廣州柴油批發為你講述柴油機知識 油品知識
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廣州柴油批發為你講述柴油機知識

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廣州柴油批發為你講述柴油機知識
 
什么是柴油機:
 
以柴油為燃料,利用空氣在氣缸內被壓縮產生的高溫高壓,使噴入氣缸的柴油自燃,并且膨脹作功的內燃機。
 
常用術語
 
上止點:活塞頂部離曲軸旋轉中心最遠的位置。
 
下止點:活塞頂部離曲軸旋轉中心最近的位置。
 
活塞行程:活塞由一個止點到另一個止點所移動的距離,常用S表示,S=2R。
 
氣缸的工作容積:在一個氣缸里活塞從上止點到下止點所掃過的容積。
 
燃燒室:活塞處于上止點時,活塞頂面與氣缸蓋底面和氣缸套壁所圍成的空間。
 
燃燒室容積:活塞處于上止點時,活塞頂部以上的空間叫做燃燒室容積。
 
氣缸總容積:活塞處于下止點時,活塞頂部以上的全部空間,也就是氣缸的工作容積與燃燒室容積之和。活塞位于下止點時,活塞頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總容積。一般用Va表示。顯而易見,氣缸總容積就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和,即:Va=Vc+Vh
 
壓縮比:氣缸的總容積與燃燒室容積的比值。壓縮比是發動機中一個非常重要的概念,壓縮比表示了氣體的壓縮程度。它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值,即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用ε表示。式中:Va-氣缸總容積;Vh-氣缸工作容積;Vc-燃燒室容積。
 
排量:指發動機全部氣缸工作容積的總和。所有氣缸工作容積的總和稱為內燃機排量,記作VL。式中:Vh-氣缸工作容積;i-氣缸數目。排放:發動機排出廢氣中有害物質的含量指標。目前主要限制一氧化碳(CO)、各種碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、以及除水以外的任何液體或固體微粒。噪音:對人的健康造成不良影響及對學習、工作和休息等正常活動發生干擾的聲音。
 
額定功率(標定轉速):發動機長期穩定運轉時所能發出的最大功率。
 
額定轉速:發動機發出額定功率時的轉速。
 
怠速:發動機飛輪不對外輸出功率時,所能維持的最低穩定轉速。
 
工況:發動機負荷、轉速的大小。升功率:單位發動機排量所能發出的最大功率。
 
燃油消耗率:發動機每發出1kw.h的功,所消耗的燃油量。
 
其它:平均有效壓力、熱效率、扭矩儲備系數、轉速儲備系數、適應性系數、大扭值及其轉速范圍、穩態調速率、轉速波動率等柴油機的工作過程,就是按照一定的規律,不斷地將柴油和空氣送入氣缸,柴油在氣缸著火燃燒,放出熱能,高溫高壓的燃氣推動著活塞做功,將熱能轉化為機械能。
 
①進氣沖程活塞由上死點向下死點移動,進氣門打開,排起門關閉。進氣門打開排氣門關閉。活塞由上止點向下止點運動。氣缸容積逐漸增大:A、氣缸內壓力低于外界空氣壓力(氣壓差);B、外界空氣經進氣道、進氣門進入氣缸,活塞運動到下止點。氣缸內壓力p=0.8~0.9p0溫度在70oC。
 
②壓縮沖程活塞由下死點向上死點移動,進、排氣門全部關閉。進、排氣門同時關閉。活塞由下止點向上止點運動。氣缸容積由大到小,空氣被壓縮,氣缸內的壓力和溫度同時升高。
 
活塞運動到上止點時壓力達到3~5MPa溫度比柴油的自燃溫度高200~300oC。
 
③燃燒做功沖程活塞由上死點向下死點移動,進、排氣門全部關閉進、排氣門仍然關閉,在壓縮行程上止點前(噴油提前角)噴油器噴油;使噴入的柴油與被壓縮的空氣混合并燃燒。氣缸內的燃氣膨脹、壓力升高,這時大量的柴油進入燃燒,產生高溫高壓,溫度可達到2000oC左右,壓力達到7~9MPa(自然吸氣)強大的燃氣作用于活塞上,推動活塞向下止點運動,活塞帶動連桿推動曲軸旋轉作功,向外輸出功率(所以這個行程叫做作功行程)。
 
