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康明斯柴油机的工作原理进行介绍
发布时间:2019-10-24 09:21:46  ▏阅读:

以四冲程柴油机为例,对柴油机的工作运行原理进行介绍。四冲程柴油机的四个冲程分别称为进气、压缩、作功和排气冲程。四冲程正时相位图,正时相位图是用来识别所有四个冲程是何时发生的方法。在相位图上画出了四冲程柴油机(陆用发电机组驱动型)的各个过程。在相位图顶部,活塞正好处在上止点位置。之前发生的过程称上止点前,上止点后发生的称为上止点后。相位图的底部是活塞处于下止点位置。

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四冲程柴油机工作运行原理:在进气冲程过程中,活塞在曲轴的带动下,从上止点移动到下止点,此时进气门打开,排气门关闭。由于气缸内容积增大,气缸内压力低于大气压。因此,新鲜空气通过吸气门进入气缸。由于进气系统有阻力,空气进人气缸后的压力低于大气压。进气结束时气缸内的压力约为0.8~0.9个大气压,温度在40、70℃。此过程结束时,气缸内充其量越多,可以喷入的燃油量也越多,燃烧过程放出的能量就越多,柴油机发出的功率就越大;

压缩冲程活塞从下止点移动到上止点,进、排气门都处于关闭状态,活塞将第一冲程吸入的空气压缩在燃烧室内,使空气的温度和压力升高。此过程结束时,气缸内空气温度约在500~700℃,压力为27~49个大气压;作功冲程:活塞从上止点移动到下止点,进、排气门依然关闭。压缩过程结束时,喷油器将高压燃油喷人气缸,与高温高压空气混合,山于温度高于柴油自燃点,自行产生燃烧,产生大量热能,使气缸内温度和压力急剧升高。

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高温高压气体推动活塞下移,经连杆带动曲轴旋转,对外做功。此过程最高燃烧压力约为60~90个大气压,温度最高达到1700~2000℃。随着膨胀作用的进行,热能转变为机械能,气缸内气体的压力、温度急剧下降,到膨胀结束时,气缸内的压力下降至4个大气压,温度降到600~900℃。

排气冲程活塞从下止点移动到上止点,此时进气门关闭,排气门打开。膨胀结束后,气缸内气体已失去做功的能力,称为废气。为了使新鲜空气重新进人气缸,需将废气排出。废气在活塞上行的排挤下,经过排气门到出缸外。排期结束时,气缸内的压力约为1.03~1.08个大气压,温度约为350~600℃。

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至此,活塞又回到上止点,单缸四冲程柴油机完成一个工作运行循环,曲轴转动两圈。此外,实际情况下,柴油机的进、排气门动作的时间并非活塞移动到上、下止点,而是进气门在上止点前打开,下止点后关闭;排气门在下止点前打开,上止点后关闭。

 


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