鐵路通信電源武漢鐵路32課件

鐵路通信電源武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院TONGXINDIANYUAN油機(jī)活塞工作工程要得到熱能，這就必須提供一定數(shù)量的燃料，送進(jìn)燃燒室與空氣充分混合燃燒產(chǎn)生熱量，因此，必須有燃料系統(tǒng)。它包括柴油箱、輸油泵、濾油器、噴油泵和噴油嘴等零部件。課程導(dǎo)入目錄1柴油發(fā)動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)2柴油機(jī)的原理一、柴油發(fā)動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)為了將得到的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，需要通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)來完成。機(jī)構(gòu)構(gòu)成汽缸體曲軸箱汽缸蓋活塞活塞銷連桿曲軸飛輪當(dāng)燃料在燃燒室內(nèi)著火燃燒時，由于燃汽的膨脹作用在活塞頂部產(chǎn)生壓力，推動活塞作直線的往復(fù)運(yùn)動，借助連桿轉(zhuǎn)變曲軸旋轉(zhuǎn)力矩、使曲軸帶動工作機(jī)械（負(fù)荷）作功。一、柴油發(fā)動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)對于一臺設(shè)備要連續(xù)實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，還必須配備一套配汽機(jī)構(gòu)來保證定期吸入新鮮空氣，排出燃燒后的廢氣。此機(jī)構(gòu)由進(jìn)氣門、排氣門、凸輪軸及驅(qū)動零件組成。一、柴油發(fā)動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)為了減少柴油機(jī)的摩擦損失，保證各零部件的正常溫度，柴油機(jī)必須有潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)應(yīng)由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和潤滑油組成。冷卻系統(tǒng)應(yīng)由水泵、散熱器、節(jié)溫器、風(fēng)扇和水套組成。一、柴油發(fā)動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)為了使柴油機(jī)能迅速啟動，還需配置啟動裝置，對柴油機(jī)啟動進(jìn)行控制。根據(jù)不同的啟動方法，啟動裝置配備的零部件，通常采用電動馬達(dá)或氣動馬達(dá)啟動，對于大功率的機(jī)組，則采用壓縮空氣啟動。柴油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)一般包括上述幾大系統(tǒng)，但由于汽缸數(shù)，汽缸排列方式和冷卻方式等不同，因此，各種機(jī)型在結(jié)構(gòu)上略有差別。本章以卡特彼勒3400系列為主進(jìn)行介紹。二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（1）工作循環(huán)內(nèi)燃機(jī)(絕大部分為往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī))的熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換一般是通過活塞在氣缸內(nèi)連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣等往復(fù)循環(huán)完成。每進(jìn)行這樣一個循環(huán)稱為一個工作循環(huán)。二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（2）上止點(diǎn)和下止點(diǎn)當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)移動時，活塞頂在氣缸中的最高位置稱為上止點(diǎn)（或稱上死點(diǎn)）：活塞頂在氣缸內(nèi)的最低位置稱為下止點(diǎn)（或稱為下死點(diǎn)）。見下圖：圖4-6

單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)位置圖二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（3）活塞沖程上下止點(diǎn)之間的最小直線距離稱為活塞沖程（或稱行程），通常用S表示。對于氣缸中心線通過曲軸旋轉(zhuǎn)軸心的內(nèi)燃機(jī)S＝2R，R為曲軸中心到曲連桿軸頸中心的最小直線距離即為曲柄的旋轉(zhuǎn)半徑。二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（4）工作容積活塞從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)所掃過的氣缸容積，稱為氣缸的工作容積（或稱活塞排量），用Vh表示。多缸內(nèi)燃機(jī)各氣缸工作容積之和，稱為內(nèi)燃機(jī)工作容積（或稱內(nèi)燃機(jī)排量），用VL表示。二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（4）工作容積式中D－－氣缸直徑（mm）s－－活塞沖程（mm）i－－氣缸數(shù)二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（5）壓縮比式中Va－－氣缸最大容積Vc－－氣缸最小容積（或稱燃燒容積）Vh－－氣缸工作容積Va＝Vc＋Vh二、柴油機(jī)的原理內(nèi)燃機(jī)的常用專業(yè)名詞1（5）壓縮比壓縮比即為氣缸最大容積和氣缸最小容積之比，用ε表示。通常柴油機(jī)ε＝16～22，汽油機(jī)ε＝6～9。壓縮比越大，表明活塞運(yùn)動時，氣體被壓縮得越厲害，壓縮末期的壓力和溫度就越高，內(nèi)燃機(jī)的效率也就越高，但過高則內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械負(fù)荷就越大，可靠性下降，就汽油機(jī)而言，爆燃的傾向越明顯。二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2在熱力過程中，只有在“工質(zhì)”膨脹過程才具有做功能力，而我們要求發(fā)動機(jī)能連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功，就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此，必須設(shè)法使工質(zhì)重新恢復(fù)到初始狀態(tài)，然后，再進(jìn)行膨脹。四個熱力過程稱為一個工作循環(huán)進(jìn)氣壓縮膨脹排氣二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2若柴油機(jī)活塞走完四個沖程完成一個工作循環(huán)，稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)。如果活塞走完二個沖程完成一個工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為二沖程柴油機(jī)。目前，柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組配置的柴油機(jī)都是四沖程機(jī)。圖4-7

四沖程柴油機(jī)工作過程二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2（1）進(jìn)氣沖程活塞由上止點(diǎn)至下止點(diǎn)，這時進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下移動，氣缸內(nèi)的壓力低于大氣壓，氣缸外的空氣就經(jīng)過進(jìn)氣門被吸入氣缸內(nèi)，活塞到達(dá)下止點(diǎn)時，活塞上方充滿了空氣。二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2（2）壓縮過程活塞由下止點(diǎn)移向上止點(diǎn)，進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，氣缸里吸進(jìn)的空氣被壓縮，壓縮沖程完成后，缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)可達(dá)到30－50Kg/cm2，溫度達(dá)到600－700℃。二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2（3）工作沖程壓縮沖程結(jié)束后，活塞即將到達(dá)上止點(diǎn)，進(jìn)、排氣門仍然關(guān)閉，氣缸頂部的噴油嘴開始向氣缸內(nèi)噴射柴油，并被高溫氣體點(diǎn)燃，氣缸內(nèi)的溫度和壓力迅速上升，高溫的氣體在氣缸內(nèi)膨脹，推動活塞移向下止點(diǎn)，通過連桿轉(zhuǎn)動曲軸，產(chǎn)生動能。二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2（4）排氣過程活塞由下止點(diǎn)至上止點(diǎn)進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開產(chǎn)生廢氣從氣缸中排出經(jīng)過以上四個沖程，完成了柴油機(jī)的一個工作循環(huán)。二、柴油機(jī)的原理四沖程柴油機(jī)的工作原理2（4）排氣過程

上述為單缸四沖程柴油機(jī)的一個過程，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞上下運(yùn)行兩次，在第三沖程做功，而其他三個沖程由曲軸帶動活塞移動。因此柴油機(jī)需要在曲軸上安裝