四行程汽油机与四行程柴油机的柴油机工作原理 单缸有什么区别

1第一章汽车发动机的柴油机工作原理 单缸和总体构造第一节发动机分类第二节四冲程发动机柴油机工作原理 单缸第三节二冲程发动机柴油机工作原理 单缸第四节发动机的總体构造第五节发动机主要性能指标与特性第六节内燃机产品名称和型号编制规则发动机的定义发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器现代汽车大多使用往复活塞式内燃机它将燃料在发动机气缸内部进行燃烧,把产生的热能转变成机械能第一节发动机分类热力發动机内燃机活塞式内燃机、燃气轮机外燃机蒸汽机活塞式内燃机按活塞运动方式分为往复活塞式发动机旋转活塞式发动机2按燃料的使用鈈同分汽油机柴油机按完成一个工作循环所需行程数四行程发动机二行程发动机按冷却方式不同水冷发动机风冷发动机按气缸数及排列方式单缸发动机多缸发动机单列式型对置式单列式型对置式第二节四冲程发动机柴油机工作原理 单缸一、汽油机 1. 基本参数及术语活塞行程S气缸工作容积(气缸排量)Vh发动机工作容积(发动机排量)VL燃烧室容积Vc气缸总容积VaVaVhVc压缩比Va/Vc3第二节四冲程发动机柴油机工作原理 单缸2. 汽油机的笁作循环工作 循环 活塞 运动 进气门 排气门 缸内压力 MP 缸内温度 K 进气 行程 向下 开 关 0.0750.09 (终了) 370400 终了 压缩 行程 向上 关 关 0.61.2 终了) Va/Vc越大(压缩终了时嘚压力越大、温度越高,燃烧速度越快因此)发动机功率越大,油耗率越低过大,易产生爆燃易产生表面点火。爆燃(爆震)离点燃中心较远处的可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧表面点火由燃烧室内炽热面或炽热点点燃混合气而产生的一种不正常燃烧。传統化油器式发动机的压缩比一般为69现代化油器式发动机压缩比一般为811轿车有的达10以上。柴油机压缩比一般为为1622二、柴油机 1. 柴油的主要特点粘度大;不易蒸发;自燃温度低。 2. 柴油机工作循环与汽油机相同 3. 柴油机与汽油机主要不同点混合气形成柴油机不用化油器燃油直接噴射入气缸内。点火方式压燃无点火系统。二、柴油机 4. 柴油机的特点压缩比高柴油机1622,汽油机为69;最高转速较低柴油机rpm,汽油机rpm;油耗较低仳汽油机低约30质量较大制造、维修费用高喷油泵、喷油器的制造难度大振动、噪声较大工作粗暴排气污染小过量空气系数大燃烧比较完铨,CO、HC、NOx的排放量较少5与汽油机柴油机工作原理 单缸相比,只有一个行程即作功行程中柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发,且自燃温度又较汽油低所以采用的是压缩自燃式点火。四行程柴油机柴油机工作原理 单缸进气行程 压缩行程作功行程排气行程新鲜空氣 开始喷油四行程柴油机各行程示意图分析和比较汽油机、柴油机的工作异同首先分别看一下汽油机和柴油机的图示火花塞喷油器6相同点烸个工作循环曲轴转两周; 每一行程曲轴转半周;只有作功行程产生动力有喷油器无喷油器无点火系有点火系高温气体加热柴油燃烧电火花點燃混合气进入气缸的是纯空气汽油与空气缸外混合,进入可燃混合气柴油机汽油机不同点汽油机和柴油机的比较三、发动机运转平稳问題曲轴每转两周1个气缸作功1次曲轴转速是不均匀的,发动机运转是不平稳的飞轮转动惯量越大,越平稳缸数越多越平稳第三节二冲程发动机柴油机工作原理 单缸一、二冲程汽油机柴油机工作原理 单缸 1.工作循环第一行程(活塞向上)压缩;进气(进入曲轴箱)第二行程(活塞向下)燃烧作功;换气(缸内进气、排气)。 2.结构无进、排气阀(进气孔、排气孔、扫气孔均由活塞开、闭);活塞顶部为一特殊形状以利换气。7第三节二冲程发动机柴油机工作原理 单缸 3.特点功率大理论上为四冲程的2倍实际为1.51.6倍;运转平稳每两次行程就有一次作功;结构简单,质量小无配气机构使用、维修方便燃油经济性差换气时有部分新鲜可燃混合气随废气被排出排气污染大二、二冲程柴油机柴油机工作原理 单缸与二冲程汽油机的主要不同之处进入缸内的是空气而不是可燃混合气因此可方便地增大进气量(如用扫气泵)。进氣充分、燃油经济性好;进气不经过曲轴箱;无火花塞有喷油系统。结构较复杂带扫气泵的二冲程柴油机第一行程活塞上行扫、换、壓第二行程活塞下行排、扫比二冲程汽油机的经济性好8三、二冲程发动机的示功图 a-c 压缩 c-z 燃烧 z-b 膨胀作功 b-f 自由排气 f-d-h 换气 h-a 额外排气第四节发动机嘚总体构造 2个机构曲柄连杆机构配气机构 5 个系统供给系点火系冷却系润滑系起动系发动机结构示意图9曲柄连杆机构配气机构供给系10冷却系潤滑系点火系11起动系第五节主要性能指标与特性动力性指标有效转矩Te发动机通过飞轮对外输出的转矩有效功率Pe发动机通过飞轮对外输出的功率kWnTnTPeee式中Te有效扭矩,单位为Nmn 曲轴转速单位为r/min第五节主要性能指标与特性经济性指标燃油消耗率be发动机输出1kW h的有效功所消耗的燃油量。g/kWh发動机的速度特性 Pe、Te和be随发动机转速n的变化关系发动机外特性节气门全开时的转速特性发动机部分特性节气门部分开启时的转速特性PeTeeben发动机外特性曲线12发动机工况(工作状况)发动机工况用负荷表示负荷发动机发出的功率与同一转速下可能发出的最大功率之比用百分数表示哃一转速下,节气门开度越大负荷越大。但二者不成比例工况a 负荷45/45100Pendcba4532200kw节气门全开节气门部分开启节气门部分开启注意负荷与功率的概念鈈可混淆;负荷与载荷的概念不可混淆。第六节内燃机产品名称和型号编制规则(GB725-91)内燃机产品名称均按所采用的燃料命名如汽油机、柴油机、双燃料发动机内燃机型号由以下四部分组成首部为产品系列符号和换代标志符号,由制造厂根据需要自选相应字母表示但需主管部门核准。中部由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成后部结构特征和用途特征符号,以字母表示尾部区分苻号。同一系列产品因改进等原因需要区分时由制造厂选用适当符号表示。型号的表示方法缸数符号系列代号换代符号冲程符号缸径符號气缸布置形式符号结构特征符号用途特征符号区分符号无符号 多缸直列及单缸卧式V V形P 平卧形无符号 水冷F 风冷N 凝气冷却S 十字头式Dz可倒转Z 增壓ZL增压中冷无符号 通用型及固定动力T 拖拉机M 摩托车G 工程机械Q 车用J 铁路机车D 发电机组C 船用主机右机基本型Cz船用主机,左机基本型Y 农用运输車L 林业机械E表示二冲程四冲程不标符号以气缸直径的mm数表示首部 中部 后部 尾部13型号编制举例汽油机1E65F单缸,二行程缸径65mm,风冷通用型4100Q-4四缸四行程,缸径100mm水冷车用,第四种变型产品TJ376Q三缸四行程,缸径76mm水冷车用,TJ系列CA488四缸四行程,缸径88mm水冷通用型,CA系列柴油机195单缸四行程,缸径95mm水冷通用型165F单缸,四行程缸径65mm,风冷通用型6135Q六缸四行程,缸径135mm水冷车用X4105四缸,四行程缸径105mm,水冷通用型X系列发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。小结(1)区别于汽油机的工作过程发动机常用术语柴油机工作原理 单缸分类定义按鈈同的分类方法大致分为四大类汽油发动机柴油发动机(重点)四个行程的工作过程区别于汽油机的工作过程小结(2)发动机总体构造 汽油机(两大机构五大系统)柴油机(两大机构四大系统)主要性能指标与特性内燃机名称及型号编制规则熟练识认内燃机名称和规格动仂性指标有效转距,有效功率经济性指标燃油消耗率速度特性工况与负荷14第一章复习思考题1.四冲程依次是哪四个行程2.活塞行程、工作容积(排量)、燃烧室容积、气缸总容积、压缩比、分别指什么3.压缩比的大小对发动机的性能有什么影响4.什么是爆燃5.汽油机和柴油机有哪些主偠不同之处6.二冲程发动机的工作循环是怎样的与四冲程发动机比较它有什么特点7.什么叫发动机的速度特性、外特性、部分特性8.四冲程汽油机有哪“个机构、个系统”9.什么叫发动机负荷

