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柴油机工作原理是什么 柴油机工作原理 单缸往复活塞式柴油机结构主要由排气门、进气门、气缸盖、气缸、活塞、活塞销、连杆和曲轴等组成。气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内作一上下往复运动,通过连杆推动曲轴转动。为丁吸入新鲜空气和排出废气,在气缸盖上下设有进气门和排气门。 (1)基本名闻术语 ①上止点:活塞离曲轴中心 距离的位置。 ②下止点:活塞离曲轴中心小距离的位置。 ③活塞行程(冲程):上止点与下止点间的距离,用符号S表示,单位为mm。 ④曲柄半径:曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离,用符号r表示,单位为mm。活塞行程S等于曲柄半径r的两倍。 ⑤气缸工作容积在:一个气缸中,活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积。用符号Vh表示,単位为L。 ⑥柴油机排量:柴油机所有气缸工作容积的总和称为柴油机排量,用VH表示。 柴油机排量表示柴油机的做功能力,在其他参数相同的前提下,柴油机排量越大,则其所发出的功率就越大。 ⑦燃烧室容积当活塞在上止点时,活塞上方的气缸容积。用符号Vc表示。 气缸总容积当活塞在下止点时,活塞上方的气缸容积。用符号Va表示。它等于燃烧室容积Va与气缸工作容积Vh之和。 ⑨压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比。用符号ε表示。 压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小的倍数,也表明气体被压缩的程度,通常柴油机的压缩比ε=12~22。压缩比越大,活塞运动时,气体被压缩得越厉害,气体的温度和压力就越高,柴油机的效率也越高。 ⑩工作循环:柴油机中热能与机械能的转化,是通过活塞在气缸内工作,连续进行进气、压缩、做功、排气四个过程来完成的。每进行这样一个过程称为一个工作循环。如柴油机活塞走完四个冲程(曲轴旋转两周)完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机如活塞走完两个冲程(曲轴旋转一周)完成一个工作循环,称改机为二冲程柴油机。 (2)四冲程柴油机工作原理 ①进气过程 活塞从上止点向下止点移动,这时在配气机构的作用下进气门打开,排气门关闭。由于活塞下移,气缸内容积增大,压力降低,新鲜空气经空气滤清器、进气管不断吸入气缸。由于进气系统存在阻力,使进气终了气缸内的气体压力低于大气压力P0(约78~91kPa),温度为320~340K. ②压缩过程 活塞由下止点向上止点运动,这时进、排气门关闭。气缸内容积不断减少,气体被压缩,其温度和压力不断提高。压缩终了时气体压力可达3~5MPa,温度高达750~1000K,为喷人气缸内的柴油蒸发、混合和燃烧创造条件。 ③做功过程 所示]在压缩过程即将终了时,喷油器将柴油以细小的油雰喷入气缸,在高温、高压和高速气流作用下很快蒸发,与空气混合,形成混合气。并在高温下自动着火燃烧,放出大量的热量,使气缸中气体温度和压力急剧上升。燃烧气体的 压力可达6~9MPa, 温度可达1800~2000K。高压气体膨胀推动活塞由上止点向下止点移动,从而使曲轴旋转对外做功。由于喷油和燃烧要持续一段时间,所以虽然活塞开始下移,但此时还有喷入的燃料继续燃烧放热,气缸内的压力并没有明显下降,随着活塞下移,气缸内的温度和压力才逐渐下降。做功行程结束时,压力约为0.2~0.5MPa。 ④排气过程 做功过程结末后,排气门打开,进气门关闭。活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动,燃烧过的废气便依靠压力差和活塞上行的排挤,迅速从排气门排出。由于排气系统有阻力,因此,排气终了时,气缸内废气压力略高于大气压力。气缸内残余废气的压力约为0.105~0.12MPa,温度约为700~900K。 活塞经过上述四个连续过程后,便完成了一个工作循环。当排气过程结束后,柴油机曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转,上述四个过程又重复进行。如此周而复始地进行个又一个的工作循环,使柴油机连续不断地运转起来,并带动工作机械做功。 (3)二冲程柴油机工作原理 二冲程柴油机无进气门。气缸(气缸套)壁上有一组进气孔,由活塞的上下运动控制进气孔的开、闭,气缸盖上设有排气门。空气由扫气泵提高压力以后,经气缸外部的空气室和气缸壁上的进气孔进入气缸,完成进气和扫气过程。燃烧后的废气由气缸盖上的排气门排出。