主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與原理認(rèn)識(shí)2021-10-26

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與原理認(rèn)識(shí)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與原理認(rèn)識(shí)
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)、萬(wàn)用表等
三、實(shí)驗(yàn)步驟
柴油機(jī)總體機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)

（1）固定件：氣缸蓋、氣缸套、機(jī)架、機(jī)座、主軸承等。
（2）運(yùn)動(dòng)件：活塞組件、連桿、曲軸。
（3）配氣機(jī)構(gòu)：進(jìn)氣閥、排氣閥、凸輪軸及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。
（4）起動(dòng)系統(tǒng)：空氣瓶、起動(dòng)控制閥、主起動(dòng)閥、空氣分配器和氣缸起動(dòng)閥等。
（5）燃油系統(tǒng)：主要包括噴油泵、噴油器等。
（6）冷卻系統(tǒng)：冷卻水泵、膨脹水箱、冷卻器等
（7）潤(rùn)滑系統(tǒng)：潤(rùn)滑油泵、滑油循環(huán)柜、滑油冷卻器等
（8）操縱系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、換向、調(diào)速、連鎖、安全保護(hù)和報(bào)警等操作而設(shè)置的專門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
柴油機(jī)工作原理
柴油機(jī)的基本工作原理是采用壓縮發(fā)火，使燃料在氣缸內(nèi)部燃燒，以高溫、高壓的燃?xì)夤べ|(zhì)在氣缸中膨脹推動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)活塞-連桿-曲柄將往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)工作機(jī)械。
一個(gè)工作循環(huán)的五個(gè)過(guò)程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹作功和排氣。
用四個(gè)行程（曲軸回轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)）完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油機(jī)稱四沖程柴油機(jī)。曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速之比為2/1。
一、四沖程柴油機(jī)工作原理
圖1-2是四沖程柴油機(jī)的工作原理簡(jiǎn)圖。

1．進(jìn)氣行程
（1）作用：使氣缸滿新鮮空氣。
（2）進(jìn)氣提前角：進(jìn)氣閥開啟時(shí)曲柄與上止點(diǎn)之間的夾角。用α₁表示，α₁過(guò)大，則缸內(nèi)壓力大可能產(chǎn)生廢氣倒流。
（3）進(jìn)氣延遲角：進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)曲柄與下止點(diǎn)之間的夾角。用α₂表示，α₂過(guò)大，則壓縮行程變短。
一般增壓機(jī)的α₁、α₂均大于非增壓機(jī)。氣閥開啟的延續(xù)角約為220˚～250˚CA。
2．壓縮行程
（1）作用：①使燃燒過(guò)程的溫度升高，提高工作循環(huán)的熱效率②提高工質(zhì)的溫度和壓力，為冷車起動(dòng)和著火作準(zhǔn)備③使循環(huán)的工質(zhì)得到更大的膨脹比，對(duì)活塞做更多的功。
（2）壓縮終點(diǎn)：Pc=3～6MPa；Tc=600～700℃。燃油自燃溫度為210~270℃。
（3）壓縮始點(diǎn)溫度過(guò)高對(duì)柴油機(jī)的影響
①空氣密度減小，充氣量減少，氧氣供給不足，燃燒不良。
②工作循環(huán)的平均溫度升高，燃燒室部件的平均溫度和熱負(fù)荷高。
③易引起缸內(nèi)提前發(fā)火。
3．膨脹行程
（1）作用：進(jìn)行燃燒膨脹對(duì)外作功。
（2）P_Z=5～8MPa；T_Z=1400～1800℃。P_b=0.3～0.6MPa，T_b=600～700℃。
4．排氣行程
（1）作用：將做功后的廢氣排出缸外，為下一個(gè)循環(huán)充入新氣做準(zhǔn)備。
（2）排氣提前角：排氣閥開啟時(shí)曲柄與下止點(diǎn)之間的夾角，用β₁表示。排氣閥提前開啟有兩個(gè)好處：①多排出廢氣②減少排氣耗功。但β₁過(guò)大，則膨脹功損失大。
（3）排氣延遲角：排氣閥關(guān)閉時(shí)曲柄與上止點(diǎn)之間的夾角。用β₂表示，β₂過(guò)大，則排氣管中的廢氣會(huì)倒流（活塞下行）。
一般增壓機(jī)的β₁、β₂均大于非增壓機(jī)。氣閥開啟的延續(xù)角約為230˚～260˚CA。
進(jìn)氣和排氣沖程均大于180˚CA。二壓縮與膨脹沖程均小于180˚CA。
綜上所述，在四沖程柴油機(jī)中，要經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣等四個(gè)行程才完成一個(gè)工作循環(huán)；與此相應(yīng)的是曲軸回轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，即720˚曲軸轉(zhuǎn)角。而且，在四個(gè)行程中，只有膨脹行程才作功，其余三個(gè)行程都要消耗功。因此，在單缸柴油機(jī)中，必須有一個(gè)足夠大的飛輪來(lái)供給這三個(gè)行程所需的能量；而在多缸柴油機(jī)中，則藉助于其他氣缸膨脹作功過(guò)程來(lái)供給。
此外，柴油機(jī)由停車狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)，必須藉助外源能量的驅(qū)動(dòng)使其起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，直至噴入氣缸的燃油自發(fā)火燃燒，柴油機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、氣閥重疊角和定時(shí)圖
1．氣閥重疊角：進(jìn)、排氣閥同時(shí)開啟的曲軸轉(zhuǎn)角。為α₁+β₂
作用：（1）在氣閥疊開期間，利用廢氣流動(dòng)慣性的作用，在燃燒室內(nèi)形成一定的低壓，造成抽吸新鮮空氣的有利條件，將新氣吸入氣缸。（2）利用吸入的新氣更好地把廢氣掃出氣缸。（3）利用新氣對(duì)燃燒室部件進(jìn)行冷卻。
2．燃燒室掃氣：利用排出廢氣的抽吸作用，通過(guò)進(jìn)氣閥向氣缸內(nèi)充入新鮮空氣，新氣充入后又更好地把廢氣掃出。在氣閥疊開期間，進(jìn)氣管、氣缸、排氣管是相通的。
四沖程機(jī)均有一定的氣閥重疊角，而且增壓柴油機(jī)的氣閥重疊角均大于非增壓機(jī)。一般非增壓機(jī)為25˚～50˚CA，增壓機(jī)為80˚～130˚CA。
3．定時(shí)圖：用曲軸轉(zhuǎn)角表示氣閥正時(shí)的圓圖。

485柴油機(jī)結(jié)構(gòu)與原理

四．思考題
1．簡(jiǎn)述柴油機(jī)的燃料控制回路組成。
2．柴油機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有何區(qū)別？

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