第貳篇柴油引擎.PDF

第貳篇　柴油引擎 第一章　柴油引擎工作原理 １－１ 概述 四行程柴油引擎的基本構造 1.引擎本體： 構造同汽油引擎，但較為堅固；此外燃燒室較複雜，有單室式及複室式兩類 。 2.燃料裝置： 2 油箱中柴油經供油泵抽出，經濾清器送到噴射泵，在噴射泵產生 100kg/cm 以上之高壓，再由噴油嘴噴到汽缸中。 3.潤滑裝置： 構造作用同汽油引擎，但中型以上的引擎大部分裝有機油冷卻器，以降低機 油溫度，保持潤滑效果。 4.增壓器： 將空氣加壓後送入汽缸，以增加空氣吸入量之裝置提高容積效率，為二行程 柴油引擎必須之裝備，現代四行程柴油引擎及高性能汽油引擎也漸普遍裝用 。 5.起動預熱裝置： 柴油引擎為使起動容易，通常裝有減壓裝置，使馬達易搖轉引擎。此外為使 引擎容易發動，設有預熱塞或進氣空氣加熱裝置。 １－２ 四行程柴油引擎的工作原理 同四行程汽油引擎，須在汽缸內上下運動各二次，亦即曲軸轉二轉(720°) ，才完成一次循環。但進入汽缸為定量之純空氣，且利用壓縮空氣時所產生 的高溫，將噴入的燃料點火燃燒，如圖1-1所示。 1.進氣行程： 進汽門開啟，排汽門關閉，進汽門約在上死點前10°～30°開啟，吸入純空 氣，在下死點後40°～70°關閉。　 2.壓縮行程： 進汽門關閉，以 15～23 : 1的壓縮比壓縮空氣，壓縮空氣壓力升高至 30kg/cm2 ～55kg/cm2 溫度升高至500℃ ，此時溫度可利用來點燃柴油。 3.動力行程： 壓縮行程終了，噴入柴油與高溫空氣接觸而自動燃燒，燃燒最大壓力可達65 2 ～90 kg/cm 。 4.排汽行程： 排汽門約在下死點前40°～70°開啟，於上死點後10°～30°關閉，排汽溫 度最高約500℃～600℃ 。 1 圖1-1 四行程柴油引擎之工作循環 １－３ 二行程柴油引擎的工作原理 活塞上下各移動一次，曲軸轉 360度完全一循環者即是二行程柴油引擎，但 因排汽與進汽行程同時進行，為使排氣乾淨、進氣充分，大部份使用增壓器 來壓縮空氣，增進容積效率，如圖1-2 。 1.進汽與壓縮行程，活塞在下死點，排汽門及進汽口開啟，增壓器將新鮮空氣 經掃氣孔送入汽缸中，趕出廢汽，並使汽缸充滿新鮮空氣。活塞上行，掃氣 孔被遮閉而排汽門亦關閉，空氣便被壓縮，開始壓縮行程。 2.動力與排汽行程，活塞快達上死點時，柴油成霧狀噴入燃燒室中，柴油與高 溫空氣接觸而自行燃燒，產生動力推活塞下行。接近下死點時，排汽門開啟 ， 燃燒後本身之壓力及掃氣孔掃氣排出汽缸完成一次循環。 3.二行程UD柴油引擎汽門正時，如圖1-3 。 4.二行程柴油引擎之優點： (1)扭力平均，運轉平穩。 (2)同一排汽量之引擎，通常比四行程引擎之馬力大1.7倍。 (3)單位馬力引擎重量減輕 ，製造成本亦低。 (4)可省略進汽門或排汽門裝置，使構造簡化 。 (5)以純空氣掃氣，低公害 。 (6)潤滑作用良好 。 5.二行程柴油引擎之缺點： (1)最大馬力及最高轉速較低。 (2)動力行程數目較四行程者大一倍，冷卻設備必須加大。 (3)耗油量較大。 (4)必須使用增壓設備，因此消耗部分動力，且易形成故障原因。 (5)掃氣孔設於汽缸壁易生偏磨耗及活塞環斷裂 。 (6)熱效率較四行程低。 2 圖1-2 二行程柴油引擎