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、進(jìn)氣門、氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞銷、連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞，活塞通過活塞銷、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，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣，在氣缸蓋上下設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門。 (1)基本名聞術(shù)語 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S表示，單位為mm。 ④曲柄半徑：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離，用符號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：一個氣缸中，活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示，単位為L。 ⑥柴油機(jī)排量：柴油機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機(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，活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。 氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時，活塞上方的氣缸容積。用符號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)動時，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、排氣四個過程來完成的。每進(jìn)行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個工作循環(huán)，稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個工作循環(huán)，稱改機(jī)為二沖程柴油機(jī)。 (2)四沖程柴油機(jī)工作原理 ①進(jìn)氣過程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動，這時在配氣機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)氣門打開，排氣門關(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壓縮過程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，這時進(jìn)、排氣門關(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做功過程 所示]在壓縮過程即將終了時，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。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時間，所以雖然活塞開始下移，但此時還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱，氣缸內(nèi)的壓力并沒有明顯下降，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，壓力約為0.2～0.5MPa。 ④排氣過程 做功過程結(jié)末后，排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉?；钊谇S的帶動下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠，迅速從排氣門排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力，因此，排氣終了時，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)過上述四個連續(xù)過程后，便完成了一個工作循環(huán)。當(dāng)排氣過程結(jié)束后，柴油機(jī)曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，上述四個過程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個又一個的工作循環(huán)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來，并帶動工作機(jī)械做功。 (3)二沖程柴油機(jī)工作原理 二沖程柴油機(jī)無進(jìn)氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進(jìn)氣孔，由活塞的上下運(yùn)動控制進(jìn)氣孔的開、閉，氣缸蓋上設(shè)有排氣門。空氣由掃氣泵提高壓力以后，經(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)氣和掃氣過程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門排出。其工作過程如下。 ① 行程 行程也稱換氣-壓縮過程。曲軸帶動活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動，這時進(jìn)氣孔和排氣門均打開，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掃除。這種進(jìn)、排氣同時進(jìn)行的過程稱為“掃氣過程”。活塞繼續(xù)向上運(yùn)動，當(dāng)活塞越過進(jìn)氣孔后，進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時配氣機(jī)構(gòu)也使排氣門關(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 第二行程也稱膨脹-換氣過程?