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汽油机的工作原理

发布时间2017-11-11 08:59  来源:汽油发电机   作者: 查看:

柴油机的工作原理

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2015-11-14

        将燃料燃烧时所放出的热能转化为机械能的机器就称为热力发动机(简称热机)。内燃机是热机的一种。它是将燃料直接喷射到气缸内燃烧,依靠燃料燃烧时的燃气的膨胀来推动活塞对外做功。例如,带动同步交流发电机的柴油机,是利用柴油在气缸内燃烧室燃烧后,产生高温、高压的燃气。当燃气膨胀时推动活塞使曲轴旋转,通过传动装置带动同步交流发电机旋转发电。因为柴油机是产生动力的机器,所以称它为柴油发动机。

  在热力过程中,只有在工质膨胀过程才具有做功能力。需要使工质恢复到初始状态并反复进行膨胀,发动机才能连续不断地产生机械功。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程以后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功。上述四个热力过程就称为一个工作循环。

  如果柴油机活塞走完四个冲程才完成一个工作循环,则称为四冲程柴油机。如果活塞走完两个冲程就完成一个工作循环,则称为二冲程柴油机。常用四冲程柴油机。

  1.四冲程柴油机的工作过程

  四冲程柴油机的工作过程,如图1-15所示。

 (1)进气冲程。进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的气缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约为68~93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入气缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。

    (2)压缩冲程。压缩冲程的目的是提高气缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,气缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达3000~5000kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。

    (3)膨胀(做功)冲程。当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入气缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,气缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa,温度高达1800~2200℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而做功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。

    (4)排气冲程。排气冲程的目的足清除缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,温度下降到800~900℃,压力下降到294~392kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。

    排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环。这样,柴油机周而复始地对外做功。



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