教学课件第二节柴油机工作原理.ppt

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1、第二节第二节 柴油机工作原理柴油机工作原理一、柴油机理论循环和实际循环二、四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理三、二冲程柴油机工作原理四、二冲程柴油机的换气形式1 五、柴油机的增压1、柴油机理论循环一、柴油机理论循环和实际循环定容加热循环定压加热循环 混合加热循环（现代柴油机循环）2 继续膨胀循环3 理论循环的热效率式中：压缩比压力升高比初期膨胀比工质绝热指数4 2、柴油机实际循环6其他损失1工质的影响工质的成分变化；工质比热的变化；工质的高温分解；工质分子数的变化2气缸壁的传热损失3换气损失4燃烧损失5 泄漏损失155 二、二、四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理进气 压缩 膨胀 排

2、气2.1 什么叫做四冲程柴油机什么叫做四冲程柴油机若柴油机工作循环的五个过程是通过进气、压缩、膨胀和排气四个行程（曲轴转720度）来实现，这种柴油机叫做四冲程柴油机。6 二、四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理进气行程压缩行程燃烧和膨胀行程排气行程220140160=600 700=3 6 MPa；z=58MPaz=14001800 230260CA7 四种程柴油机的正时图气阀正时：进、排气阀在上、下止点前后启闭的时刻气阀正时圆图：用曲轴转角表示气阀正时的圆图气阀重迭角：在上止点前后进气阀和排气阀同时开启着，对应于这段时间的曲轴转角8 正时图的分析？气阀提前开启和延迟关闭的目的是什么？。为

3、了将废气排出干净和增加空气的吸入量。？气阀重叠角有什么好处。适当的重叠角不仅不会使废气倒灌，而且有助于的废气的排出和新气的吸入。？对于高速机而言气阀重叠角应小些还是大些.(思考)？对于增压柴油机而言的气阀重叠角应小些还是大些.(思考)10 四冲程柴油机小结1）经历“进气压缩 膨胀 排气”四个行程，完成一个工作循环。2）完成一个工作循环，气缸内完成了换气（排气+进气）、压缩、喷油、燃烧、膨胀五个过程。3）柴油机工作性能与各工作过程运行质量和起始、终止点关系密切。4）四冲程柴油机完成一个工作循环，曲轴回转两转，即720；而完成一个工作循环，进、排气阀和喷油泵只需动作一次，配气凸轮和喷油凸轮在一个循

4、环中只转一转（360曲轴转角）。曲轴与凸轮轴的转速比为2：1。5）四个行程中，只有膨胀行程才对外作功，其余三个行程都要消耗功。在单缸柴油机中，需有较大的飞轮来供给这三个行程所需的能量；而在多缸柴油机中，则借助于其他气缸膨胀作功过程来供给，飞轮可小些。6）柴油机由停车状态进入工作状态，必须借助外力驱动使其起动运转，直至达到一定转速，使压缩终点压力和温度达到一定值后，喷入气缸的燃油才能发火燃烧，柴油机才能自行运转。11 三、二冲程柴油机工作原理12 1、换气压缩行程换气：d-h-a(0-1-2)压缩：a-c(2-3)喷油着火2、膨胀换气行程膨胀：（c-z-b）换气：（b-f-d）?什么叫做二冲程柴

5、油机若柴油机工作循环的五个过程是通过二个行程（曲轴转360度）来实现，这种柴油机叫做二冲程柴油机 三、二冲程柴油机工作原理13 14 三、二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机正时圆图15 二冲程柴油机的特点二冲程柴油机的优点1.提高了柴油机的作功能力2.改善了柴油机的动力性3.简化了柴油机的结构二冲程柴油机的缺点1.换气质量差、热效率低2.热负荷较高17 二冲程与四冲程柴油机的比较优点：优点：二冲程柴油机的工作循环比四冲程机多一倍，热负荷高；二台气缸尺寸与转速相同的柴油机，理论上二冲程机是四冲程机的两倍，实际为1.61.8倍。二冲程柴油机比四冲程机回转均匀，可使用较小的飞轮。二冲程柴油机的换气机构

6、较简单，便于维修保养。缺点：缺点：二冲程换气质量差，重叠角大约为80 100，四冲程约为25 60；热效率低。1.二冲程机热负荷高，喷孔易阻塞。其他：其他：四冲程有几何压缩比表示压缩程度，二冲程用有效压缩比表示；直流扫气(uniflow)弯流扫气(loop)气阀-气口式气口-气口式横流扫气式回流扫气式半回流扫气式四、二冲程柴油机的换气形式气口-气口式二冲程柴油机两个连杆两个曲轴进气和排气能力大高度大，成本高结构复杂燃烧室在气缸套中部，热负荷高。19 直流扫气1520 简单的横流扫气系统过后排气，充气效率低结构简单，运转可靠21 有两排扫气口，其中上排扫气口安排单向阀扫气口装有单向阀的横流扫气系

7、统22 回流式扫气系统排气口与扫气口布置在气缸同一侧，便于废气涡轮增压器的安装。但气口宽度受到一定限制。在扫气口关闭后，也存在漏气损失(FGEC)。23 半回流式扫气系统扫气口位于排气口的下方及两侧。介于回流与横流这间的一种扫气形式各种弯流扫气中效果最好的一种型式24 25 用增加进气压力来提高功率的方法称为柴油机的增压五、柴油机的增压26 27 柴油机的增压二冲程柴油机增压的特点 二冲程废气涡轮增压柴油机增压空气是供入扫气箱中，然后经扫气口进入气缸。往往设有辅助压气机(?)柴油机的增压多采用废气涡轮增压，即可增加功率，又可提高经济性。增压与非增压的比较增压柴油机的特点气阀重叠角加大-这是为了利用压力空气来赶走残存在缸内的废气。加强“燃烧室扫气”；同时降低燃烧家组件以及其它有关机件的温度，提高柴油机的工作可靠性。喷油提前角减小，因为增压后燃油燃烧滞燃期缩短。减小喷油提前角可防止柴油机了作粗暴。