講柴油機基本結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)課件

本次課內(nèi)容第二節(jié)四沖程柴油機的工作原理第三節(jié)二沖程柴油機的工作原理標題：二、四沖程柴油機工作原理本次課內(nèi)容第二節(jié)四沖程柴油機的工作原理標題：二、四沖程柴1目的與要求

掌握四、二沖程的工作原理及定時；二沖程與四沖程柴油機的比較。目的與要求掌握四、二沖程的工作原理及定時；2第二節(jié)四沖程柴油機的工作原理一、四沖程柴油機工作原理二、四沖程柴油機的定時第二節(jié)四沖程柴油機的工作原理一、四沖程柴油機工作原理3講柴油機基本結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)課件4一、四沖程柴油機工作原理一、四沖程柴油機工作原理5第一沖程──進氣沖程為了使柴油機作功更完善，必須在進氣過程盡可能多吸入新鮮空氣。進氣閥開啟始點至上上點的曲柄轉(zhuǎn)角叫做進氣提前角。下止點到進氣閥關(guān)閉位置的曲柄轉(zhuǎn)角叫做進氣延遲角（利用慣性進氣）。整個進氣過程所占的總角度約為220～250°CA。一、四沖程柴油機工作原理第一沖程──進氣沖程一、四沖程柴油機工作原理6第二沖程──壓縮沖程活塞上行，氣缸容積減少，缸內(nèi)氣體壓力和溫度隨之升高，到達壓縮終點時，壓力增高到3～6MPa，溫度升至600～700℃（柴油的自燃溫度為270℃左右），通常壓縮終點的氣體壓力和溫度分別用Pc和tc表示。四沖程機壓縮過程所占的總角度約為140～160°CA。一、四沖程柴油機工作原理第二沖程──壓縮沖程一、四沖程柴油機工作原理7第三沖程──燃燒和膨脹沖程在活塞到達上止點前，燃油經(jīng)噴油器以霧狀噴入氣缸的高溫高壓空氣中，并與其混合，在上止點附近自燃，由于燃油強烈燃燒，使氣缸內(nèi)氣體溫度迅速上升到1400～1800℃或更高些，壓力增加至5～8MPa，甚至15MPa以上。燃燒產(chǎn)生的最高壓力稱最高爆發(fā)壓力，用Pz表示，最高溫度tz表示。四沖程機燃燒膨脹過程所占的總角度約為130～160°CA。一、四沖程柴油機工作原理第三沖程──燃燒和膨脹沖程一、四沖程柴油機工作原理8第四沖程──排氣沖程這一階段，要求廢氣排得越干凈越好，所以與進氣閥啟閉一樣，排氣閥也是提前開啟，延遲關(guān)閉。排氣閥開啟時，活塞尚在下行，廢氣靠氣缸內(nèi)外壓力差進行自由排氣。從排氣閥開啟到下止點的曲柄轉(zhuǎn)角叫做排氣提前角。四沖程機排氣沖程所占的總角度約為210～240°CA。一、四沖程柴油機工作原理第四沖程──排氣沖程一、四沖程柴油機工作原理9二、四沖程柴油機的定時二、四沖程柴油機的定時10氣閥重疊角由圖可以看出，在進氣上止點前后進排氣閥同時開啟著，這段重疊的曲柄轉(zhuǎn)角稱為氣閥重疊角。適當?shù)臍忾y重疊角不僅不會使廢氣倒灌入進氣管，而且還有利于廢氣的清除和新空氣的充入。新鮮的空氣對燃燒室壁面能起到冷卻作用。二、四沖程柴油機的定時氣閥重疊角二、四沖程柴油機的定時11第三節(jié)二沖程柴油機的工作原理一、二沖程柴油機工作原理二、二沖程柴油機的定時三、二沖程與四沖程柴油機的比較第三節(jié)二沖程柴油機的工作原理一、二沖程柴油機工作原理12一、二沖程柴油機工作原理一、二沖程柴油機工作原理13第一沖程──掃氣及壓縮活塞由下止點向上移動，活塞在遮住掃氣口之前，由掃氣泵供給儲存在掃氣箱內(nèi)的空氣，通過掃氣口進入氣缸，氣缸中的殘存廢氣被進入氣缸的空氣通過排氣口掃出氣缸。活塞繼續(xù)上行，逐漸遮住掃氣口，當掃氣口完全關(guān)閉后，空氣停止充入，排氣還在進行，這階段稱為“過后排氣階段”。一、二沖程柴油機工作原理第一沖程──掃氣及壓縮一、二沖程柴油機工作原理14第一沖程──掃氣及壓縮排氣口關(guān)閉時，氣缸中的空氣就開始被壓縮。當壓縮至上止點前點時，噴油器將燃油噴入氣缸，與高溫高壓的空氣相混合，自行著火燃燒。一、二沖程柴油機工作原理第一沖程──掃氣及壓縮一、二沖程柴油機工作原理15第二沖程──燃燒膨脹及排氣活塞在高溫高壓燃氣的推動下，由上止點向下運動，對外膨脹作功，活塞下行直至排氣口打開，膨脹作功結(jié)束。一、二沖程柴油機工作原理第二沖程──燃燒膨脹及排氣一、二沖程柴油機工作原理16第二沖程──燃燒膨脹及排氣活塞下行直至排氣口打開，膨脹作功結(jié)束，氣缸內(nèi)大量廢氣靠自身壓力從排氣口排入到排氣管。當氣缸內(nèi)的壓力降至接近掃氣壓力時，下行活塞把掃氣口打開，掃氣空氣進入氣缸，同時把氣缸內(nèi)的廢氣經(jīng)排氣口趕出氣缸?；钊\行到下止點，本沖程結(jié)束。一、二沖程柴油機工作原理第二沖程──燃燒膨脹及排氣一、二沖程柴油機工作原理17二、二沖程柴油機的定時二、二沖程柴油機的定時18三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較1、二沖程柴油機的優(yōu)點：⑴提高了柴油機的作功能力⑵改善了柴油機的動力性⑶簡化了柴油機的結(jié)構(gòu)三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較1、二沖程柴油機的優(yōu)點192、二沖程柴油機的缺點：⑴換氣質(zhì)量差、熱效率低⑵熱負荷較高三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較2、二沖程柴油機的缺點：三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較203、二沖程柴油機特點：⑴二沖程柴油機凸輪軸轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)速相同；而四沖程柴油機凸輪軸轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半，即1:2。⑵一個工作循環(huán)中，二沖程柴油機下行對外作功，上行則靠外力驅(qū)動，而四沖程機除燃燒膨脹沖程對外作功外，其它三個沖程都是耗功沖程。三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較3、二沖程柴油機特點：三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較213、二沖程柴油機特點：⑶二沖程柴油機進排氣重疊角大約為80°～100°，四沖程柴油機的氣閥重疊角較小，約為25°～60°。三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較3、二沖程柴油機特點：三、二沖程柴油機與四沖程柴油機的比較223、二沖程柴油機特點：⑷柴油機的實際壓縮始點并非在下止點。四沖程柴油機要到下止點后某個角度進氣閥才關(guān)閉，二沖程柴油機也要到下止點后排氣口（閥）關(guān)閉，壓縮才開始。所謂有效壓縮比是指考慮沖程損失后有效氣缸總?cè)莘e與壓縮室容積之比，即：三、二沖程柴油機與四沖程柴油機