柴油机的原理是什么

1、二冲程柴油机的工作原理

通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功 能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。

二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。二冲

程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口;

或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气

的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。

图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧,它的

转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的

扫气箱中,并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作

原理。

燃烧膨胀及排气冲程:

燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下,由上止点

向下运动,对外作功。活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,此时燃气

膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。

当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中的扫气压力为0

12,下行活塞把扫气口3打开(此时曲柄在点4的位置,扫气空气进入气缸,

同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气

过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止。

·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图

扫气及压缩冲程:

活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱

内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口

扫出气缸。活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此时曲柄在点

位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时

(此时曲柄在点位置,气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点时,

喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压的空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着

火燃烧。本冲程结束,并与前一冲程形成一个完整的工作循环。

二冲程柴油机示功图见图,其中,为喷油始点,为活塞上止点,为

燃烧终点。

二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点,当然也存在本身固有的

缺点。

2、四冲程柴油机的工作原理

柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。

一. 进气冲程

第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。

当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。

随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐渐增大:造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。

进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。图中纵坐标表示气体压力P,横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S),这个图形称为示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时,气缸内气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.085~0.095MPa,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变。

当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。

二. 压缩冲程

第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。

柴油的自燃温度约为543—563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。

喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10~35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5~10°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。

三. 燃烧膨胀冲程

第三冲程——燃烧膨胀。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。

随着活塞的下行,气缸的容积增大,气体的压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开时结束。

在动画中,工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力的急剧升高,最高点表示最高燃烧压力Pz,此点的压力和温度为:

Pz=6~15MPa, Tz=1800~2200K

最高燃烧压力与压缩终点压力之比(Pz/Pc),称为燃烧时的压力升高比, 用λ表示。根据柴油机类型的不同,在最大功牢时λ值的范围如下:λ=Pz/Pc=1.2~2.5。

四. 排气冲程

第四冲程——排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力,所以在排气冲程开始时,气缸内的气体压力加比大气压力高0.025—0.035MPa,其温度Tb=1000~1200K。为了减少排气时活塞运动的阻力,排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打开,具有一定压力的气体就立即冲出缸外,缸内压力迅速下降,这样当活塞向上运动时,气缸内的废气依靠活塞上行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净,排气阀在上止点以后才关闭。

在动画中,排气冲程曲线表示在排气过程中,缸内的气体压力几乎是不变的,但比大气压力稍高一些。排气冲程终点的压力Pr约为0.105~0.115MPa,残余废气的温度Pr约为850~960K。

由于进、排气阀都是早开晚关的;所以在排气冲程之末和进气冲程之初,活塞处于上止点附近时,有一段时间进、排气阀同时开起,这段时间用曲轴转角来表示,称为气阀重迭角。

排气冲程结束之后,又开始了进气冲程,于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。由于这种柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的,故称四冲程柴油机。

在四冲程柴油机的四个冲程中,只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功,而其余三个冲程都是消耗功的准备过程。为此在单缸柴油机上必须安装飞轮,利用飞轮的转动惯性,使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转

二冲程发电机工作原理

有两冲程的,很多船用柴油机就是两冲程的。两冲程的柴油机机械效率好,转速低。

在二冲程柴油机中,曲轴每转一转,即活塞每两个冲程就完成一个工作循环,而进气和排气过程是利用压缩及工作过程的一部分来完成的,所以二冲程柴油机的活塞没有空气泵的作用,为了排除燃烧后的废气,并把新鲜空气充满气缸,必须在柴油机上安装专用的扫气泵(增压器)。

二冲程发动机的工作原理如下:

第一冲程——活塞从下止点向上止点运动。

当活塞处于下止点时,排气阀和进气孔早已打开,贮气室l中的压缩空气便进入气缸内,并冲向排气阀,这动产生清除废气的作用,同时也使气缸内充满新空气。当活塞由下止点向上止点运动时,进气孔首先由活塞关闭,然后排气阀也关闭;空气在气缸内受到压缩。

第二冲程——活塞从上止点向下止点运动。

活塞行至上止点前,喷油器将燃油喷入燃烧室中,压缩空气所产生的高温,立刻点燃雾化的燃油,燃烧所产生的压力,推动活塞下行,直到排气阀再打开时为止。燃烧后的废气在内外压力差的作用下,自行从排气阀排出。当进气孔被活塞打开后,气缸内又进行扫气过程。曲轴每转一转,活塞走了两个冲程就完成一个循环,因此叫二冲程柴油机。

二冲程柴油机的二冲程柴油机的循环过程

是二冲程发动机,不是发电机

二冲程汽油机工作原理

图示:二冲程汽油机工作原理

1.

