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                                            我公司自1992年開始,一直為“國家內燃機發電機組質量監督檢查中心”檢驗合格的柴油發電機組制造廠商。公司擁有先進的檢測設備、精湛的生產工藝、專業的制造設計、完善的質量管理體系、 雄厚的研發實力,服務網絡遍布全國各地,隨時為您提供設計、供應、調試、維修一條龍服務!

                                            江蘇星光柴油發電機組

                                            江蘇星光動力集團 >> 技術支持 >> 專家解析:柴油機的工作原理

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                                            專家解析:柴油機的工作原理

                                            [文章來源:來自網絡] [發布日期:2017-01-12] [瀏覽次數:]

                                              柴油發電機組的柴油機是內燃機的一種,它是以柴油作為燃料的。此外,內燃機中如以汽油作為燃料的,就叫汽油機;以煤氣作為燃料的,就叫煤氣機。但它們的結構和工作原理,均大同小異,不過也各有其不同的特點。本文僅以柴油機為例,簡單地談談它的工作原理。

                                             

                                              二沖程柴油機和四沖程柴油機的區別

                                             

                                              柴油機按每一個工作循環活塞走行的沖程數來分,有二沖程柴油機和四沖程柴油機兩種,而且它們各有其特點,即二沖程柴油機活塞只要移動兩個沖程,柴油機便完成一個工作循環吸氣、壓縮、作功和排氣四個過程。而四沖程柴油機,活塞則需要移動四個沖程才能完成一個工作循環。所以二沖程柴油機只要曲軸轉一轉(活塞移動兩個沖程),各缸便工作一次;而四沖程柴油機,曲軸轉兩轉(活塞移動四個沖程),各缸才能工作一次。這是兩種柴油機在工作原理上的最大區別。


                                             柴油機


                                              柴油機是怎樣工作的?

                                             

                                              前面已經提到,柴油機的每一工作循環,共分四個工作過程:吸氣、壓縮、作功、排氣。下面我們分別進行敘述。換氣過程換氣過程包括排氣和進氣兩個工作過程。我們知道,無論二沖程或四沖程柴油機,在實際工作中都必須把前一循環的廢氣排出去,再吸進新解的空氣,創造噴油后能夠燃燒的條件,才能繼續不斷地進行工作,這樣的一個過程就是換氣過程。而換氣品質的好壞,對柴油機的性能影響很大。它不僅能使具有一定活塞工作容積的柴油機能發出較大的功率,而且還能改善燃燒,提高柴油機的經濟性。因此,無論二沖程或四沖程柴油機的配氣系統,都在大量的試驗基礎上選取最佳的配氣參數。

                                             

                                              1)二沖程柴油機的換氣過程

                                             

                                              二沖程柴油機的換氣方式是很多的,常見的有下列兩種:

                                             

                                            A.氣口氣口式直流換氣 

                                            這種換氣方式通常是用在對置活塞式二沖程柴油機上,如大連機車車輛工廠制造的10L207E型柴油機就是用這種方式換氣的。這種柴油機的每一氣缸均有兩個活塞,進氣和排氣分別由兩個活塞來控制。這種換氣過程是在工作沖程的后期,當下活塞移動到下死點前56度時,把排氣口打開(圖1),此時氣缸內的廢氣壓力構為4.2千克/平方厘米 ??看藟毫?,燃氣便迅速通過排氣口沖入排氣道,一直延續到新鮮空氣開始進入氣缸時,這段時簡稱為自由排氣時期。當下活塞移動到下死點前40度時,上活塞便把掃氣口打開,由掃氣泵(或增壓器)壓縮后的空氣(壓力約為1.35千克/平方厘米 )從掃氣口進入氣缸,一直延續到下活塞在下死點到56度,把排氣口關閉時為止,這段時間稱為延續排氣時期(圖2)。當排氣口剛被關死,而由上活塞控制的掃氣口則還開著,仍繼續向氣缸內充氣,道到下活塞在下死點后64度時,上活塞才把進氣口關閉。從排氣口關閉到進氣口關閉的這段時期稱為附加充氣時期(圖3)。柴油機經過上述各個時期后,才真正完成整個換氣過程。二沖程柴油機完成上述換氣過程所需的時間,相當于曲軸轉角120130度。

                                             

