柴油发动机工作原理

《柴油发动机工作原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、柴油发动机工作原理柴油发动机工作原理　　　将一种能量转变为机械能的机器，叫做发动机。各种发动机按照能源不同，可分为：风力发动机（简称风力机）；水力发动机（简称水力机）；热力发动机（简称热机）等。把燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的发动机统称做热机，如蒸汽机、柴油机等。根据燃料进行燃烧过程所处的地点不同，热机可分为外燃机和内燃机两大类。　　燃料在发动机外部进行燃烧的热机，叫做外燃机。如蒸汽机（往复式）、汽轮机（回转式）等。　　燃料直接在发动机内部进行燃烧的热机叫做内燃机。如柴油机、汽油机、天然气机等。　　内燃机就

2、是利用燃料燃烧后产生的热能来做功的。柴油发动机是一种内燃机，它是柴油在发动机汽缸内燃烧，产生高温高压气体，经过活塞连杆和和曲轴机构转化为机械动力。　　一、活塞式内燃机工作原理　　把柱塞装在一个一端封闭的圆筒内，柱塞顶面与圆筒内壁构成一个封闭空间，如果用一个推杆将柱塞和一个轮子连接起来，则柱塞移动时，便通过推杆推动轮子旋转，从而把空气所得到的热能转化为推动轮子旋转的机械能。　　内燃机的工作过程，就是按照一定的规律，不断地将燃料和空气送入气缸，并在气缸内着火燃烧，放出热能。燃气在吸收热能后产生高温高压，推动着活塞作

3、功，将热能转化为机械能。　　它是由一个独立的发动机所构成。工作时燃料和空气直接送到发动机的气缸内部进行燃烧，放出热能，形成高温、高压的燃气，推动活塞移动。然后通过曲柄连杆机构对外输出机械能。　　1.气缸体2.喷油器3.进气门　　4.排气门5.活塞6.连杆7.曲轴　　　　二、内燃机的机械传动机构　　在往复式内燃机中，曲柄连杆机构的作用是将活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动，以实现热能和机械能的相互转变。　　它是由活塞1、连杆3和曲轴4等构成。　　活塞只能沿气缸直线往复运动。曲轴是由两个中心线在一直线上的轴所构成

4、。其中一个轴安置在机体中心孔内，称做主轴。主轴只能在机体座孔内绕本身中心线转动。另一轴通过曲柄与主轴连接在一起，称做连杆轴。它绕着主轴进行旋转。连杆为两端带有孔的一直杆，一端与活塞相连；另一端与连杆轴相连，它随着活塞移动和曲轴旋转而进行摆动。　　当活塞往复运动时，通过连杆推动曲轴绕主轴中心产生旋转运动。活塞移动与曲轴转动是相互牵连在一起的。因此，活塞移动位置与曲轴转动位置是相对应的。　　　　三、单缸四冲程柴油机工作原理　　活塞连续运行四个冲程（即曲轴旋转两周）的过程中，完成一个工作循环（进气—压缩—燃烧膨胀—排

5、气）的柴油机，叫做四冲程柴油机。　　为了更清楚地表示出气缸内气体压力随容积的变化情况，图1-6-5绘出了单缸四冲程柴油机的示功图。图中横座标表示气缸容积，从座标表示气缸的绝对压力。图中的水平虚线，表示绝对压力为大气压（亦即1公斤/厘米2）。Vc、Vh分别表示燃烧室容积与气缸工作容积。　　下面对照单缸四冲程柴油机工作过程示意图和示功图，来说明它的工作过程9指非增压柴油机）。　　第一冲程——进气过程活塞从上死点移动到下死点。这时进气门打开，排气门关闭。　　进气过程开始时，活塞位于死点位置。气缸内（燃烧室）残留着上次

6、循环未排净的残余废气（图中以小十字符号表示）。它的压力稍高于大气压力，约为1.1～1.2公斤/厘米。　　当曲轴旋转时，通过连杆带动活塞向下移动，同时进气门打开。随着活塞下移，气缸内部容积增大，压力随之减小，当压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始被吸入气缸。直到活塞移动到死点位置，气缸内充满了新鲜空气。　　在新鲜空气进入气缸的过程中，由于受空气滤清器、进气管、进气门等阻力的影响，使进气终了时气缸内的气体压力略低于大气压，约为0.8～0.9公斤/厘米2，又因空气从高温的残余废气和燃烧室壁吸收热量，故温度可达35～5

7、0℃。　　应当指出，实际柴油机进气门都是在活塞位于死点前提前打开，并且延迟到下死点后才关闭。原因是：若进气过程开始活塞下移时，进气门刚开始打开而不能立即开足，便造成气缸内产生部分真空，使活塞下行时产生较大的阻力。因此进气门要提前在上死点前便打开，则活塞开始由上死点下行时，进气门已开到较大位置，保证空气顺利进入气缸，从而减小活塞的下行阻力。进气过程中，空气沿进气管被吸入气缸时，气流产生惯性作用，若使气门推迟到下死点后关闭，虽然活塞已开始上行，仍可以充分利用气流的流动惯性，使一部分新鲜空气进入气缸，以保证吸入更多的

8、空气。由于进气门早开迟关，所以实际柴油机的进气过程都大于180°曲轴转角，一般为220°～240°。www.pw0.cn　　第二冲程——压缩过程活塞由下死点移动到上死点，在这期间，进、排气门全部关闭。　　压缩过程开始时，活塞位于下死点。曲轴在飞轮惯性作用下带动旋转，通过连杆推动活塞向上移动。气缸内容积逐渐减小，新鲜空气被压缩，压力和温度随着升高。　　为了实现高温气体引燃柴油的目的，柴油