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?；钊跉飧變?nèi)作一上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過連桿推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。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(hào)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(hào)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(gè)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(hào)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(shí)，活塞上方的氣缸容積。用符號(hào)Vc表示。

氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的氣缸容積。用符號(hào)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(hào)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(dòng)時(shí)，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(gè)過程來完成的。每進(jìn)行這樣一個(gè)過程稱為一個(gè)工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個(gè)工作循環(huán)，稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個(gè)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(dòng)，這時(shí)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(dòng)，這時(shí)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(shí)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(shí)，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(dòng)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(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，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(shí)間，所以雖然活塞開始下移，但此時(shí)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(shí)，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。活塞在曲軸的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，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(shí)，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(gè)連續(xù)過程后，便完成了一個(gè)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(dòng)的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，上述四個(gè)過程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個(gè)又一個(gè)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(dòng)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(dòng)控制進(jìn)氣孔的開、閉，氣缸蓋上設(shè)有排氣門?？諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院?，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(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)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(shí)進(jìn)行的過程稱為“掃氣過程”?；钊^續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞越過進(jìn)氣孔后，進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時(shí)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(shí)，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?dòng)活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動(dòng)力。當(dāng)活塞下行至某一時(shí)刻時(shí)排氣門打開，做功后的廢氣由排氣門排出?；钊^續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，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(dòng)到下止點(diǎn)，完成第二個(gè)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(gè)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(shí)，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(gè)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(shí)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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柴油發(fā)電機(jī)組的操作使用步驟

1、啟動(dòng)前檢查

（1）檢查機(jī)組上及周圍有無雜物；

（2）檢查冷卻水量、機(jī)油油面、燃油箱油量是否正常；

（3）檢查燃油閥門是否打開；

（4）檢查電啟動(dòng)機(jī)組的電路連接是否正常；

（5）對低壓燃油系統(tǒng)有滲漏現(xiàn)象的，應(yīng)檢查燃油系統(tǒng)是否有空氣并排除。

2、啟動(dòng)柴油機(jī)

（1）每次啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)超過10秒，啟動(dòng)間隔1分鐘。四次不能啟動(dòng)應(yīng)停機(jī)檢查。

（2）起動(dòng)后，斷開啟動(dòng)電路，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，注意觀察機(jī)油壓力。若30秒內(nèi)油壓仍未達(dá)到正常值，應(yīng)停機(jī)檢查。

3、柴油機(jī)的運(yùn)行

(1）水溫45攝氏度、油溫50攝氏度以上、機(jī)油壓力正常，發(fā)電機(jī)電壓和頻率正常，才能加負(fù)載。

（2）運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常巡視水溫、油溫、油壓和發(fā)電機(jī)電壓、頻率，應(yīng)符合規(guī)定要求。

（3）傾聽聲響、觀察排煙。防止超負(fù)荷運(yùn)行。

（4）對無自動(dòng)保護(hù)功能的普通型機(jī)組，運(yùn)行中應(yīng)特別注意低油壓、高水溫、超速和突發(fā)的異常聲響等問題，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)停機(jī)處理，排除故障后再開機(jī)。

4、柴油機(jī)的停機(jī)

停機(jī)前先卸負(fù)載，堅(jiān)持空車運(yùn)行3-5分鐘再停機(jī)的原則。對于手動(dòng)調(diào)速的機(jī)組，在開機(jī)和停機(jī)時(shí)都應(yīng)逐漸加或減速。

