四沖程柴油機的工作過程課件

柴油機的工作循環(huán)¤基本工作原理柴油機的理論循環(huán)柴油機的工作循環(huán)¤基本工作原理¤基本工作原理采用壓縮發(fā)火方式使燃料在缸內(nèi)燃燒以高溫高壓的燃氣為工質(zhì)在氣缸中膨脹推動活塞運動通過活塞—連桿—曲柄機構(gòu)將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運動，向外輸出功。柴油機又稱為壓燃式內(nèi)燃機¤基本工作原理采用壓縮發(fā)火方式使燃料在缸內(nèi)燃燒柴油機的五個過程及工作循環(huán)五個過程：進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣—這是柴油機工作的必備條件。氣缸內(nèi)發(fā)生了：工作循環(huán)：包括五個過程在內(nèi)的全部熱力工作過程的周而復(fù)始的循環(huán)叫工作循環(huán)。柴油機的五個過程及工作循環(huán)五個過程：進氣、壓縮、燃燒、膨脹、四沖程機和二沖程機五個過程分別在活塞運動的四個沖程內(nèi)完成的稱為四沖程機。在二個沖程內(nèi)完成的稱為二沖程機。四沖程機和二沖程機五個過程分別在活塞運動的四個沖程內(nèi)完成的稱二.四沖程柴油機的工作過程二.四沖程柴油機的工作過程⒈四沖程柴油機工作過程⑴進氣過程⑵壓縮過程⑶膨脹過程⑷排氣過程⒈四沖程柴油機工作過程⑴進氣過程⑴進氣過程：其任務(wù)是向缸內(nèi)充入新鮮空氣各機件運動情況：活塞：從上止點向下行；進氣閥：打開→關(guān)閉；排氣閥：關(guān)閉；噴油器：關(guān)閉

1~2為進氣過程：進氣持續(xù)角為：i≈220~250°CA活塞到達下止點時，缸內(nèi)狀態(tài)：壓力：（0.85~0.95）p0；溫度：30~70℃⑴進氣過程：其任務(wù)是向缸內(nèi)充入新鮮空氣各機件運動情況：活塞⑵壓縮過程：其任務(wù)是將空氣壓縮到自行發(fā)火的溫度，并增大膨脹比，提高熱效率各機件運動情況：活塞從下往上運動；噴油器、進、排氣閥都關(guān)閉；氣缸處于密閉狀態(tài)，活塞到達上止點，壓縮過程結(jié)束；壓縮過程后期噴油器噴入燃油，與高溫空氣混合、加熱，并自行發(fā)火燃燒（燃油的自然溫度為210~270℃）2~3為壓縮過程；曲軸轉(zhuǎn)角約為140~160℃A壓縮后缸內(nèi)狀態(tài)：壓力：pc=3~6MPa，溫度：tc=600~700℃⑵壓縮過程：其任務(wù)是將空氣壓縮到自行發(fā)火的溫度，并增大膨脹比⑶膨脹過程：工質(zhì)在缸內(nèi)燃燒并膨脹對外作功各機件狀態(tài)：進排氣閥均關(guān)閉；燃油繼續(xù)噴入強烈燃燒。燃燒結(jié)束點為4；膨脹結(jié)束點為5（排氣閥打開）

3~4~5為膨脹行程：曲軸轉(zhuǎn)角約為130~160℃A最高燃燒壓力和最高燃燒溫度：pz≥5~8MPa（甚至高達15MPa）tz≥1400~1800℃（或更高）膨脹終了時缸內(nèi)狀態(tài)：Pb≈250~450kPa；Tb≈600~700℃⑶膨脹過程：工質(zhì)在缸內(nèi)燃燒并膨脹對外作功各機件狀態(tài)：進排氣閥⑷排氣過程：任務(wù)是將作功后的廢氣排出氣缸原理：廢氣壓差、活塞推擠、新鮮空氣掃氣排氣閥開啟的時刻：活塞膨脹到下止點前（點5）時，認為膨脹終止，此時的燃氣稱為廢氣。pb≈0.25~0.45MPa

