第一章柴油机基本知识╲t 第一节柴油机工作原理.ppt

第一节 柴油机的工作原理 热机的分类 柴油机的主要优缺点 优点： 热效率高，经济性好，可用劣质燃油 功率范围大 机动性好 尺寸小，重量轻 机动性好、可直接反转 可靠性高、维修方便 缺点： 振动、噪音； 冲击性负荷 （二）. 柴油机的基本结构参数 （1 ）上止点(TDC)： 活塞在气缸中运动到最上端，即离曲轴中心线最远时的位置。 （2）下止点(BDC)： 活塞在气缸中运动到最下端，即离曲轴中心线最近时的位置。 （3）冲程Stroke：又称行程 活塞在上、下止点间的运行距离。它等于曲柄回转半径的两倍，即S＝2R。 （4）气缸直径(Bore) （5）曲柄半径(Crank Radius) （6 ）压缩室容积Vc： 活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖底面之间的气缸容积，又称燃烧室容积。（余隙高度概念） （7 ）气缸工作容积： 活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积。 （8） 气缸总容积： 活塞位于下止点时，活塞顶以上的全部气缸容积，它是压缩室容积和工作容积之和。 （9 ）压缩比ε： 气缸总容积与压缩室容积的比值。常以ε表示。 ε 一般在12－22。 （三）柴油机基本工作过程 （四）柴油机的分类和特点 １、工作循环分：四冲程机和二冲程机 ２、进气方式分：增压机和非增压机 ３、转速分：低≤300rpm Vm6m/s;中300～1000rpm 6~9m/s；高1000rpm Vm9m/s ４、结构分： （1）筒形机与十字头 （2）直列式与Ｖ型机(45°60°90°) （3）可倒转与不可倒转柴油机 （4）左转与右转机 ①方向 ②左机左转 （5）左单列机和右单列机 5、按S/D分：短≤2.5;长≤3.0;超长＞3.0 二、四冲程柴油机工作原理 （一）概念： 1）工作循环； 2）四冲程柴油机 （二） 柴油机工作过程： 1）第一行程：进气行程。 （1）任务：（2）过程情况： （3）参数： ψ1-2 220oCA～250 o CA。 2）第二行程：压缩行程。 （1）任务：（2）过程情况： （3）参数： ①Pc 3 ～ 6MPa; ②tc 600 ～ 700℃; ③ψ2-3 140oCA--160 o CA ; ④ 提前喷油 3）第三行程：燃烧和膨胀行程 （1）任务：（2）过程情况： （3）参数： ①Pz 5MPa--15MPa ; ②Tz1400 oC--1800 oC； ③Pb250KPa--450KPa ④Tb600--700 oC。 ⑤ ψ3-4 -5 140oCA--160 o CA ; 4)第四行程：排气行程 （1）任务：（2）过程情况： （3）参数： ψ5-6230oCA--260 o CA。 （三） 定时与定时图 1）正时： 各工作过程开始与结束所规定的时刻 2）正时图： 用曲柄转角表示气阀定时的圆图 ①进气提前角； ②进气延迟角； ③排气提前角； ④排气延迟角； ⑤进、排气重叠角。 3）气阀重叠角 （1）定义 （2)四冲程机进、排气重叠角的意义和作用 ①废气流动惯性→低压→创造抽吸新气条件→新气进缸 ②新气进缸→刚好的将废气排出，实现燃烧室扫气→换气↑ ③新气燃烧室壁进行冷却 实现燃烧室扫气 增压与非增压柴油机气阀重叠角范围 非增压：20—50℃Ａ 增压：80—130℃Ａ 三、二冲程柴油机工作原理 （一）二冲程柴油机工作的必要条件 ： ①气缸下部开气口 ②去掉进气阀或同时不用排气阀 ③增加扫气泵 （二）二冲程柴油机工作原理 1. 概念： ①二冲程柴油机： ②扫气：新气驱赶废气的同时充满汽缸， 即进、排气同时进行。 ③换气：排除废气进入新气的过程 2. 进程进行情况（横流为例结合Ｐ－Ｖ图） （1）第一行程—换气及压缩行程： （2）第二行程－膨胀及换气行程： 3. 二冲程柴油机定时： （1）定时图 （2）有效压缩比： （3）过后排气与过后充气 （三）二冲程机的换气形式 简单横流 横流 扫气口装有单向阀 弯流 回流 简单半回流 扫气口有阀控制 半回流（新型横流） 排气口有阀控制