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曲軸的形狀和發(fā)動機的發(fā)火次序
曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數(shù)、氣缸數(shù)、氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關(guān)。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動機工作平穩(wěn)性的要求。
對四沖程發(fā)動機，曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個工作循環(huán)，每個氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動機有i個氣缸，則發(fā)火間隔為7200/i0CA，即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時，就有一個氣缸做功，這樣才會使發(fā)動機的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、6缸和V形8缸發(fā)動機的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機，缸數(shù)i＝4，發(fā)火間隔為7200/4＝1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內(nèi)，1、4缸的曲柄銷朝上時，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔1800。這種發(fā)動機可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序為1-3-4-2，習(xí)慣上以1缸為準，l缸做功后接著是3缸做功，以此類推。這種發(fā)動機的各氣缸，就是按照1-3-4-2的順序循環(huán)，不斷周而復(fù)始地工作著。
如將上述2、3缸的工作過程互換，則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能，是因為2、3缸的曲柄銷(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序，即1-2-4-3。
所以，4缸機可能采用兩種發(fā)火次序，即1-3-4-2和1-2-4-3。不過，對某一種具體的發(fā)動機來說，由于發(fā)火次序還與氣門機構(gòu)的安排等有關(guān)，因而是確定而不能變更的。使用一臺發(fā)動機時，必須了解它的發(fā)火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負荷方面，沒有什么區(qū)別。一般柴油機采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機，發(fā)火間隔為7200CA/6＝1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(nèi)(每個平面內(nèi)2個)，各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當1、6缸的曲柄銷朝上時，2、5缸的朝左，3、4缸的朝有，其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產(chǎn)6缸機都采用這種曲軸和發(fā)火次序。
曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當然，上述兩種6缸機的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序，但由于在實際發(fā)動機上幾乎沒有應(yīng)用，因而不作介紹。
按發(fā)火次序看，前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。因為各氣缸間做功行程的間隔是1200，而每個氣缸的做功行程本身都是1800，就必然有600互相重疊。在這個600中，兩個氣缸都在做功，前一個氣缸做功末完，后一個氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對發(fā)動機的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機，大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線的夾角常取900)。氣缸數(shù)i＝8，其發(fā)火間隔為7200CA/8＝900CA。這種發(fā)動機左右兩列氣缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上，所以V形8缸機只有4個曲柄銷。通常將4個曲柄銷布置在兩個互成900的平面內(nèi)。
V形8缸機常用的發(fā)火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。
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河南新鄉(xiāng)柴油發(fā)電機組有什么特性
介紹柴油機特性的目的在于通過分析柴油機特性曲線的變化規(guī)律，了解柴油機在各種調(diào)整情況和工況(即各種轉(zhuǎn)速及負荷)下的動力性和經(jīng)濟性，從而分析影響特性的各種因素，以便合理使用柴油機，了解它在什么情況下動力性 ，在什么情況下經(jīng)濟性 。當需要 功率輸出時，就充分發(fā)揮它的動力性能，在其他情況下工作時，則盡可能使它的經(jīng)濟性 。
柴油機特性內(nèi)容較多，其中主要是使用特性。實際上，柴油機經(jīng)常在類似于使用特性工況下工作，因此，這里僅介紹它的使用特性。
(1)速度特性柴油機在保持供油量不變的情況下(即高壓油泵調(diào)節(jié)齒條位置固定)，其功率、扭矩、油耗率等性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，稱為速度特性。油量調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在標定功率循環(huán)供油量位置時的特性稱為柴油機全負荷速度特性(一般稱外特性)。它代表該柴油機在使用中允許達到的 性能。
速度特性是通過試驗測得的，試驗時應(yīng)將供油提前角、冷卻水溫度、潤滑油溫度等調(diào)整到 值，油量調(diào)整機構(gòu)的齒條固定在 供油的位置上，然后逐漸增加柴油機的負荷，使轉(zhuǎn)速改變，分別在幾種轉(zhuǎn)速下測定柴油機的有效功率Ne、扭矩Me、燃油消耗率ge等參數(shù)，即得柴油機的外特性。
①扭矩Me曲線的變化規(guī)律：循環(huán)供油量不變時，扭矩Me與指示效率ni、機械效率nm。及充氣系數(shù)書nv正比，若知道ni、nv及nm隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系，即可知道Me隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。
高轉(zhuǎn)速時，充氣系數(shù)nv降低，而且燃燒過程經(jīng)歷的時間縮短，不完全燃燒現(xiàn)象增加，致使ni有些下降，nm也下降，而每循環(huán)的供油量g，由于噴油泵在噴油過程中，溢流的燃油通過油孔時發(fā)生節(jié)流，轉(zhuǎn)速較高時，節(jié)流作用增強。因此，g增加。
當轉(zhuǎn)速過低時，由于空氣渦流減弱，燃燒不良及散熱漏氣損失增加，使ni降低，扭矩Me也降低。因此，速度特性曲線中，扭矩隨轉(zhuǎn)速變化形成兩頭低(即高速和低速)，中間凸起的形狀。
②功率戈曲線的變化規(guī)律從功率Ne=Ne2πn/60×1/1000關(guān)系式可知，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，扭矩Me隨轉(zhuǎn)速n變化不大，因此，功率Ne幾乎隨轉(zhuǎn)速n成正比增加。外特性中Ne曲線幾乎一斜率直線段，故在 轉(zhuǎn)速下有效 功率。
(2)柴油機的調(diào)速特性調(diào)速器的作用是根據(jù)負荷變化自動調(diào)節(jié)供油量而改變扭矩，使柴油機轉(zhuǎn)速變化不超過允許范圍。在調(diào)速器的作用下，柴油機的扭矩、功率、燃油消耗率等性能參數(shù)的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。
調(diào)速特性曲線由實驗而得，由調(diào)速器控制噴油泵齒條移動，使負荷由零變到 ，測取其扭矩、功率、油耗率等參數(shù)，然后繪成曲線。曲線1為柴油機的外特性曲線，曲線2到曲線7是調(diào)速器手柄處于不同位置的調(diào)速特性
(3)柴油機的負荷特性柴油機的負荷特性是在轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值不變時，通過改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來改變載荷。在這種情況下，每小時燃料消耗量GT和燃料消耗率g，和排氣溫度Tr,及排氣煙度隨柴油機負荷(Pe或Nn)改變而變化的關(guān)系，即GT=f(Ne)、gg=f(Ne)稱為柴油機的負荷特征。
從小負荷區(qū)域，燃油消耗率gg隨負荷增大逐漸減少，當減小到一定程度時，便不再減小，反而隨負荷增加而升高。這是因為隨負荷增加機械效率nm迅速增加，同時熱損失也隨負荷增加而相對減小，指示效率nm隨之增加，當負荷達某值時，ni、nm的乘積達 值，因而出現(xiàn) 油耗率。然而負荷再增加，供油量增加，使熱損失增大，燃燒情況惡化，使ni減小，因而油耗率增大，當供油量超過點2時，排氣出現(xiàn)黑煙，故2點稱為“冒煙界限”點。當噴油量增到點3時，功率達到 值，繼續(xù)增大噴油量，gg顯著增加，而功率Ne反而降低。這是因為噴油量超過?！懊盁熃缦蕖睍r，由于燃燒不完全，排氣冒煙，不僅使燃料消耗率ge增大，而且使柴油機過熱，影響柴油機壽命，容易引起故障，因此，標定的循環(huán)供油量一般限制在“冒煙界限”范圍內(nèi)。6135G型柴油機在不同轉(zhuǎn)速下的負荷特性。
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