四冲程柴油机的柴油机工作原理 單缸

活塞在气缸内往复运行各两次完成进气、压缩、做功、排气四个行b9ee7ad3434程(一个工作循环),这样的柴油机就称为四行程柴油机
进气門开启、排气门关闭,活塞在曲轴、连杆的带动下从上止点向下止点运行,新鲜空气吸进气缸活塞到达下止点,进气行程结束
进排氣门关闭,活塞在曲轴、连杆的带动下从下止点向上止点运行,空气被压缩成高温、高压气体活塞到达上止点时,压缩行程结束
压縮冲程结束后(进排气门仍处于关闭状态),喷油器将燃油喷进气缸在高温、高压气体的作用下,燃油被点燃气体膨胀产生巨大能量,推动活塞从上止点向下止点运行活塞到达下止点时,做功行程结束
进气门关闭,排气门开启活塞在曲轴、连杆的带动下,从下止點向上止点运行将燃烧后的废气排出,活塞到达上止点时排气行程结束。
在进气、压缩、做功、排气四个行程中只有做功行程产生能量,曲轴飞轮组储存和输出能量
其他三个冲程都是靠曲轴、飞轮的惯性完成的。
在实际运行中为了使更多的新鲜空气进入气缸,废氣排出得更干净进排气门都是早开晚关的。为了使柴油燃烧得更充分柴油也是提前一些曲轴转角喷入的。这样就能使柴油机发出最佳的动力。

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