；钊咏现裹c(diǎn)時，噴油器開始噴油，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?，推動活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動，經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動力。當(dāng)活塞下行至某一時刻時排氣門打開，做功后的廢氣由排氣門排出。活塞繼續(xù)向下運(yùn)動，隨后進(jìn)氣孔打開，新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸，開始“掃氣過程”?；钊恢边\(yùn)動到下止點(diǎn)，完成第二個工作行程。 (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)一周就有一個做功過程，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，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)簡單。所以，二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，重量輕·使用維修方便。 ④換氣時間短，并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣，換氣效果相對較差。

進(jìn)氣預(yù)熱器如果調(diào)整不當(dāng)將直接造成發(fā)電機(jī)組動力下降 導(dǎo)讀：柴油發(fā)電機(jī)因?yàn)榫哂袩嵝矢摺⒔?jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，在市場上得到了廣泛應(yīng)用。在低溫環(huán)境下, 由于機(jī)油的黏度高，柴油發(fā)電機(jī)的起動力矩大，氣缸壁初始溫度低，燃油霧化性差，壓縮后的空氣溫度達(dá)不到燃油自燃溫度，因而柴油發(fā)電機(jī)存在低溫起動困難問題。為了保證柴油發(fā)動機(jī)在低溫條件下能迅速起動，柴油發(fā)電機(jī)上普遍采用了火焰預(yù)熱器、電加熱進(jìn)氣預(yù)熱器等進(jìn)氣預(yù)熱裝置。以下將針對進(jìn)氣預(yù)熱器進(jìn)行詳細(xì)說明： 進(jìn)氣預(yù)熱器的基本結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)：進(jìn)氣預(yù)熱器為蜂窩狀，采用2E溫度系數(shù)熱敏陶瓷作柴油發(fā)電機(jī)發(fā)熱體，以儲熱一熱交換方式工作，其結(jié)構(gòu)為同心分布多級串聯(lián)散熱片式。它與常用的火焰塞、電熱塞相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、熱量集中、熱效率高、功耗低、自動恒溫、耗比低、可靠性好、發(fā)熱體不氧化、壽命長、故障率低、適用溫度范圍廣、配套控制器具有聲光顯示等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)氣預(yù)熱器的電路系統(tǒng)主要由預(yù)熱器保險、預(yù)熱開關(guān)、預(yù)熱時間控制器、預(yù)熱指示燈、預(yù)熱繼電器和預(yù)熱器等組成。進(jìn)氣預(yù)熱器性能及參數(shù)：適用溫度為5～41℃：預(yù)熱時間為4～8rain；加熱方式為DC／AC電加熱：氣門控制為手動拉線機(jī)構(gòu)：發(fā)熱元件為PTC熱敏陶瓷：轉(zhuǎn)換效率>80％；溫度控制為自動恒溫；工作方式為斷續(xù)工作：起動排放降低率>90％；額定工作電壓為24V(DC)：工作電壓范圍為22～30V(DC)；額定功>960W；恒溫功率<280W：峰值電流為60～75A；恒溫電流<10A；功耗<1.6Ah／次；主機(jī)外形尺寸為中Φ125X100ram，質(zhì)量為1.3kg(不含接口)。 進(jìn)氣預(yù)熱器的正確使用進(jìn)氣預(yù)熱器供柴油發(fā)電機(jī)在5～41℃起動困難時使用。將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到“ON”位，拉出氣門手柄，按下預(yù)熱開關(guān)，此時綠色指示燈點(diǎn)亮，進(jìn)氣預(yù)熱器開始工作。預(yù)熱時間設(shè)定為6rain，預(yù)熱結(jié)束時綠色指示燈閃爍，同時蜂鳴器嗚叫，此時可起動柴油發(fā)電機(jī)。柴油發(fā)電機(jī)起動成功后應(yīng)及時關(guān)閉預(yù)熱開關(guān)，推回氣門手柄。若起動不成功，可重復(fù)上述操作步驟。預(yù)熱斷電保護(hù)時間設(shè)定為12rain，當(dāng)預(yù)熱結(jié)束柴油發(fā)電機(jī)起動不成功或起動后未關(guān)閉預(yù)熱器達(dá)12rain時，預(yù)熱器電源自動切斷，蜂鳴器停止嗚叫，綠色指示燈由閃爍變?yōu)槌Ａ粒崾娟P(guān)閉預(yù)熱器開關(guān)。 進(jìn)氣預(yù)熱器的操作注意事項(xiàng)：1)進(jìn)氣預(yù)熱器不能與冷起動液同時使用。2)蓄電池充電不足時，應(yīng)根據(jù)蓄電池容量謹(jǐn)慎使用進(jìn)氣預(yù)熱器。3)在進(jìn)氣預(yù)熱器正常工作情況下，若多次起動不成功，應(yīng)檢查起動轉(zhuǎn)速及燃油供應(yīng)情況。4)在極低溫度下使用預(yù)熱器起動時，防止起動后轉(zhuǎn)速迅速升高，造成油路系統(tǒng)供油跟不上而熄火。 進(jìn)氣預(yù)熱器的調(diào)整預(yù)熱器的氣門控制機(jī)構(gòu)控制進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣歧管的空氣，以提高預(yù)熱效果。調(diào)整的目的是使進(jìn)氣預(yù)熱器中的風(fēng)門能按工作需要關(guān)閉或打開。如果使用或調(diào)整不當(dāng)，能造成預(yù)熱效果不良或柴油發(fā)電機(jī)動力下降等人為故障。預(yù)熱器開關(guān)裝在15檔保險盒左邊，預(yù)熱時間控制器裝在駕駛室電器安裝板上，預(yù)熱繼電器在車架左側(cè)。調(diào)整方法：將氣門手柄推到底，將拉線與氣門拉桿連接并固定于拉線支架上。用拉線固定螺母調(diào)整拉線長度至拉出氣門手柄，行程為25ram時為 行程。應(yīng)注意將拉線固定螺母擰緊，不然會造成氣門拉桿行程改變，甚至造成氣門控制系統(tǒng)失效。