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維曼寧夏發(fā)電機(jī)出租、租賃中心山東省可出租地區(qū)： 濟(jì)南市： 市中區(qū) | 歷下區(qū) | 天橋區(qū) | 槐蔭區(qū) | 歷城區(qū) | 長清區(qū) | 章丘市 | 平陰縣 | 濟(jì)陽縣 | 商河縣 青島市： 市南區(qū) | 市北區(qū) | 城陽區(qū) | 四方區(qū) | 李滄區(qū) | 黃島區(qū) | 嶗山區(qū) | 膠南市 | 膠州市 | 平度市 | 萊西市 | 即墨市 淄博市： 張店區(qū) | 臨淄區(qū) | 淄川區(qū) | 博山區(qū) | 周村區(qū) | 桓臺(tái)縣 | 高青縣 | 沂源縣 棗莊市： 市中區(qū) | 山亭區(qū) | 嶧城區(qū) | 臺(tái)兒莊區(qū) | 薛城區(qū) | 滕州市 東營市： 東營區(qū) | 河口區(qū) | 墾利縣 | 廣饒縣 | 利津縣 煙臺(tái)市： 芝罘區(qū) | 福山區(qū) | 牟平區(qū) | 萊山區(qū) | 龍口市 | 萊陽市 | 萊州市 | 招遠(yuǎn)市 | 蓬萊市 | 棲霞市 | 海陽市 | 長島縣 濰坊市： 濰城區(qū) | 寒亭區(qū) | 坊子區(qū) | 奎文區(qū) | 青州市 | 諸城市 | 壽光市 | 安丘市 | 高密市 | 昌邑市 | 昌樂縣 | 臨朐縣 濟(jì)寧市： 市中區(qū) | 任城區(qū) | 曲阜市 | 兗州市 | 鄒城市 | 魚臺(tái)縣 | 金鄉(xiāng)縣 | 嘉祥縣 | 微山縣 | 汶上縣 | 泗水縣 | 梁山縣 泰安市： 泰山區(qū) | 岱岳區(qū) | 新泰市 | 肥城市 | 寧陽縣 | 東平縣 威海市： 環(huán)翠區(qū) | 乳山市 | 文登市 | 榮成市 日照市： 東港區(qū) | 嵐山區(qū) | 五蓮縣 | 莒縣 萊蕪市： 萊城區(qū) | 鋼城區(qū) 臨沂市： 蘭山區(qū) | 羅莊區(qū) | 河?xùn)|區(qū) | 沂南縣 | 郯城縣 | 沂水縣 | 蒼山縣 | 費(fèi)縣 | 平邑縣 | 莒南縣 | 蒙陰縣 | 臨沭縣 德州市： 德城區(qū) | 樂陵市 | 禹城市 | 陵縣 | 寧津縣 | 齊河縣 | 武城縣 | 慶云縣 | 平原縣 | 夏津縣 | 臨邑縣 聊城市： 東昌府區(qū) | 臨清市 | 高唐縣 | 陽谷縣 | 茌平縣 | 莘縣 | 東阿縣 | 冠縣 濱州市： 濱城區(qū) | 鄒平縣 | 沾化縣 | 惠民縣 | 博興縣 | 陽信縣 | 無棣縣 菏澤市： 牡丹區(qū) | 鄄城縣 | 單縣 | 鄆城縣 | 曹縣 | 定陶縣 | 巨野縣 | 東明縣 | 成武縣 .北京市 16個(gè)市轄區(qū)、2個(gè)縣。 東城區(qū)　西城區(qū)　崇文區(qū)　宣武區(qū)　朝陽區(qū)　海淀區(qū)　豐臺(tái)區(qū)　房山區(qū)　通州區(qū) 順義區(qū)　昌平區(qū)　大興區(qū)　懷柔區(qū)　平谷區(qū)　密云縣　延慶縣 門頭溝區(qū)　石景山區(qū)　 2.天津市 15個(gè)市轄區(qū)、3個(gè)縣。 和平區(qū)　河?xùn)|區(qū)　河西區(qū)　南開區(qū)　河北區(qū)　紅橋區(qū)　塘沽區(qū)　漢沽區(qū)　大港區(qū) 東麗區(qū)　西青區(qū)　北辰區(qū)　津南區(qū)　武清區(qū)　寶坻區(qū)　靜海縣　寧河縣　薊　縣 3.河北省11個(gè)地級(jí)市，36個(gè)市轄區(qū)、22個(gè)縣級(jí)市、108個(gè)縣、6個(gè)自治縣。 