专题报道
- 四冲程柴油机的基本工作原理
- 作者：康明斯发电机维修公司 | 来源 www.czufdj.com | 发布时间：2016-12-02 | 阅读次数：[]
- 四冲程柴油机的工作原理可描述如下：（1）进气过程 进气过程是气缸内吸入新鲜空气的过程，如图1-3a所示。这个过程开始时，活塞位于上止点，当曲轴通过连杆是活塞从上止点向下止点运动时，气缸容积增大，气缸内压力降低，这是进气门开放，排气门关闭，在气缸内外气压差的作用下，外界空气被吸入气缸。活塞到到下止点时，进气门关闭，进气过程结束。此时，气缸内压力约为75~95kPa(0.75~0.95kgf/cm2），温度约为50~70℃。（2）压缩过程 压缩过程是提高缸内空气的温度和压力，为燃料燃烧创造良好条件的过程，如图1-3b所示。当曲轴继续旋转，带动活塞由下止点向上止点运动时，进、排气门均关闭，进入气缸内的空气被压缩，气体的温度和压力升高。当压缩过程终了时，气缸内压力可达3.5~4.5MPa(35~45kgf/cm2）,温度可达500~700℃。这个温度比柴油的自燃温度（柴油在空气中不用火焰去点燃而能自行燃烧的最高环境温度，一般在300℃左右）高200~400℃，从而保证喷人的柴油能自行着火燃烧。压缩过程终了时气缸内的压力和温度，主要与压缩比有关。压缩比越大，压缩终了时气体的压力和温度便越高，这就有利于燃料的燃烧和燃气的膨胀，从而提高柴油机的功率和经济性。但柴油机的压缩比过大，燃烧时产生的最高压力将增加过多，以致机件受力过大，
图1-3 内燃机的基本名词术语图示a）进气过程 b)压缩过程 c）做工过程 d）排气过程1--喷油器 2--高压油管 3--喷油泵 4--燃烧室大，磨损加剧而使柴油机的寿命缩短。因此，现代柴油机的压缩比一般为16~20。（3）做功过程 做功过程是指燃料燃烧和燃气膨胀做功的过程，如图1-3c所示。在这个过程中，进、排气门仍关闭。当活塞运动接近上止点时，安装在气缸盖上的喷油器将柴油以雾状喷人气缸，雾状柴油与高温空气接触，随后自行着火燃烧，故柴油机又称为压燃式内燃机。由于燃烧释放出大量的热，使气缸内的温度和压力迅速升高，燃烧室最高温度可达1700~2000℃，最高压力可达5~10MPa(50~100kgf/cm2）.高温、高压的燃气急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，带动曲轴、飞轮旋转，对外做功。由于喷油和燃烧要持续一段时间，所以虽然活塞开始向下运动，但气缸内的压力并不立即下降。随着活塞的继续下行，气缸内的压力和温度很快降低，活塞运动到达下止点，做功过程结束时，气缸内的温度下降到800~900℃，压力下降到300~400kPf/cm2)。（4）排气过程 排气过程是从气缸中排出废气的过程，如图1-3d所示。这个过程开始时，排气门开放，活塞借曲轴旋转的惯性力有从下止点向上止点运动，于是废气在气缸内残存的压力和活塞向上运动的的推力作用下，被排出气缸。活塞到达上止点时，排气过程结束。由于燃烧室容积的存在，因此在排气过程中不可能将废气排除干净，气缸内仍留有少量废气；又因废气在排出过程中，排气门、排气管、消声器等将产生一定的阻力，使废气难以顺畅排出，因而排气过程终了时，气缸内的压力仍有0.11~0.12MPa（1.1-1.2kgf/cm2),温度为00~700℃。排气过程结束后，紧接着开始下一个工作循环，重复进行以上4个过程。如此周而复始，使柴油机不断产生动力，将热能转化为机械能，对外做功。
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