结构组成

进气孔

排气孔

扫气孔

2.

工作原理

(1).

第一行程

活塞:自下止点向上移动

完成压缩和进气

(2).

第二行程

活塞:自上止点向下移动

完成作用和换气

二.

二冲程柴油机工作原理

图示:二冲程柴油机工作原理

1.

结构组成

扫气泵

进气小孔

2.

工作原理

(1).

第一行程

活塞:自下止点向上止点移动

完成换气和压缩

(2).

第二行程

活塞自上止点向下止点移动

完成作功和排气

当活塞在其行程顶端时,气缸会储满高压气体。用喷油器将柴油喷入气缸,缸体内的高温和高压使得柴油立即点燃。该过程与柴油机工作原理中所描述的过程相同。 燃料燃烧所产生的压力驱动活塞向下运动。这就是动力冲程。 当活塞接近冲程底端时,所有的排气门都打开。废气排出缸体,气压降低。 当活塞到达行程底端时,就打开了进气口。受压空气填充气缸,并排出剩余废气。 关闭排气门,活塞上移,重新关闭进气口并且压缩新充入的空气。这就是压缩冲程。 当活塞接近缸顶时,该循环将重复步骤1。 根据本说明,可以看出二冲程柴油机和二冲程汽油机之间的巨大差异:在柴油机中,向气缸注入的只有空气,而不是油气混合体。这意味着二冲程柴油机不会产生困扰二冲程汽油发动机的环境问题。另外,二冲程柴油机必须有涡轮增压器或增压器,这意味着在链锯中不会安装二冲程柴油机,因为那样太昂贵了。

本文来自作者[雨绿]投稿,不代表博钧号立场,如若转载,请注明出处:https://ws-game.cn/zshi/202601-7074.html

(9)

文章推荐

  • 机器人大战z再世篇主角怎么选机器 机战z2再世篇金手指

    机器人大战z再世篇主角怎么选机器机器人大战z再世篇主角选机器,第15话把,男主角来了开的跟女主角不一样的机体,女主离开,中后期带400多PP加入我方,按照剧情是一个我也不知道叫什么的人貌似是老太太把女主角变成次元兽了,到后来被男主变回来,后期z1男主和女主还有号,早已女元气,凯开着真龙支援你,同样带

    2025年04月05日
    280314
  • 早期宇宙中镜头AGN的高黑孔与宿主质量比

      我们感谢匿名裁判的评论和建议,这有助于改善本文。A.Z.和L.J.F.感谢根据2020750赠款的美国-以色列双原则科学基金会(BSF)的支持,以及美国国家科学基金会(NSF),根据2109066的赠款以及以色列科学技术部的支持。哈。和I.C.致力于CNS任务的CNES的支持,以及由CNRS

    2025年06月18日
    39304
  • 发展中国家的科学政策

      感谢您访问Nature.com。您使用的是浏览器版本对CSS的支持有限。获得  最佳体验,我们建议您使用更多最新的浏览器(或关闭兼容模式  InternetExplorer)。同时,为了确保继续支持,我们正在展示网站,没有样式  和JavaScript。

    2025年06月21日
    28309
  • 疫情三部曲/疫情三部曲小说

    2020抗疫三部曲电影抗疫三部曲电影是《中国医生》,《最美逆行者》,《一呼百应》。《中国医生》是由博纳影业集团、珠江电影集团、湖北长江电影集团领衔出品,由刘伟强执导,张涵予、袁泉、朱亚文、李晨领衔主演,易烊千玺特邀出演,欧豪特别出演的抗疫医疗片。抗疫三部曲电影是中国医生,最美逆行者,一呼百应。中国

