柴油機工作原理是什么

  柴油機工作原理

單缸往復活塞式柴油機結構主要由排氣門、進氣門、氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞銷、連桿和曲軸等組成。氣缸內裝有活塞，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連接?；钊跉飧變茸饕簧舷峦鶑瓦\動，通過連桿推動曲軸轉動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣，在氣缸蓋上下設有進氣門和排氣門。

(1)基本名聞術語

①上止點：活塞離曲軸中心 距離的位置。

②下止點：活塞離曲軸中心小距離的位置。

③活塞行程(沖程)：上止點與下止點間的距離，用符號S表示，單位為mm。

④曲柄半徑：曲軸旋轉中心到曲柄銷中心的距離，用符號r表示，單位為mm?；钊谐蘏等于曲柄半徑r的兩倍。

⑤氣缸工作容積在：一個氣缸中，活塞從上止點到下止點所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示，単位為L。

⑥柴油機排量：柴油機所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機排量，用VH表示。

柴油機排量表示柴油機的做功能力，在其他參數(shù)相同的前提下，柴油機排量越大，則其所發(fā)出的功率就越大。

⑦燃燒室容積當活塞在上止點時，活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。

氣缸總容積當活塞在下止點時，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壓縮比氣缸總容積與燃燒室容積之比。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，通常柴油機的壓縮比ε=12～22。壓縮比越大，活塞運動時，氣體被壓縮得越厲害，氣體的溫度和壓力就越高，柴油機的效率也越高。

⑩工作循環(huán)：柴油機中熱能與機械能的轉化，是通過活塞在氣缸內工作，連續(xù)進行進氣、壓縮、做功、排氣四個過程來完成的。每進行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機活塞走完四個沖程(曲軸旋轉兩周)完成一個工作循環(huán)，稱該機為四沖程柴油機如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉一周)完成一個工作循環(huán)，稱改機為二沖程柴油機。

(2)四沖程柴油機工作原理

①進氣過程   活塞從上止點向下止點移動，這時在配氣機構的作用下進氣門打開，排氣門關閉。由于活塞下移，氣缸內容積增大，壓力降低，新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、進氣管不斷吸入氣缸。由于進氣系統(tǒng)存在阻力，使進氣終了氣缸內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   活塞由下止點向上止點運動，這時進、排氣門關閉。氣缸內容積不斷減少，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3～5MPa，溫度高達750～1000K，為噴人氣缸內的柴油蒸發(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6～9MPa， 溫度可達1800～2000K。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點向下止點移動，從而使曲軸旋轉對外做功。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，氣缸內的壓力并沒有明顯下降，隨著活塞下移，氣缸內的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結束時，壓力約為0.2～0.5MPa。

④排氣過程   做功過程結末后，排氣門打開，進氣門關閉?；钊谇S的帶動下由下止點向上止點運動，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，氣缸內廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內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)。當排氣過程結束后，柴油機曲軸依靠飛輪轉動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉，上述四個過程又重復進行。如此周而復始地進行個又一個的工作循環(huán)，使柴油機連續(xù)不斷地運轉起來，并帶動工作機械做功。

(3)二沖程柴油機工作原理

二沖程柴油機無進氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進氣孔，由活塞的上下運動控制進氣孔的開、閉，氣缸蓋上設有排氣門。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氣孔進入氣缸，完成進氣和掃氣過程。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向上運動，這時進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、排氣同時進行的過程稱為“掃氣過程”?；钊^續(xù)向上運動，當活塞越過進氣孔后，進氣孔破活塞關閉的同時配氣機構也使排氣門關閉。于是氣缸內的新鮮空氣被壓縮，一直進行到上止點。

②第二行程   第二行程也稱膨脹-換氣過程。活塞接近上止點時，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。由于燃氣壓力的作用，推動活塞向下止點運動，經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉而輸出動力。當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?；钊^續(xù)向下運動，隨后進氣孔打開，新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸，開始“掃氣過程”。活塞一直運動到下止點，完成第二個工作行程。

(4)二沖程與四沖程柴油機的比較

與四沖程柴油機比較，二沖程柴油機有以下主要特點。公明發(fā)電機

①曲軸毎轉一周就有一個做功過程，因此，當二沖程柴油機工作容積和轉速與四沖程柴油機相同時，在理論上其功率應為四沖程柴油機功率的兩倍。但由于結構上的關系，二沖程柴油機廢氣排除不徹底，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速下，二沖程柴油機的功率約為四沖程柴油機的1.5～1.7倍。

②二沖程柴油機因其曲軸毎轉一周就有一個做功行程，在相同轉速下工作循環(huán)次數(shù)多，故輸出轉矩均勻，運轉平穩(wěn)。

③大多數(shù)二沖程柴油機部分或全部采用氣孔換氣，配氣機構簡單。所以，二沖程柴油機結構簡單，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。

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維曼發(fā)電機租賃為您分析
什么原因造成柴油發(fā)電機的機油壓力低

一、故障分析

〈1〉油底殼內機油平面低；

〈2〉機油壓力調節(jié)器彈簧斷裂；

〈3〉機油濾清器橡皮圈墊老化滲油〈一般為國產(chǎn)柴油發(fā)電機〉；

〈4〉機油壓力表壞；

〈5〉油底殼內機油集濾器堵塞。

二、故障處理

1、保持油底殼機油位于標尺靜滿刻度，適時添加機油；

2、更換機油壓力調節(jié)器彈簧；

3、更換橡皮圈墊；

4、更換壓力表；

5、拆卸油底殼，清洗機油集濾器。

6、柴油發(fā)電機機油濾清器堵塞原因分析
 當機油濾清器堵塞、機油不能順利通過時，設在濾清器底座上的閥會被頂開，從而使機油不經(jīng)過濾直接進入主油道。但如果閥開啟壓力過高而不能及時打開，就會使機油泵內漏增加，并減少對主油道的供油量，機油壓力也就隨之下降。應按時保養(yǎng)機油濾清器。另外，若閥彈簧老化，閥座與鋼珠封閉不嚴，機油也會由此大量泄漏，并造成油底殼機油的泡沫化，此時抽出油尺可以見到沾滿泡沫的機油。

7、柴油發(fā)電機機油泵出油量不足原因分析
 柴油發(fā)電機組的機油泵有齒輪泵和轉子泵兩種。有的齒輪泵，其泵蓋與泵體接合面的粗糙度很低，原設計不加墊片，若檢修時自行另加紙墊，就增大了齒輪的端面間隙，反而會減少泵的出油量。另外，齒輪或轉子的徑向及端面間隙因磨損而過大時，都會導致泵的出油量減少和機油壓力下降的不良后果。若壓力過高，將加速機油泵磨損；若壓力過低，又會導致主油道壓力下降。安裝機油泵時應先灌滿機油，以免泵內有空氣而吸不上油。機油泵與吸油盤的連接處必須密封，如果漏氣也會降低油泵的出油量。
8、柴油發(fā)電機回油閥損壞
 若主油道回油閥彈簧疲勞軟化或調整不當，閥座與鋼珠的配合面磨損或被臟物卡住而關閉不嚴時，回油量便明顯地增加，主油道的油壓也隨之下降。

三、日常維護

機油壓力調整方法：擰下調節(jié)閥上的油封螺帽，松開鎖緊螺母，在用平口起子轉動調節(jié)螺栓，旋進調節(jié)螺栓、壓力升高。反之，壓力降低，調整到規(guī)定范位為止，再緊固螺母和油封螺母。