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柴油機工作原理是什么
柴油機工作原理
單缸往復活塞式柴油機結(jié)構(gòu)主要由排氣門、河北滄州同城進氣門、河北滄州同城氣缸蓋、河北滄州同城氣缸、河北滄州同城活塞、河北滄州同城活塞銷、河北滄州同城連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞,活塞通過活塞銷、河北滄州同城連桿與曲軸相連接。活塞在氣缸內(nèi)作一上下往復運動,通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣,在氣缸蓋上下設有進氣門和排氣門。
(1)基本名聞術(shù)語
①上止點:活塞離曲軸中心 距離的位置。
②下止點:活塞離曲軸中心小距離的位置。
③活塞行程(沖程):上止點與下止點間的距離,用符號S表示,單位為mm。
④曲柄半徑:曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離,用符號r表示,單位為mm。活塞行程S等于曲柄半徑r的兩倍。
⑤氣缸工作容積在:一個氣缸中,活塞從上止點到下止點所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示,単位為L。
⑥柴油機排量:柴油機所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機排量,用VH表示。
柴油機排量表示柴油機的做功能力,在其他參數(shù)相同的前提下,柴油機排量越大,則其所發(fā)出的功率就越大。
⑦燃燒室容積當活塞在上止點時,活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。
氣缸總?cè)莘e當活塞在下止點時,活塞上方的氣缸容積。用符號Va表示。它等于燃燒室容積Va與氣缸工作容積Vh之和。
⑨壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。用符號ε表示。
壓縮比ε表示氣缸中的氣體被壓縮后體積縮小的倍數(shù),也表明氣體被壓縮的程度,通常柴油機的壓縮比ε=12~22。壓縮比越大,活塞運動時,氣體被壓縮得越厲害,氣體的溫度和壓力就越高,柴油機的效率也越高。
⑩工作循環(huán):柴油機中熱能與機械能的轉(zhuǎn)化,是通過活塞在氣缸內(nèi)工作,連續(xù)進行進氣、河北滄州同城壓縮、河北滄州同城做功、河北滄州同城排氣四個過程來完成的。每進行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機活塞走完四個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個工作循環(huán),稱該機為四沖程柴油機如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個工作循環(huán),稱改機為二沖程柴油機。
(2)四沖程柴油機工作原理
①進氣過程 活塞從上止點向下止點移動,這時在配氣機構(gòu)的作用下進氣門打開,排氣門關(guān)閉。由于活塞下移,氣缸內(nèi)容積增大,壓力降低,新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、河北滄州同城進氣管不斷吸入氣缸。由于進氣系統(tǒng)存在阻力,使進氣終了氣缸內(nèi)的氣體壓力低于大氣壓力P0(約78~91kPa),溫度為320~340K.
②壓縮過程 活塞由下止點向上止點運動,這時進、河北滄州同城排氣門關(guān)閉。氣缸內(nèi)容積不斷減少,氣體被壓縮,其溫度和壓力不斷提高。壓縮終了時氣體壓力可達3~5MPa,溫度高達750~1000K,為噴人氣缸內(nèi)的柴油蒸發(fā)、河北滄州同城混合和燃燒創(chuàng)造條件。
③做功過程 所示]在壓縮過程即將終了時,噴油器將柴油以細小的油雰噴入氣缸,在高溫、河北滄州同城高壓和高速氣流作用下很快蒸發(fā),與空氣混合,形成混合氣。并在高溫下自動著火燃燒,放出大量的熱量,使氣缸中氣體溫度和壓力急劇上升。燃燒氣體的 壓力可達6~9MPa, 溫度可達1800~2000K。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點向下止點移動,從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時間,所以雖然活塞開始下移,但此時還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱,氣缸內(nèi)的壓力并沒有明顯下降,隨著活塞下移,氣缸內(nèi)的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結(jié)束時,壓力約為0.2~0.5MPa。
