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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(fù)活塞式柴油機結(jié)構(gòu)主要由排氣門、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城進氣門、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城氣缸蓋、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城氣缸、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城活塞、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城活塞銷、內(nèi)蒙古錫林郭勒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、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城連桿與曲軸相連接?;钊跉飧變?nèi)作一上下往復(fù)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(shè)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(dāng)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(dāng)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、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城壓縮、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城做功、內(nèi)蒙古錫林郭勒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、內(nèi)蒙古錫林郭勒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、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城排氣門關(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)、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城混合和燃燒創(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、內(nèi)蒙古錫林郭勒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。活塞在曲軸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(dāng)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(fù)進行。如此周而復(fù)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、內(nèi)蒙古錫林郭勒同城閉,氣缸蓋上設(shè)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、內(nèi)蒙古錫林郭勒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(dāng)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?;钊咏现裹c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(dāng)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”。活塞一直運動到下止點,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(dāng)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(yīng)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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如何從排氣非正常煙色中查找發(fā)電機組故障
柴油發(fā)電機組在長期使用時容易出現(xiàn)各種故障,其實我們在是日常操作使用時,通過查看排煙的顏色就能了解濰柴發(fā)電機組出現(xiàn)了什么故障。維曼發(fā)電機出租帶你來了解一下如何通過發(fā)電機組煙管的排煙顏色來判斷故障。
一、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)夭裼桶l(fā)電機組冒黑煙現(xiàn)象
這是柴油機噴油過多未能完全燃燒的特征。此時排出的廢氣中有大量固體炭粒,有時甚至帶火星,并伴隨排氣溫度的升高。柴油是復(fù)雜的碳氫化合物,噴入燃燒室內(nèi)未燃燒的柴油受高溫分解,形成炭黑。排氣時隨同廢氣一起排出形成黑煙。黑煙是燃燒室內(nèi)燃料燃燒不完全的表現(xiàn)。其主要影響因素如下: 1、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)鼗钊h(huán)、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貧飧滋椎饶p
活塞環(huán)、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貧飧滋啄p后,引起壓縮壓力不足,使氣缸在壓縮行程結(jié)束,混合氣混合的正常比例改變,使燃油在無氧條件下燃燒,產(chǎn)生積炭。
2、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貒娪推鞴ぷ鞑涣? 噴油器不霧化或滴油,使燃料不能充分地與氣缸內(nèi)的空氣混合,也不能充分燃燒。由噴油器工作不良引起的排黑煙現(xiàn)象在柴油機低速運轉(zhuǎn)時較明顯。因為低速運轉(zhuǎn)時氣缸內(nèi)進氣渦流較弱,油滴或油束被氣流沖散的可能性減少并且停留的時間較長,更容易形成碳黑排出。
3、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)厝紵倚螤罡淖? 燃燒室形狀的制造質(zhì)量不符合技術(shù)要求,使壓縮余縫過大過小以及活塞位置裝錯,都會使燃燒室形狀改變,從而影響燃油與空氣混合質(zhì)量,使燃油燃燒條件變壞。
4、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)毓┯吞崆敖钦{(diào)整不當(dāng)
?。?)供油提前角過大,燃油過早噴入燃燒室內(nèi),由于此時氣缸內(nèi)壓力溫度較低,燃料不能著火燃燒,當(dāng)活塞上行,氣缸內(nèi)達到一定壓力和溫度,可燃混合氣燃燒。
(2)供油提前角過小,噴入汽缸內(nèi)的燃油過遲,一部分燃料來不及形成可燃混合氣就被分離或排出,隨廢氣排出的燃料受高溫分解,就形成黑煙。
5.供油量過大
供油量過大,使進入汽缸內(nèi)的油量增多,造成油多氣少燃油燃燒不完全。另外,工作負荷過重、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)厝加唾|(zhì)量低劣、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)毓ぷ鳒囟冗^低也會引起排氣冒黑煙
二、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)夭裼桶l(fā)電機組冒白煙現(xiàn)象
這是柴油機廢氣中水或燃油蒸汽的特征。此時柴油機排出的廢氣呈白色霧狀,并伴隨著柴油機功率下降和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。發(fā)電機在剛起動時或冷機狀態(tài)時,排氣管冒白煙,是因為發(fā)電機氣缸內(nèi)溫度低油氣蒸發(fā)而形成。冬季尤為明顯。若熱機時,排氣管仍冒白煙,則判斷為柴油機故障。主要原因如下:
1、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貧飧滋子辛鸭y或氣缸墊損壞,冷卻水進入氣缸,排氣時形成水霧或水蒸氣。
2、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貒娪推黛F化不良,有滴油現(xiàn)象。
3、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)毓┯吞崆敖沁^小。
4、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)厝加椭杏兴莺涂諝狻? 5、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貒娪捅脡毫^低或活塞、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貧飧滋椎饶p嚴(yán)重引起壓縮力不足。
三、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)夭裼桶l(fā)電機組冒藍煙現(xiàn)象
這是燒機油特征。此時柴油機排出的廢氣呈藍色霧狀。并伴有嗆人的煙味和柴油發(fā)電機組機油消耗增加。潤滑油進入氣缸,受熱蒸發(fā)成為藍色油氣。隨廢氣一起排出藍色煙霧,其主要原因為:
1、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)乜諝鉃V清器阻塞,進氣不暢或油盆內(nèi)油面過高(油浴式空氣濾清器)?! ?、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)厝加椭谢烊霛櫥汀? 3、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)鼗钊h(huán)對口,
4、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)卦跈C體通向氣缸蓋油道附近的氣缸墊燒毀。
5、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)鼗钊h(huán)、內(nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)鼗钊?nèi)蒙古錫林郭勒當(dāng)?shù)貧飧滋啄p
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柴油發(fā)電機起動后出現(xiàn)怠速“游車”現(xiàn)象該怎么處理
柴油發(fā)電機起動后出現(xiàn)怠速“游車”現(xiàn)象故障分析:
柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)怠速“游車”的故障是指轉(zhuǎn)速有規(guī)律地忽高忽低。造成這種故障的原因有:噴油泵內(nèi)部供油調(diào)節(jié)齒桿出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象;噴油泵內(nèi)供油齒桿齒隙過大;噴油泵凸輪軸的軸向間隙過大:噴油泵齒桿或撥叉的拉桿銷子太松;調(diào)速器內(nèi)部各活動關(guān)節(jié)卡滯或太松;調(diào)速器內(nèi)部調(diào)速彈簧變形或折斷;噴油器內(nèi)部噴嘴偶件燒死;噴油泵各缸供油量不等:調(diào)速器怠速穩(wěn)定器調(diào)整不當(dāng)。
上述原因中的任一項或幾項都可以造成柴油發(fā)電機起動后轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。
故障處理:
①起動柴油發(fā)電機至轉(zhuǎn)速為700r/min左右,過1min后,用手觸摸各汽缸,檢查其工作情況,在檢查中發(fā)現(xiàn)4個汽缸的排氣溫度基本一致,這就說明故障有可能出在高壓油泵或調(diào)速器部位。
②對調(diào)速器外部的怠速穩(wěn)定器進行調(diào)整。
③逆時針調(diào)整后,柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定。觀察柴油發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)動機在轉(zhuǎn)動過程中沒有出現(xiàn)“游車”現(xiàn)象,故障被排除。
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