                                            柴油機工作原理


                                            B.氣口氣閥式直流換氣

                                            這種換氣方式通常用在V型柴油機上,如國內生產的12V23/30型柴油機就是采用這種方式換氣的。它的氣缸內只有一個活塞,進氣是和10L207 E型柴油機一樣,也由活塞來控制,但排氣是通過裝在氣缸頭上的排氣閥來控制的。在工作沖程的后期,凸輪軸首先把排氣閥打開,迅速地完成自由排氣時期(圖4),接著活塞向下死點移動,把氣缸壁上的進氣口打開,掃氣泵(或增壓器)壓箱后的空氣,便從進氣口進入氣缸,完成強迫排氣時期和附加充氣時期(圖56)。由此看來,二沖程柴油機(由曲軸箱換氣者除外)要徹底完成換氣過程,必須裝有掃氣泵或增壓器,否則強迫排氣和附加充氣就不能完善地實現,甚至廢氣排不掉,內燃機就不能繼續工作或不能很好地工作。

                                             

                                            柴油機工作原理

                                               2)四沖程柴油機的換氣過程

                                             

                                              四沖程柴油機曲軸轉兩轉(共轉過720度)才完成一個工作循環。所以在工作過程中,它有兩個專用沖程來確保換氣。在工作沖程將完時,凸翰軸把排氣閥打開,加之后來活塞從下死點向上死點移動,于是廢氣從排氣閥排出(圖7)。接著活塞又從上死點向下死點移動,排氣閥關閉,進氣閥打開,活塞的運動把新鮮的空氣從進氣閥吸入氣缸內(圖8)而完成換氣過程。四沖程柴油機完成上述過程的時期,相當于曲軸轉角400-450度。為了保征換氣過程更完善,廢氣排除得很干凈,吸入新解空氣更多,四沖程柴油機進、排氣閥均需早開晚關,例如排氣閥在下死點前就打開,到上死點后才關閉,進氣閥在上死點前打開,到下死點后才關閉。

                                             柴油機工作原理

                                              3)柴油機的換氣品質

                                             

                                              柴油機換氣品質的好壞,通常用充量系數的大小來表示。所謂充氣系數,我們可以作這樣理解:就是吸進氣缸內的實際空氣量換算到進入氣缸前的狀態下的體積(對增壓柴油機是指進氣管的參數)與氣缸容積的比。最理想的這個此值為1,但實際上是不可能的(總是小于1)。這是因為進氣系抗有阻力,加之零件溫度也較高,所以,具有進氣管內參數的室氣,在進入氣缸后其壓力總要下降,溫度總要上升,以及殘余廢氣的溫度、壓精比等都對它有影響的椽故。一般低速四沖程柴油機的充量系數值構約為0.8-0.9。高速四沖程柴油機的比值約為0.750.85。對于二沖程柴油機,此值約為0.7-0.85。

                                             

                                            二沖程柴油機可以通過適當增大掃氣泵的容量來提高換氣質量。掃氣泵一般是由柴油機本身帶動的,如其容量過多地增大,勢必增加柴油機的功率消耗,以致會產生得不償失的情況。

                                             

                                            4)關于增壓柴油機

                                            進入柴油機前的空氣,如果是常溫常壓的狀況,這就是一般所謂的不增壓柴油機。但為了使同一柴油機能發揮更大的功率,獲得校好的袒濟指標,一般均采用增壓的方法。什么是增壓柴油機呢?就是在柴油機上裝上增壓器,利用柴油機排出的廢氣,驅動增壓器的渦翰機,由渴翰機帶動壓氣機,把進入柴油機以前的空氣進行壓箱,提高其壓力,有時為使進入柴油機的空氣溫度不致過高,用中簡冷卻器進行降溫。

                                             

                                            柴油機工作原理


                                              2.壓縮過程

                                             

                                              無論二沖程或四沖程柴油機,當換氣過程結束后,活塞繼續向上死點(或內死點)運動,便開始了壓箱沖程(圖9),氣缸內氣體的壓力和溫度迅速提高。壓箱到終點時,氣缸內空氣的溫度遠遠超過柴油的燃點。這時,柴油成霧狀地噴入氣缸,柴油和空氣迅速混合并燃燒起來。

                                             

                                              3.作功過程

                                             

                                              柴油噴入氣缸是在活塞上死點前開始。噴入氣缸后,經過一個短暫的過程,就混合和點燃,接著引起大量燃油的迅速燃燒和高溫燃氣的膨脹(圖10),推動活塞,迫使其向下死點(或外死點)運動?;钊麑⒘涍B桿傳至曲軸,向外輸出功率。

                                             

                                              綜合上述,柴油機如此不斷循環,于是就能不斷地向外輸出功率。更多關于柴油機原理/柴油發電機組技術/柴油發電機組最新報價歡迎來電咨詢汪先生:13878198542

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