④排氣沖程活塞由下死點向上死點移動,進氣門關閉,排起門打開。四沖程柴油機每個沖程占720度曲軸轉角。多缸機可以看作為是若干的單缸機的組合。進氣門仍關閉排氣門打開。活塞由下止點向上止點運動。燃燒完的大量廢氣由排氣門排出,這時氣缸內的壓力和溫度都逐漸下降。為了使柴油機達到最佳的使用效能:進氣沖程時進氣門在活塞運動到上止點前提前打開;在活塞運動到下止點后延遲關閉,目的是多進一些新鮮空氣。?在排氣沖程時排氣門在活塞運動到下止點前提前打開;活塞運動到上止點后延遲關閉,目的是為了多排一些燃燒后的廢氣。在四個沖程當中只有作功沖程燃料燃燒作功,其余幾個沖程不但不作功而且要消耗一定的能量所以它們是為作功沖程做準備的,叫做輔助沖程。柴油機一個工作循環要經過:進氣、壓縮、作功、排氣四個過程(沖程)。完成一個工作循環曲軸需要轉兩周(720o)的柴油機叫做四沖程柴油機。完成一個工作循環曲軸需要轉一周(360o)的柴油機叫做二沖程柴油機。(一個工作循環也經過進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程)
 
基本結構
 
機體組件、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統、起動系統、增壓系統
 
1.曲柄連桿機構與機體機體是由氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱、油底殼等零部件所組成,它的作用是作為內燃機各系統的裝配骨架和分別作為曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻和潤滑等系統的組成部分。氣缸體的內部有氣缸,氣缸中有做活塞運動的活塞,其頂部有氣缸蓋,三者密封成燃燒室,燃油就在燃燒室內燃燒,使氣體膨脹而推動活塞。活塞通過連桿與曲軸相連,組成曲柄連桿機構。取走里連桿機構的的功能是將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動而實現熱能轉化為機械能。
 
2.配氣機構配氣機構由進氣門、排氣門和他們的開啟與閉合的控制件與傳動件、凸輪軸與正時齒輪、氣門挺桿等以及進氣管、排氣管和空氣淀濾器、消聲器等所組成。其作用是按工作循環的需要定時地向氣缸供應充足的干凈清新空氣(柴油機),并將燃燒后的廢氣排出氣缸。
 
3.燃油供給系燃油供給系統的作用是按照內燃機工作循環所規定的時間和多缸機的發火次序,并滿足內燃機負荷的需要向氣缸供給適量的燃油。對于可燃混合氣形成方式不同的內燃機其供給系的組成與結構也不同。柴油機燃油供給系一般由低壓油路和高壓油路兩部分所組成。低壓油路由輸油泵促成柴油從油箱劉翔柴油濾清器后壓入噴油泵。高壓油路有噴油泵在一定的時刻簡歷高壓油隨后將高壓油壓入噴油器,再以霧狀噴入燃燒室。
 
4.潤滑系潤滑系的主要指作用是將潔凈的潤滑油,以一定壓力不間斷地送入內燃機各摩擦表面,以減少其摩擦阻力和磨損,并帶走摩擦時所產生的熱量和金屬磨屑,保證運動零件的工作可靠性和耐久性。潤滑系一般由機油泵將油底殼里的潤滑油抽吸上來,通過集濾器和濾清器得到濾清后再經冷卻器冷卻,最后通過管道輸送到各摩擦表面。
 
5.冷卻系冷卻系的任務是對高溫零件(例如氣缸蓋、氣缸套)進行適當冷卻,以保證正常的工作溫度。由于冷卻方式的不同。冷卻系的組成也不同。風冷式內燃機的冷卻系比較簡單,小功率風冷機(如摩托車用)只用氣缸體和氣缸蓋上的散熱片來冷卻;對于一些多缸大功率風冷機還需配備風扇和導風罩以加強冷卻效果。水冷式內燃機的冷卻系通常比較復雜,常用水泵造成冷卻水的強制循環,冷卻水從散熱水箱中被水泵抽取出來壓入內燃機的冷卻水套,然后由回水管流回散熱水箱。為了加強散熱水箱的冷卻作用,常用風扇加強氣流運動。此外,為了保持內燃機的正常冷卻強度,還配備了一套調溫裝置。
 