tb≈600~700℃排氣閥關(guān)閉的時刻：上止點后點6排氣持續(xù)角為：e≈230~260°CA⑷排氣過程：任務(wù)是將作功后的廢氣排出氣缸原理：廢氣壓差、活塞220~250°CA30~70℃0.08~0.095MPa140~160°CA600~700℃3~6MPa1400~1800/600~700℃5~8(15)/0.25~0.45MPa130~160°CA230~260°0.105~0.11MPa220~250°CA140~160°CA1400~1800/Induction吸氣行程Power作功行程Compress壓縮行程Exhaust排氣行程InductionPowerCompressExhaust結(jié)論四個沖程，完成一個循環(huán)，當活塞繼續(xù)運動時，另一個新的循環(huán)以按同樣的順序重復(fù)進行。曲軸轉(zhuǎn)數(shù)/凸輪軸轉(zhuǎn)數(shù)=2/1每個工作循環(huán)，只有膨脹沖程作功，其它的三個沖程需消耗功；所以柴油機大都做成多缸的，單缸柴油機由飛輪供給三個沖程（不做功的）。結(jié)論四個沖程，完成一個循環(huán)，當活塞繼續(xù)運動時，另一個新的循環(huán)⒉四沖程柴油機的換氣⑴氣閥定時⑵進、排氣閥早開、遲關(guān)的目的⑶氣閥定時和氣閥重疊角⑷柴油機定時圓圖⒉四沖程柴油機的換氣⑴氣閥定時⑴氣閥定時柴油機進氣閥和排氣閥的啟閉的時刻，稱為氣閥定時。它用曲柄轉(zhuǎn)角來表示，標以圖上稱其為氣閥定時圖。進氣提前角：進氣閥開啟瞬時曲柄位置與上止點之間的曲柄轉(zhuǎn)角。其余概念類似⑴氣閥定時柴油機進氣閥和排氣閥的啟閉的時刻，稱為氣閥定時。它⑵進、排氣閥早開、遲關(guān)的目的四沖程柴油機的換氣方式由裝于氣缸蓋上的進氣閥和排氣閥的啟閉來實現(xiàn)。進氣閥和排氣閥都采用早開（由于氣閥的慣性）、晚關(guān)（利用氣流的慣性）的定時方法。其目的是為了減少節(jié)流損失，提高換氣質(zhì)量（使廢氣排除干凈并減少排氣的耗功；增加空氣的吸入量，以利于燃油的燃燒）。進氣持續(xù)角為i

≈220~250°CA排氣持續(xù)角為e

≈230~260°CA換氣持續(xù)角為i

e≈450~510°CA⑵進、排氣閥早開、遲關(guān)的目的四沖程柴油機的換氣方式由裝于氣缸⑶氣閥重疊角進氣閥和排氣閥在上止點前后的一段時間里同時開著，對應(yīng)于這段時間的曲柄轉(zhuǎn)角—稱為氣閥重疊角。氣閥重迭角的意義：適當?shù)臍忾y重迭角不僅不會使廢氣倒灌入進氣管，而且還有助于廢氣的清除和新氣的充入（及冷卻）。⑶氣閥重疊角進氣閥和排氣閥在上止點前后的一段時間里同時開著，表1-1四沖程柴油機氣閥定時和氣閥重疊角表1-1四沖程柴油機氣閥定時和氣閥重疊角四沖程柴油機的工作過程課件⑷柴油機定時圓圖一般在柴油機的說明書上可查到額定工況下的柴油機各種定時，如進、排氣閥定時；供油定時，啟動定時等。將各種定時在圖中表示，該圖稱為柴油機的定時圓圖或稱正時圖。數(shù)一下左圖中標有幾個定時時刻？答案：7個時刻，你數(shù)對了嗎？⑷柴油機定時圓圖一般在柴油機的說明書上可查到額定工況下的柴油小結(jié)四沖程柴油機氣閥定時規(guī)律是早開、晚關(guān)四沖程柴油機進氣閥的定時為上止點前開，下止點后關(guān)四沖程柴油機排氣閥的定時為下止點前開，上止點后關(guān)四沖程機進氣持續(xù)角為：θ=1+180°+2