辛集市　藁城市　晉州市　新樂市　鹿泉市　平山縣　井陘縣　欒城縣　正定縣 行唐縣　靈壽縣　高邑縣　趙　縣　贊皇縣　深澤縣　無極縣　元氏縣　唐山市 遵化市　遷安市　遷西縣　灤南縣　玉田縣　唐海縣　樂亭縣　灤　縣　昌黎縣 盧龍縣　撫寧縣　邯鄲市　武安市　邯鄲縣　永年縣　曲周縣　館陶縣　魏　縣 成安縣　大名縣　涉　縣　雞澤縣　邱　縣　廣平縣　肥鄉(xiāng)縣　臨漳縣　磁　縣 邢臺(tái)市　南宮市　沙河市　邢臺(tái)縣　柏鄉(xiāng)縣　任　縣　清河縣　寧晉縣　威　縣 隆堯縣　臨城縣　廣宗縣　臨西縣　內(nèi)丘縣　平鄉(xiāng)縣　巨鹿縣　新河縣　南和縣 保定市　涿州市　定州市　安國市　滿城縣　清苑縣　淶水縣　阜平縣　徐水縣 定興縣　唐　縣　高陽縣　容城縣　淶源縣　望都縣　安新縣　易　縣　曲陽縣 蠡　縣　順平縣　博野縣　雄　縣　宣化縣　康?？h　張北縣　陽原縣　赤城縣 沽源縣　懷安縣　懷來縣　崇禮縣　尚義縣　蔚　縣　涿鹿縣　萬全縣　承德市 承德縣　興隆縣　隆化縣　平泉縣　灤平縣　滄州市　泊頭市　任丘市　黃驊市 河間市　滄　縣　青　縣　獻(xiàn)　縣　東光縣　海興縣　鹽山縣　肅寧縣　南皮縣 吳橋縣　廊坊市　霸州市　三河市　固安縣　永清縣　香河縣　大城縣　文安縣 衡水市　冀州市　深州市　饒陽縣　棗強(qiáng)縣　故城縣　阜城縣　安平縣　武邑縣 景　縣　武強(qiáng)縣　石家莊市　張家口市　高碑店市　秦皇島市　大廠回族自治縣 青龍滿族自治縣　豐寧滿族自治縣　寬城滿族自治縣　孟村回族自治縣 圍場滿族蒙古族自治縣　 4.山西省 11個(gè)地級(jí)市；23個(gè)市轄區(qū)、11個(gè)縣級(jí)市、85個(gè)縣。 太原市　古交市　陽曲縣　清徐縣　婁煩縣　大同市　大同縣　天鎮(zhèn)縣　靈丘縣 陽高縣　左云縣　廣靈縣　渾源縣　陽泉市　平定縣　盂　縣　長治市　潞城市 長治縣　長子縣　平順縣　襄垣縣　沁源縣　屯留縣　黎城縣　武鄉(xiāng)縣　沁　縣 壺關(guān)縣　晉城市　高平市　澤州縣　陵川縣　陽城縣　沁水縣　朔州市　山陰縣 右玉縣　應(yīng)　縣　懷仁縣　晉中市　介休市　昔陽縣　靈石縣　祁　縣　左權(quán)縣 壽陽縣　太谷縣　和順縣　平遙縣　榆社縣　運(yùn)城市　河津市　永濟(jì)市　聞喜縣 新絳縣　平陸縣　垣曲縣　絳　縣　稷山縣　芮城縣　夏　縣　萬榮縣　臨猗縣 忻州市　原平市　代　縣　神池縣　五寨縣　五臺(tái)縣　偏關(guān)縣　寧武縣　靜樂縣 繁峙縣　河曲縣　保德縣　定襄縣　岢嵐縣　臨汾市　侯馬市　霍州市　汾西縣 吉　縣　安澤縣　大寧縣　浮山縣　古　縣　隰　縣　襄汾縣　翼城縣　永和縣 鄉(xiāng)寧縣　曲沃縣　洪洞縣　蒲　縣　呂梁市　孝義市　汾陽市　文水縣　中陽縣 興　縣　臨　縣　方山縣　柳林縣　嵐　縣　交口縣　交城縣　石樓縣 扎蘭屯市　杭錦后旗　四子王旗　阿巴嘎旗太仆寺旗　正鑲白旗　阿爾山市　 扎賚特旗　阿拉善盟　額濟(jì)納旗　呼和浩特市 和林格爾縣　土默特左旗　土默特右旗　克什克騰旗　霍林郭勒市　鄂爾多斯市 伊金霍洛旗　鄂托克前旗　呼倫貝爾市　額爾古納市　陳巴爾虎旗　巴彥淖爾市 烏拉特中旗　烏拉特前旗　烏拉特后旗　烏蘭察布市　錫林浩特市　二連浩特市 蘇尼特左旗　蘇尼特右旗　錫林郭勒盟　烏蘭浩特市　阿拉善左旗　阿拉善右旗 阿魯科爾沁旗　新巴爾虎左旗　新巴爾虎右旗　鄂倫春自治旗　西烏珠穆沁旗 東烏珠穆沁旗　科爾沁左翼中旗　科爾沁左翼后旗　鄂溫克族自治旗　察哈爾右翼前旗 察哈爾右翼中旗　察哈爾右翼后旗　科爾沁右翼前旗　科爾沁右翼中旗 達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗　莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗 6.遼寧省 14個(gè)地級(jí)市；56個(gè)市轄區(qū)、17個(gè)縣級(jí)市、19個(gè)縣、8個(gè)自治縣。 沈陽市　新民市　法庫縣　遼中縣　康平縣　大連市　莊河市　長海縣　鞍山市 海城市　臺(tái)安縣　撫順市　撫順縣　本溪市　丹東市　東港市　鳳城市　錦州市 凌海市　北寧市　黑山縣　義　縣　營口市　蓋州市　阜新市　彰武縣　遼陽市 燈塔市　遼陽縣　盤錦市　盤山縣　大洼縣　鐵嶺市　開原市　鐵嶺縣　昌圖縣 西豐縣　朝陽市　凌源市　北票市　朝陽縣　建平縣　興城市　綏中縣　建昌縣 大石橋市　瓦房店市　普蘭店市　調(diào)兵山市　葫蘆島市 岫巖滿族自治縣　清原滿族自治縣　新賓滿族自治縣　阜新蒙古族自治縣　 寬甸滿族自治縣　桓仁滿族自治縣　本溪滿族自治縣　喀喇沁左翼