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[!--downpath--]柴油發動機的工作過程其實跟汽油發動機一樣的,每個工作循環也經歷進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。
柴油機在進氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時,柴油經噴油泵將油壓提高到10MPa以上,通過噴油器噴入氣缸,在很短時間內與壓縮后的高溫空氣混合,形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高(一般為16-22),所以壓縮終了時氣缸內空氣壓力可達3.5-4.5MPa,同時溫度高達750-1000K(而汽油機在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa,溫度達600-700K),大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后,在很短時間內與空氣混合后便立即自行發火燃燒。氣缸內的氣壓急速上升到6-9MPa,溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下,活塞向下運動并帶動曲軸旋轉而作功,廢氣同樣經排氣管排入大氣中。
發動機是汽車的心臟,為汽車的行走提供動力,汽車的動力性、經濟性、環保性。簡單講發動機就是一個能量轉換機構,即將汽油(柴油)的熱能,通過在密封汽缸內燃燒氣體膨脹時,推動活塞作功,轉變為機械能。內燃機的分類比較細,因為介紹工作原理,必須介紹其做工的過程(工作循環)。下面將常用的4沖程柴油發動機簡單介紹一下:
內燃機按沖程分:有4沖程和2沖程之分,最常用的是4沖程發動機。
四沖程柴油機工作原理:
四沖程柴油機和汽油機一樣,每個工作循環也是由進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成。由于柴油機以柴油作燃料,與汽油相比,柴油自燃溫度低、黏度大不易蒸發,因而柴油機采用壓縮終點壓燃著火,也叫壓燃式點火,其工作過程及系統結構與汽油機有所不同.
(1) 進氣沖程
進入汽缸的工質是純空氣。由于柴油機進氣系統阻力較小,進氣終點壓力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300~340K,比汽油機低。
(2) 壓縮沖程
由于壓縮的工質是純空氣,因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16~22)。壓縮終點的壓力為3 000~5 000kPa,壓縮終點的溫度為750~1 000K,大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。
(3) 做功沖程
當壓縮沖程接近終了時,在高壓油泵作用下,將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時間內與空氣混合后立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,最高達5 000~9 000kPa,最高溫度達1 800~2 000K。由于柴油機是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機為壓燃式發動機。
(4) 排氣沖程
柴油機的排氣與汽油機基本相同,只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700~900K。對于單缸發動機來說,其轉速不均勻,發動機工作不平穩,振動大。這是因為四個沖程中只有一個沖程是做功的,其他三個沖程是消耗動力為做功做準備的沖程。為了解決這個問題,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。采用多缸發動機可以彌補上述不足。現代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發動機。
希望對你有幫助。