④排氣過程 做功過程結(jié)末后,排氣門打開,進氣門關(guān)閉?;钊谇S的帶動下由下止點向上止點運動,燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠,迅速從排氣門排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力,因此,排氣終了時,氣缸內(nèi)廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內(nèi)殘余廢氣的壓力約為0.105~0.12MPa,溫度約為700~900K。
活塞經(jīng)過上述四個連續(xù)過程后,便完成了一個工作循環(huán)。當排氣過程結(jié)束后,柴油機曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn),上述四個過程又重復進行。如此周而復始地進行個又一個的工作循環(huán),使柴油機連續(xù)不斷地運轉(zhuǎn)起來,并帶動工作機械做功。
(3)二沖程柴油機工作原理
二沖程柴油機無進氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進氣孔,由活塞的上下運動控制進氣孔的開、河北滄州同城閉,氣缸蓋上設有排氣門??諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院?,經(jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進氣孔進入氣缸,完成進氣和掃氣過程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門排出。其工作過程如下。
① 行程 行程也稱換氣-壓縮過程。曲軸帶動活塞由下止點向上運動,這時進氣孔和排氣門均打開,新鮮空氣山掃氣泵以高于大氣壓力送入氣缸中,并把氣缸中的殘余廢氣從排氣門掃除。這種進、河北滄州同城排氣同時進行的過程稱為“掃氣過程”?;钊^續(xù)向上運動,當活塞越過進氣孔后,進氣孔破活塞關(guān)閉的同時配氣機構(gòu)也使排氣門關(guān)閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮,一直進行到上止點。
②第二行程 第二行程也稱膨脹-換氣過程。活塞接近上止點時,噴油器開始噴油,被噴油器噴成的雰狀柴油與高溫壓縮空氣相遇,便迅速燃燒。由于燃氣壓力的作用,推動活塞向下止點運動,經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動力。當活塞下行至某一時刻時排氣門打開,做功后的廢氣由排氣門排出?;钊^續(xù)向下運動,隨后進氣孔打開,新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸,開始“掃氣過程”?;钊恢边\動到下止點,完成第二個工作行程。
(4)二沖程與四沖程柴油機的比較
與四沖程柴油機比較,二沖程柴油機有以下主要特點。公明發(fā)電機
①曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個做功過程,因此,當二沖程柴油機工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程柴油機相同時,在理論上其功率應為四沖程柴油機功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系,二沖程柴油機廢氣排除不徹底,并且換氣過程減小了有效工作行程。因而在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下,二沖程柴油機的功率約為四沖程柴油機的1.5~1.7倍。
②二沖程柴油機因其曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個做功行程,在相同轉(zhuǎn)速下工作循環(huán)次數(shù)多,故輸出轉(zhuǎn)矩均勻,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
③大多數(shù)二沖程柴油機部分或全部采用氣孔換氣,配氣機構(gòu)簡單。所以,二沖程柴油機結(jié)構(gòu)簡單,重量輕·使用維修方便。
④換氣時間短,并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣,換氣效果相對較差。
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幾種易損壞柴油發(fā)電機組的錯誤操作
