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广州柴油批发为你讲述柴油机知识

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广州柴油批发为你讲述柴油机知识
 
什么是柴油机:
 
以柴油为燃料,利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压,使喷入气缸的柴油自燃,并且膨胀作功的内燃机。
 
常用术语
 
上止点:活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
 
下止点:活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
 
活塞行程:活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离,常用S表示,S=2R。
 
气缸的工作容积:在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
 
燃烧室:活塞处于上止点时,活塞顶面与气缸盖底面和气缸套壁所围成的空间。
 
燃烧室容积:活塞处于上止点时,活塞顶部以上的空间叫做燃烧室容积。
 
气缸总容积:活塞处于下止点时,活塞顶部以上的全部空间,也就是气缸的工作容积与燃烧室容积之和。活塞位于下止点时,活塞顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示。显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,即:Va=Vc+Vh
 
压缩比:气缸的总容积与燃烧室容积的比值。压缩比是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度。它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。式中:Va-气缸总容积;Vh-气缸工作容积;Vc-燃烧室容积。
 
排量:指发动机全部气缸工作容积的总和。所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量,记作VL。式中:Vh-气缸工作容积;i-气缸数目。排放:发动机排出废气中有害物质的含量指标。目前主要限制一氧化碳(CO)、各种碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、以及除水以外的任何液体或固体微粒。噪音:对人的健康造成不良影响及对学习、工作和休息等正常活动发生干扰的声音。
 
额定功率(标定转速):发动机长期稳定运转时所能发出的最大功率。
 
额定转速:发动机发出额定功率时的转速。
 
怠速:发动机飞轮不对外输出功率时,所能维持的最低稳定转速。
 
工况:发动机负荷、转速的大小。升功率:单位发动机排量所能发出的最大功率。
 
燃油消耗率:发动机每发出1kw.h的功,所消耗的燃油量。
 
其它:平均有效压力、热效率、扭矩储备系数、转速储备系数、适应性系数、大扭值及其转速范围、稳态调速率、转速波动率等柴油机的工作过程,就是按照一定的规律,不断地将柴油和空气送入气缸,柴油在气缸着火燃烧,放出热能,高温高压的燃气推动着活塞做功,将热能转化为机械能。
 
①进气冲程活塞由上死点向下死点移动,进气门打开,排起门关闭。进气门打开排气门关闭。活塞由上止点向下止点运动。气缸容积逐渐增大:A、气缸内压力低于外界空气压力(气压差);B、外界空气经进气道、进气门进入气缸,活塞运动到下止点。气缸内压力p=0.8~0.9p0温度在70oC。
 
②压缩冲程活塞由下死点向上死点移动,进、排气门全部关闭。进、排气门同时关闭。活塞由下止点向上止点运动。气缸容积由大到小,空气被压缩,气缸内的压力和温度同时升高。
 
活塞运动到上止点时压力达到3~5MPa温度比柴油的自燃温度高200~300oC。
 
③燃烧做功冲程活塞由上死点向下死点移动,进、排气门全部关闭进、排气门仍然关闭,在压缩行程上止点前(喷油提前角)喷油器喷油;使喷入的柴油与被压缩的空气混合并燃烧。气缸内的燃气膨胀、压力升高,这时大量的柴油进入燃烧,产生高温高压,温度可达到2000oC左右,压力达到7~9MPa(自然吸气)强大的燃气作用于活塞上,推动活塞向下止点运动,活塞带动连杆推动曲轴旋转作功,向外输出功率(所以这个行程叫做作功行程)。
 
④排气冲程活塞由下死点向上死点移动,进气门关闭,排起门打开。四冲程柴油机每个冲程占720度曲轴转角。多缸机可以看作为是若干的单缸机的组合。进气门仍关闭排气门打开。活塞由下止点向上止点运动。燃烧完的大量废气由排气门排出,这时气缸内的压力和温度都逐渐下降。为了使柴油机达到最佳的使用效能:进气冲程时进气门在活塞运动到上止点前提前打开;在活塞运动到下止点后延迟关闭,目的是多进一些新鲜空气。?在排气冲程时排气门在活塞运动到下止点前提前打开;活塞运动到上止点后延迟关闭,目的是为了多排一些燃烧后的废气。在四个冲程当中只有作功冲程燃料燃烧作功,其余几个冲程不但不作功而且要消耗一定的能量所以它们是为作功冲程做准备的,叫做辅助冲程。柴油机一个工作循环要经过:进气、压缩、作功、排气四个过程(冲程)。完成一个工作循环曲轴需要转两周(720o)的柴油机叫做四冲程柴油机。完成一个工作循环曲轴需要转一周(360o)的柴油机叫做二冲程柴油机。(一个工作循环也经过进气、压缩、作功、排气四个冲程)
 
基本结构
 
机体组件、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、增压系统
 
1.曲柄连杆机构与机体机体是由气缸盖、气缸体、曲轴箱、油底壳等零部件所组成,它的作用是作为内燃机各系统的装配骨架和分别作为曲柄连杆机构、配气机构、冷却和润滑等系统的组成部分。气缸体的内部有气缸,气缸中有做活塞运动的活塞,其顶部有气缸盖,三者密封成燃烧室,燃油就在燃烧室内燃烧,使气体膨胀而推动活塞。活塞通过连杆与曲轴相连,组成曲柄连杆机构。取走里连杆机构的的功能是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动而实现热能转化为机械能。
 
2.配气机构配气机构由进气门、排气门和他们的开启与闭合的控制件与传动件、凸轮轴与正时齿轮、气门挺杆等以及进气管、排气管和空气淀滤器、消声器等所组成。其作用是按工作循环的需要定时地向气缸供应充足的干净清新空气(柴油机),并将燃烧后的废气排出气缸。
 