其工作过程如下。 ① 行程 行程也称换气-压缩过程。曲轴带动活塞由下止点向上运动,这时进气孔和排气门均打开,新鲜空气山扫气泵以高于大气压力送入气缸中,并把气缸中的残余废气从排气门扫除。这种进、排气同时进行的过程称为“扫气过程”。活塞继续向上运动,当活塞越过进气孔后,进气孔破活塞关闭的同时配气机构也使排气门关闭。于是气缸内的新鲜空气被压缩,一直进行到上止点。 ②第二行程 第二行程也称膨胀-换气过程。活塞接近上止点时,喷油器开始喷油,被喷油器喷成的雰状柴油与高温压缩空气相遇,便迅速燃烧。由于燃气压力的作用,推动活塞向下止点运动,经连杆带动曲轴旋转而输出动力。当活塞下行至某一时刻时排气门打开,做功后的废气由排气门排出。活塞继续向下运动,随后进气孔打开,新鲜空气被扫气泵再次压入气缸,开始“扫气过程”。活塞一直运动到下止点,完成第二个工作行程。 (4)二冲程与四冲程柴油机的比较 与四冲程柴油机比较,二冲程柴油机有以下主要特点。公明发电机 ①曲轴毎转一周就有一个做功过程,因此,当二冲程柴油机工作容积和转速与四冲程柴油机相同时,在理论上其功率应为四冲程柴油机功率的两倍。但由于结构上的关系,二冲程柴油机废气排除不彻底,并且换气过程减小了有效工作行程。因而在同样的工作容积和曲轴转速下,二冲程柴油机的功率约为四冲程柴油机的1.5~1.7倍。 ②二冲程柴油机因其曲轴毎转一周就有一个做功行程,在相同转速下工作循环次数多,故输出转矩均匀,运转平稳。 ③大多数二冲程柴油机部分或全部采用气孔换气,配气机构简单。所以,二冲程柴油机结构简单,重量轻·使用维修方便。 ④换气时间短,并需要借助新鲜空气来清扫废气,换气效果相对较差。
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柴油发电机组常用术语及释义 上止点:活塞在气缸里做往复直线运动时,当活塞向上运动到 位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心远的极限位置,称为上止点。 下止点:活塞在气缸里做往复直线运动时,当活塞向下运动到 位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心近的极限位置,称为下止点。 活塞行程:活塞从一个止点运动到另一止点的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋180°。 曲柄半径:曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的2倍,即s=2R。 气缸工作容积:活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。 燃烧室容积:活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。 气缸总容积:活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和。 发电机组排量:多缸发电机组各气缸工作容积的总和,称为发电机组排量。 压缩比:压缩比是发电机组中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。通常汽油发电机的压缩比为6—10,柴油发电机的压缩比较高,一般为16—22。 工作循环:每一个工作循环包括进气、压缩、做功和排气过程,即完成进气、压缩、做功和排气4个过程叫一个工作循环。
柴油发电机的回油螺钉装配错误导致无法加速 (1)故障现象 有一部东风EQ1118G型汽车,柴油机因起动困难,VE型分配式喷油泵泵头柱塞磨损而更换了新泵头,并进行了校正。之后,将喷油泵安装到车上,排尽油路中的空气,柴油机起动后怠速运行正常。可是,在怠速的基础上却加不上速,即柴油机转速不仅不提高,而且有熄火的趋势。数次试验均如此,将喷油泵从车上拆下来重新进行校正,结果依旧。800KW康明斯柴油发电机.jpg (2)故障查找分析 将重新测试的喷油泵安装到车上,当安装喷油泵上的回油管时,发现回油螺钉是一个一般的空心螺钉。又经仔细检查发现柴油滤清器出油口上安装的是回油螺钉。在柴油滤清器进油口上安装的是出油口上的空心螺钉。 事实上,喷油泵上的回油螺钉与一般的空心螺钉是不同的。其回油孔有节流作用。而柴油滤清器出油口上的空芯螺钉与一般的空心螺钉也不一样,在其上面还有一个小空心螺钉,这个小空心螺钉是用于柴油滤清器放空气。当上述3个不同空心螺钉的位置安装错误后,将对进入喷油泵泵腔内的柴油进行节流,造成进入喷油泵内的柴油量大量减少。进入喷油泵内的柴油量能够维持着怠速运转,但是在怠速运转的基础上,再增加柴油机转速时其油量就不够用了,故导致柴油机无法加速。 (3)故障排除 重新按要求装复回油螺钉、空心螺钉等到正确位置,故障。