常見的柴油發(fā)電機組錯誤的操作方法有以下幾種:
1.冷啟動后未暖機就帶負荷運轉(zhuǎn)
柴油機冷機啟動時,由于機油黏度大、河北滄州附近流動性差,是機油泵供油不足,機器摩擦面因缺油潤滑不良,造成急劇磨損,甚至發(fā)生拉缸、河北滄州附近燒瓦等故障。因此,燃氣發(fā)電機組冷卻啟動后應怠速運轉(zhuǎn)升溫,待機油溫度達到40℃以上時再帶負荷運轉(zhuǎn);機器起步應掛低速擋,并循序在每一擋位行駛一段里程,直到油溫正常、河北滄州附近供油充分后,方可正常運行。
2.柴油機在機油不足時運轉(zhuǎn)
因機油供給不足而造成各摩擦副表面供油不足,導致異常磨損或燒傷。因此,機器起步前和柴油機運轉(zhuǎn)過程中要保證機油充足,防止由于缺油而引起拉缸、河北滄州附近燒瓦故障。
3.帶負荷急停機或突然卸除負荷后立刻停機
柴油發(fā)電機組熄火后冷卻系水的循環(huán)停止,散熱能力急劇降低,受熱件失去冷卻,易造成氣缸蓋、河北滄州附近氣缸套、河北滄州附近氣缸體等機件過熱,產(chǎn)生裂紋,或使活塞過度膨脹卡死在缸套內(nèi)。另一方面,柴油發(fā)電機組停機時未經(jīng)怠速降溫,會使摩擦面含油不足,當柴油機再次啟動時會因潤滑不良而加劇磨損。因此,燃氣機熄火前應卸除負荷,并逐漸降低轉(zhuǎn)速、河北滄州附近空載運轉(zhuǎn)幾分鐘。
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靜音式柴油發(fā)電機組的是怎樣工作的
在靜音式柴油發(fā)電機中,經(jīng)空氣濾清器過濾產(chǎn)生潔凈空氣,由噴油嘴噴射出高壓霧化柴油,這兩種氣體在汽缸內(nèi)進行充分的混合,活塞向上運動擠壓該混合氣體,體積縮小使得溫度升高,溫度升高至一定溫度后點燃柴油,混合氣體劇烈燃燒使得體積膨脹,進而推動活塞向下。柴油機就是利用這種原理驅(qū)動發(fā)電機進行運作,將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
汽油發(fā)電機與柴油發(fā)電機的工作原理類似,只是噴油嘴噴射出的不是高壓霧化柴油,而是汽油。汽油機也是通過推動活塞上下運動驅(qū)動發(fā)電機進行運作,將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
柴油發(fā)電機和汽油發(fā)電機的各汽缸都是按照一定的順序做功的,推動活塞的力經(jīng)過連接的桿相當于是推動曲軸轉(zhuǎn)動的力,從而推動曲軸轉(zhuǎn)動,曲軸轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電?機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,利用電磁感應原理,發(fā)電機輸出感應電動勢,經(jīng)負載產(chǎn)生電流。
1堅持柴油發(fā)電機組的作業(yè)電流不過大
柴油發(fā)電機組由于負荷過大,電壓過低或被股動的機械卡滯等都會構(gòu)成柴油發(fā)電機組過載作業(yè)。因此,柴油發(fā)電機組在作業(yè)中,要注意常常檢查傳動裝置作業(yè)能否活絡、河北滄州可靠;連軸器的同心度能否標準;齒輪傳動的活絡性等,若發(fā)現(xiàn)有卡滯表象,應當即停機掃除缺點后再作業(yè)。
2守時檢查和修補柴油發(fā)電機組的控制設備,保證其正常作業(yè)
柴油發(fā)電機組控制設備技術(shù)情況的好壞,對柴油發(fā)電機組的正常發(fā)起起著決定性的作用。所以,柴油發(fā)電機組的控制設備應設在單調(diào)、河北滄州通風和便于操作的方位,并守時除塵。常常檢查接觸器觸點、河北滄州線圈鐵芯、河北滄州各接線螺絲等能否可靠,機械部位行動能否活絡,使其堅持出色的技術(shù)情況,然后保證柴油發(fā)電機組順利作業(yè)而不被焚毀。
3常常檢查作業(yè)中柴油發(fā)電機組的溫度和溫升能否過高
要常常檢查柴油發(fā)電機組軸承能否過熱、河北滄州缺油,若發(fā)現(xiàn)軸承附近的溫升過高,就應當即停機檢查。軸承的翻滾體、河北滄州滾道表面有無裂紋、河北滄州劃傷或損缺,軸承空地能否過大晃動,內(nèi)環(huán)在軸上有無轉(zhuǎn)變等。出現(xiàn)上述表象,有必要更新軸承。
4常常檢查柴油發(fā)電機組三相電流能否平衡
三相異步柴油發(fā)電機組,其三相電流任何一相電流與其他兩相電流平均值之差不允許逾越10%,這樣才華保證柴油發(fā)電機組作業(yè)。假若逾越則標明柴油發(fā)電機組有缺點,應查明緣由掃除缺點后再作業(yè)。
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