3.燃油供给系燃油供给系统的作用是按照内燃机工作循环所规定的时间和多缸机的发火次序,并满足内燃机负荷的需要向气缸供给适量的燃油。对于可燃混合气形成方式不同的内燃机其供给系的组成与结构也不同。柴油机燃油供给系一般由低压油路和高压油路两部分所组成。低压油路由输油泵促成柴油从油箱刘翔柴油滤清器后压入喷油泵。高压油路有喷油泵在一定的时刻简历高压油随后将高压油压入喷油器,再以雾状喷入燃烧室。
 
4.润滑系润滑系的主要指作用是将洁净的润滑油,以一定压力不间断地送入内燃机各摩擦表面,以减少其摩擦阻力和磨损,并带走摩擦时所产生的热量和金属磨屑,保证运动零件的工作可靠性和耐久性。润滑系一般由机油泵将油底壳里的润滑油抽吸上来,通过集滤器和滤清器得到滤清后再经冷却器冷却,最后通过管道输送到各摩擦表面。
 
5.冷却系冷却系的任务是对高温零件(例如气缸盖、气缸套)进行适当冷却,以保证正常的工作温度。由于冷却方式的不同。冷却系的组成也不同。风冷式内燃机的冷却系比较简单,小功率风冷机(如摩托车用)只用气缸体和气缸盖上的散热片来冷却;对于一些多缸大功率风冷机还需配备风扇和导风罩以加强冷却效果。水冷式内燃机的冷却系通常比较复杂,常用水泵造成冷却水的强制循环,冷却水从散热水箱中被水泵抽取出来压入内燃机的冷却水套,然后由回水管流回散热水箱。为了加强散热水箱的冷却作用,常用风扇加强气流运动。此外,为了保持内燃机的正常冷却强度,还配备了一套调温装置。
 
6.起动系内燃机由静止状态转入工作状态,需要借助与外力的起动。因此,起动系的作用是提供外力和保证起动的安全性、可靠性。不同的起动方法有不同的起动设备例如采用手摇起动时备有格把;采用电起动时有电动机等。
 
一、机体组件(固定件)包括:机体、气缸盖、曲轴箱(几座、框架)、油底壳、气缸盖、汽缸垫等。
 
机体组件的作用:这些零件构成了柴油机的骨架,所有运动件和辅助系统都支承在它上面。
 
二、曲柄连杆机构是内燃机的主要运动件:活塞连杆组(活塞、活塞销、活塞环、连杆、连杆螺栓等)和曲轴飞轮组(曲轴、飞轮)。
 
作用是:①将作用在活塞上的燃气压力转变成扭矩,通过曲轴输送出去②将活塞的往复直线运动转变成曲轴和飞轮的旋转运动。
 
三、配气机构与进排气系统包括:正时齿轮、挺柱、推杆、凸轮轴、进排气门、摇臂、弹簧、中间齿轮、进气管、排气管、空气滤清器等。
 
作用是:根据柴油机工作过程的要求,定时的吸入新鲜的空气,排除燃烧做功后的废气。
 
四、燃油供给与调节系统包括:喷油泵、喷油器、输油泵、柴油滤清器、柴油箱、低压油管、高压油管、调速器等。作用:定时、定量按一定顺序向燃烧室提供具有一定压力的燃油,并创造良好的燃烧条件,满足燃烧过程的需要,同事根据负荷的大小和转速的高低来调节燃油量。
 
五、润滑系统包括:机油泵、机油滤清器、压力调节阀(615柴油机不带)、机油冷却器、机油压力传感器、安全阀。限压阀、油管(油道)等。
 
作用是:把具有一定温度一定压力的机油输送到运动件的摩擦表面以减小摩擦阻力和零件的磨损。润滑系统的功用:润滑作用:润滑运动零件表面,减小摩擦阻力和磨损,减小发动机的功率消耗;清洗作用:机油在润滑系内不断循环,清洗摩擦表面,带走磨屑和其它异物;冷却作用:机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量,起冷却作用;密封作用:在运动零件之间形成油膜有利于防止漏气或漏油,起密封作用;防锈蚀作用:在零件表面形成油膜,对零件表面起保护作用,防止腐蚀生锈。压力润滑:利用机油泵,将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。飞溅润滑:利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面。润滑脂润滑:发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂(黄油)进行润滑,例如-水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑。
 
六、冷却系统包括:水散热器(船用热交换器)、水泵。节温器。中冷器。水管、风扇。
 
作用:利用冷却水将柴油机受热零件所吸收的热量传送出去,保证零件在正常温度环境下工作。
 
七、起动系统-内燃机不能自行起动,必须借助于外力使之运转着火燃烧,以达到自行运转状态。因此内燃机舍友专用起动装置。起动系统按照起动方式可以分为:人力起动、电动机起动、七起动、压缩空气起动等。内燃机的分类:
 
按冲程数分:四冲程和二冲程
 
四冲程:曲轴旋转两周完成一个工作循环。
 
二冲程:曲轴旋转一周完成一个工作循环。按所用燃料分:汽油机、柴油机、天然气发动机(包括液化天然气和压缩天然气)、液化石油气发动机、酒精发动机(甲醇、乙醇)、双燃料发动机、沼气发动机按点火方式分:压燃式发动机、点燃式发动机
 
按活塞的运动方式分:往复活塞式发动机、旋转活塞式发动机按气缸排列方式分:有直列式、卧式、V型、W型、对置和星型排列
 
柴油机用途:车用、船用、工程机械、发电机组车用柴油机的应用领域:载重车、越野车、自卸车、牵引车、水泥搅拌车、豪华大客车
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