電阻符合要求。手動(dòng)盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)1～2圈，自由啟動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)柴油機(jī)空轉(zhuǎn)數(shù)圈，以排出缸內(nèi)的油和水，然后關(guān)閉試動(dòng)閥，方合好前離合器；　　 (2)啟動(dòng)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(jìn)行正式啟動(dòng)；　　 (3)察看啟動(dòng)電源的電壓是否正常后，按下“啟動(dòng)”按鈕待柴油機(jī)著火后即松開(kāi)。潤(rùn)滑油壓力升到規(guī)定值以上時(shí)，停止啟動(dòng)滑油泵。并關(guān)閉掃氣泵排污閥，穿好前離合器銷(xiāo)釘；　　 (4)不能啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真判明原因，原因不明，不應(yīng)再次啟動(dòng)。連續(xù)起動(dòng)不應(yīng)超過(guò)三次，間隔時(shí)間不應(yīng)少于2分鐘，第三次仍不能起動(dòng)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析檢查，確認(rèn)排除故障后，允許第四次起動(dòng)；　　 (5)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)及全部電氣設(shè)備均已帶電，嚴(yán)禁人體接觸帶電部分，如果需要帶電作業(yè)，應(yīng)遵守危險(xiǎn)作業(yè)審批制度和電工操作規(guī)程；　　 (6)在調(diào)整柴油機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)注意發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，滑環(huán)及整流子上的碳刷應(yīng)無(wú)跳動(dòng)，無(wú)冒火花現(xiàn)象，無(wú)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(dāng)接到“準(zhǔn)備并列”的信號(hào)后，發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必須是正常、平穩(wěn)的。而且達(dá)到頻率相等，電壓一樣，相位相同，相序一致方能進(jìn)行并列工作。并列時(shí)，以同步表為準(zhǔn)，進(jìn)一步調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)勵(lì)磁。將電壓和頻率升至與系統(tǒng)電壓、頻率相接近。當(dāng)自動(dòng)勵(lì)磁損壞改為手動(dòng)時(shí)，其負(fù)載不宜過(guò)大，并隨時(shí)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(jī)出線(xiàn)的刀開(kāi)關(guān)； 2)若是三相四線(xiàn)制供電的發(fā)電機(jī)，應(yīng)合上中性點(diǎn)接地刀閘；　 3)合上同步指示開(kāi)關(guān)，檢驗(yàn)相序，進(jìn)一步調(diào)節(jié)；　 4)認(rèn)真查看同步指示器信號(hào)，若基本同步，立即迅速合上主開(kāi)關(guān)，向系統(tǒng)送電。并列時(shí)采用自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置時(shí)，應(yīng)參看說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。采用手動(dòng)準(zhǔn)同期并列操作時(shí)，若發(fā)現(xiàn)同步表跳動(dòng)(或不動(dòng))，同步指示燈閃爍無(wú)規(guī)則(或亮度不變)，不準(zhǔn)合閘并列； (8)正常運(yùn)行中，嚴(yán)禁使用故障停車(chē)開(kāi)關(guān)或按鈕，嚴(yán)禁擦拭機(jī)組，如發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的超速保險(xiǎn)裝置脫開(kāi)時(shí)，應(yīng)通知電工人員卸除負(fù)荷，停車(chē)后，將超速保險(xiǎn)恢復(fù)原位，然后再啟動(dòng)；　　 (9)密切注意各種運(yùn)行儀表，保護(hù)裝置、絕緣監(jiān)視和調(diào)速器的工作情況； (10)對(duì)于用壓縮空氣啟動(dòng)的氣罐，應(yīng)檢查試驗(yàn)壓力表和閥，是否保持靈敏可靠。