柴油机工作原理
燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能,然后再转变为机械能。
单缸四冲程柴油机工作原理示意图
柴油机的基本术语
柴油机的工作原理简述
●进气行程
起动机通电带动曲轴旋转,曲轴的转动使活塞自上而下运动,这时,排气门关闭,进气门打开,新鲜空气进入气缸和燃烧室。
●压缩行程
活塞从下止点向上运动,这时,进气门和排气门均关闭,吸入气缸内的空气受到活塞的压缩,压力提高,温度也随之升高。
●做功行程
当活塞压缩到上止点,喷油器向燃烧室喷入雾状柴油,油雾与压缩空气充分混合,形成高温高压的燃气,并开始自行着火燃烧,混合汽膨胀做功,推动活塞向下运动,从而推动曲轴转动,对外输出功。
●排气行程
活塞从下止点往上运动,这时,进气门关闭,排气门打开,燃烧废气在活塞的推动下排出燃烧室外,完成一个工作行程,这时曲轴转动两周。
当柴油机完成排气行程后,在曲轴飞轮总成的惯性力作用下,又重复上述工作循环过程,使柴油机连续运转对外输出功率。
柴油机和汽油机区别
汽油机 | 柴油机 |
汽油与空气缸外混合,进入可燃混合气 | 进入气缸的是纯空气 |
电火花点燃混合气 | 高温气体加热柴油燃烧 |
有点火系 | 无点火系 |
无喷油器 | 有喷油器 |
燃料的理化性能决定了汽油机是点燃,柴油机是压燃。
•燃料特性: –柴油:粘度大、挥发性差、自燃性好 –汽油:粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高
•燃油供给系统: –柴油机:传统的为燃油喷射系统,又称为泵→管→嘴系统。
•柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂,高压油泵需要一套驱动机构来驱动,并要带一套调速机构。
•近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。 –汽油机:汽油机主要采用化油器式燃料供给系统;近代汽油机借鉴直喷柴油机的优点,更多的采用了电喷系统(分进气道喷射和气缸内喷射两种)。
•空燃比: –柴油机:柴油机空燃比只有一种情况:α>1;柴油机可实现高增压中冷技术,电控化较汽油机易实现。因而具有升功率高、动力强劲、燃烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优点 –汽油机:汽油机空气燃料比有三种状态:α>1 ;或α=1;或α<1。汽油机动力和经济性相对较低,废气排放控制技术要求更高、更难。
•汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好,这些都是柴油机的显著优势。
•由于现在燃油价格一路飙升,汽油机的使用成本越来越高,柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代潮流,随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺的提高,柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振动大,制造和维修费用高等问题都得到了克服。
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