    2025年06月25日
    28300
  • 宝马x3大灯清洗开关在哪里

    宝马x3大灯清洗开关是雨刷按钮。我们先启动车辆,打开大灯,按住雨刮喷淋按钮,抬起约10秒,它会自动喷淋大灯进行清洗。举升10秒钟是因为高压水流清洗需要很短的时间来节省压力。以上是进口宝马x3的运营模式。但是,所有新款宝马x3车型都没有大灯清洗功能。大灯清洗装置是指大灯下方有一个出水口,可以随时清洗大

    2025年12月23日
    11306
  • 卖保险和卖汽车这两职业选那个好大家给个意见俩个职业都是小白选哪个更有发展前途更有优势

    汽车正确保养方面:首先有很多车主,在磨合期时对车爱护有加,小心翼翼地使用,在用车时各方面都做到了细致入微,所以车也能安稳地度过了磨合期。但是在磨合期首保后,车主们就对自己的车开始有些怠慢了,在用车行车时,对自己的爱车也不再那么照顾周到,这时爱车的毛病就开始显现出来了。那么具体会出现些什么毛病呢,让我

    2025年12月30日
    10319
  • 林肯飞行家优缺点

    在合资品牌的领域中,硬派SUV车型并不多,但每每谈起福特的探险者,其粗犷硬派的风格给无数消费者留下了极其深刻的印象。不过,进口身份及硬派定位使其只能成为部分消费者的选购对象。(现款探险者)但在美国市场中,探险者却风景独好。从1990年诞生以来,该款车型的全球销量超过800万辆。目前国内市场在售的

    2026年01月01日
    7316
  • 迷你小冰箱好用吗

    购买迷你冰箱,很多人都为了方便。把它摆放在家里任何位置都可以,带到户外也可以。对于宝妈来说,它实用性是比较强的。那迷你冰箱有哪些用途呢?迷你冰箱怎么用才对?大家不妨继续往下看看:1、冷藏食物把食物放进迷你冰箱,也可以获得冷藏的效果,但冷藏效果没有普通冰箱好,所以,不要一次性放太多,留有空隙

    2026年01月05日
    15302
  • 本田思域适合几岁的人开

    本田-思域适合年轻人开。日系车型对年轻消费者的心理把握得很好,从思域的外观与内饰的漂亮时尚性可见一斑,对于对追求颜值的购车者来说,思域是个很好选择。外观大爱,最喜欢的外形,没有之一。车子用料也是典型的日系车样,经济性,外壳轻薄,骨架坚固,以减轻车身重量。什么年代了,加个LED大灯有这么难么。不得不说

    2026年01月09日
    5312
  • 哈弗是国产品牌吗

    国产车越来越值得国人关注,无论是自身的发展还是业内评价,近几年,国内车企实力不断增强,而消费者购车观念日益理性,涌现出一批批自主品牌,其中比较知名的有长城、吉利、奇瑞、比亚迪等!长城成立于1984年历史悠久,以皮卡起家,专注于SUV领域,但是自从2003年推出哈佛品牌,2009年推出哈弗H3,还有后

    2025年12月18日
    10304
  • 20万价位!超高保值率+省油好开SUV!其中4款是日系

    这几年消费升级是个热词,在汽车领域同样如此。越来越多的人买车将预算提高到了20万元价位。在这个价位区间云集了各家车企的明星款SUV,可以说是SUV竞争的主战场。那么在20万元价位,有哪些SUV值得一看呢?今天我们就来盘点一下NO.1?本田CR-V?售价16.98—27.68万元本田CR-V是这个价位

    2025年12月24日
    6313
  • 铃木启悦好不好开?

    铃木启悦自从上市以后备受消费者好评,其秉持着日系车省油的特点,成为不少家庭的首要选择,以下是关于铃木启悦的一些简单介绍。一.外观帅气不是内敛犀利的鹰眼大灯,近光灯透镜,高度可调,法雷奥的雾灯,小幺大灯,配置中规中矩·。多层镀铬的中网很显全属质感雾灯周围一圈的亮条更是前脸出彩的一笔忠的来说前脸的

    2025年12月29日
    8310

发表回复

本站作者才能评论

评论列表(3条)

  • 雨绿的头像
    雨绿 2026年01月12日

    我是博钧号的签约作者“雨绿”

  • 雨绿
    雨绿 2026年01月12日

    本文概览:1、二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功 能力,在具体结构及工...

  • 雨绿
    用户011201 2026年01月12日

    文章不错《柴油机的原理是什么》内容很有帮助