6.起動系內燃機由靜止狀態轉入工作狀態,需要借助與外力的起動。因此,起動系的作用是提供外力和保證起動的安全性、可靠性。不同的起動方法有不同的起動設備例如采用手搖起動時備有格把;采用電起動時有電動機等。
 
一、機體組件(固定件)包括:機體、氣缸蓋、曲軸箱(幾座、框架)、油底殼、氣缸蓋、汽缸墊等。
 
機體組件的作用:這些零件構成了柴油機的骨架,所有運動件和輔助系統都支承在它上面。
 
二、曲柄連桿機構是內燃機的主要運動件:活塞連桿組(活塞、活塞銷、活塞環、連桿、連桿螺栓等)和曲軸飛輪組(曲軸、飛輪)。
 
作用是:①將作用在活塞上的燃氣壓力轉變成扭矩,通過曲軸輸送出去②將活塞的往復直線運動轉變成曲軸和飛輪的旋轉運動。
 
三、配氣機構與進排氣系統包括:正時齒輪、挺柱、推桿、凸輪軸、進排氣門、搖臂、彈簧、中間齒輪、進氣管、排氣管、空氣濾清器等。
 
作用是:根據柴油機工作過程的要求,定時的吸入新鮮的空氣,排除燃燒做功后的廢氣。
 
四、燃油供給與調節系統包括:噴油泵、噴油器、輸油泵、柴油濾清器、柴油箱、低壓油管、高壓油管、調速器等。作用:定時、定量按一定順序向燃燒室提供具有一定壓力的燃油,并創造良好的燃燒條件,滿足燃燒過程的需要,同事根據負荷的大小和轉速的高低來調節燃油量。
 
五、潤滑系統包括:機油泵、機油濾清器、壓力調節閥(615柴油機不帶)、機油冷卻器、機油壓力傳感器、安全閥。限壓閥、油管(油道)等。
 
作用是:把具有一定溫度一定壓力的機油輸送到運動件的摩擦表面以減小摩擦阻力和零件的磨損。潤滑系統的功用:潤滑作用:潤滑運動零件表面,減小摩擦阻力和磨損,減小發動機的功率消耗;清洗作用:機油在潤滑系內不斷循環,清洗摩擦表面,帶走磨屑和其它異物;冷卻作用:機油在潤滑系內循環還可帶走摩擦產生的熱量,起冷卻作用;密封作用:在運動零件之間形成油膜有利于防止漏氣或漏油,起密封作用;防銹蝕作用:在零件表面形成油膜,對零件表面起保護作用,防止腐蝕生銹。壓力潤滑:利用機油泵,將具有一定壓力的潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。飛濺潤滑:利用發動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑摩擦表面。潤滑脂潤滑:發動機輔助系統中有些零件則只需定期加注潤滑脂(黃油)進行潤滑,例如-水泵及發電機軸承就是采用這種方式定期潤滑。
 
六、冷卻系統包括:水散熱器(船用熱交換器)、水泵。節溫器。中冷器。水管、風扇。
 
作用:利用冷卻水將柴油機受熱零件所吸收的熱量傳送出去,保證零件在正常溫度環境下工作。
 
七、起動系統-內燃機不能自行起動,必須借助于外力使之運轉著火燃燒,以達到自行運轉狀態。因此內燃機舍友專用起動裝置。起動系統按照起動方式可以分為:人力起動、電動機起動、七起動、壓縮空氣起動等。內燃機的分類:
 
按沖程數分:四沖程和二沖程
 
四沖程:曲軸旋轉兩周完成一個工作循環。
 
二沖程:曲軸旋轉一周完成一個工作循環。按所用燃料分:汽油機、柴油機、天然氣發動機(包括液化天然氣和壓縮天然氣)、液化石油氣發動機、酒精發動機(甲醇、乙醇)、雙燃料發動機、沼氣發動機按點火方式分:壓燃式發動機、點燃式發動機
 
按活塞的運動方式分:往復活塞式發動機、旋轉活塞式發動機按氣缸排列方式分:有直列式、臥式、V型、W型、對置和星型排列
 
柴油機用途:車用、船用、工程機械、發電機組車用柴油機的應用領域:載重車、越野車、自卸車、牽引車、水泥攪拌車、豪華大客車
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