二冲程柴油机工作原理.ppt
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二冲程柴油机原理
二冲程柴油机是一种常用的内燃机,其原理主要包括供油系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统四个部分。
首先是供油系统。
二冲程柴油机采用直接喷射供油系统,燃油由高压泵送入喷油器,然后由喷孔喷入气缸中的预燃室。
燃油喷射要求高压、稳定和精确的控制,以确保燃油充分雾化和混合。
接下来是压缩系统。
气缸在工作行程的压缩冲程中将进入的空气进行压缩,提高其密度和温度。
二冲程柴油机的压缩比较高,通常在16:1到22:1之间,使得燃油更易于点燃,并提高燃烧
效率。
然后是燃烧系统。
燃油喷射进入气缸后,遇到经过压缩的高温空气,立即引燃。
燃烧的过程中,燃油快速氧化产生大量的高温高压气体,推动活塞做功,驱动发动机的工作。
燃烧后的燃烧产物包括二氧化碳、水蒸气和一些有害废气,需要通过排气系统排出。
最后是排气系统。
燃烧产生的废气在排气冲程中经排气门排出气缸。
排气门的开启由凸轮轴控制,排气冷却后经过汽缸盖上的排气管排出。
综上所述,二冲程柴油机通过供油系统提供燃油,经过压缩系统进行压缩,再通过燃烧系统点燃燃料,最后通过排气系统排出废气。
这样循环往复,驱动活塞运动,产生动力。
二冲程柴油机工作原理
二冲程柴油机是一种用于驱动车辆或发电机的内燃机,其工作原理如下。
1. 进气阶段:当活塞向下运动时,活塞上部的进气孔暴露出来,此时汽缸内的压力降低,新鲜空气通过进气管进入汽缸。
与此同时,曲轴上的连杆机构将曲轴的旋转运动转化为推动活塞的线性运动。
2. 压缩阶段:当活塞开始向上运动时,进气孔被活塞上部的盖板遮挡,阻塞了进气口。
随着活塞的上升,压缩室的压力逐渐升高,将进气的空气压缩成高压气体。
3. 燃烧阶段:当活塞接近顶点时,喷油器将燃油喷入汽缸中,燃油与高温高压空气混合,形成可燃气体。
由于高压气体的压力迫使活塞向下运动,产生的动能将向下压缩的气体推向顶部。
4. 排气阶段:当活塞再次向上运动时,排气门打开,将燃烧产生的废气排出汽缸。
废气的排出也带走了部分废热,提高了柴油机的效率。
通过这一循环,活塞将能量从高压气体转换为机械能,驱动车辆或发电机工作。
二冲程柴油机相较于四冲程柴油机具有结构简单、体积小、重量轻等优点,但由于进/出气门的设置不同,其排放污染较大,燃油经济性较差。
因此,现代柴油机大多采用四冲程工作原理。
第二节 柴油机的基本工作原理柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。
工作时,空气在气缸内被压缩而产生高温,使喷入的柴油自行着火燃烧,产生高温、高压的燃气,燃气膨胀推动活塞作功,将热能转变为机械功。
柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀作功和排气等过程组成。
这些过程可以由四冲程柴油机来实现,也可由二冲程柴油机来实现。
一、四冲程柴油机(非增压)的工作原理图1-2-1所示是四冲程柴油机的基本结构图。
工作时活塞作往复直线运动,曲轴作旋转运动。
活塞改变运动方向瞬时的位置称止点(死点),止点处的活塞瞬时运动速度为零。
离曲轴中心最远时的止点称上止点(T.D.C.),最近时的止点称下止点(B.D.C.)。
曲柄销中心与主轴颈中心之间的距离称曲柄半径R 。
连杆大、小端中心间的距离称连杆长度L 。
上、下止点间的距离称活塞行程(冲程)S 。
活塞行程等于曲柄半径的两倍,即S =2R 。
活塞在上、下止点间移动所扫过的容积称气缸工作容积V S 。
S D V s ⋅=24π (1-2-1) 式中,D 为气缸直径(缸径)。
活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积,称燃烧室容积(压缩室容积、余隙容积)V c 。
气缸总容积V a 与燃烧室容积之比称压缩比ε。
c s c c s c a V V V V VV V +=+==1ε (1-2-2) 显然压缩比是一个几何概念,它与柴油机的转速无关。
用四个行程(曲轴回转两转)完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。
图1-2-2是四冲程柴油机的工作原理简图。
图的上部表示四个行程中活塞、连杆、曲轴及气阀的相对位置。
图的下部表示相对应的气缸内气体压力随气缸容积的变化情况,称p-V 示功图。
1.进气行程活塞从上止点下行,进气阀打开。
由于活塞下行的抽吸作用,新鲜空气充入气缸。
为了能充入更多的空气,进气阀一般在上止点前提前开启(曲柄位于点1),在下止点后延迟关闭(曲柄位于点2),气阀开启的延续角(图中阴影线部分)约为220˚~250˚CA 。
二冲程柴油机轴承工作原理
二冲程柴油机的轴承工作原理如下:
1. 主轴承:主轴承主要用于支撑和定位曲轴。
它由上下两个连接在曲轴箱体内的套筒构成。
曲轴通过主轴承的支撑,在运转过程中能够保持相对稳定的位置,减少摩擦和磨损。
2. 连杆轴承:连杆轴承主要用于连接曲轴和连杆。
它由上下两个套筒构成,分别安装在曲轴和连杆上。
连杆轴承能够承受连杆由于连续往复运动而带来的冲击力和拉力,同时减少摩擦和磨损。
3. 凸轮轴承:凸轮轴承主要用于支撑和定位凸轮轴。
它由套筒和凸轮轴构成,位于发动机曲轴箱的一侧。
凸轮轴承能够支持凸轮轴的旋转运动,使其在高速运转过程中保持平稳,同时能够减少因摩擦而产生的热量和磨损。
这些轴承在二冲程柴油机中的工作原理都是类似的,即通过增加润滑油膜来减少摩擦和磨损,并通过支撑和定位来保持各部件的相对位置稳定。
同时,这些轴承在工作过程中还需保持足够的润滑,以确保其正常运转。
二冲程柴油机工作原理
二冲程柴油机是一种使用压燃机制的内燃机,其工作原理相对简单。
下面将详细介绍它的工作过程。
1. 进气过程:当活塞从上死点向下运动时,气缸内的废气会被排出,同时进气门打开,将新鲜空气和燃油进入气缸。
由于二冲程柴油机没有进气冲程,所以进气门在活塞为上死点时就开始打开。
2. 压缩过程:在活塞再次向上运动时,进气门关闭,密封气缸内的空气。
同时,柴油喷油器开始将燃油喷入气缸中,喷出的燃油会通过压缩空气达到高压和高温状态。
在活塞到达上死点时,燃油达到最高压力和温度。
3. 燃烧过程:当活塞到达上死点时,柴油喷油器会将燃油雾化形成微小的油滴,并将其喷入气缸中。
由于气缸内高压高温的状态,油滴会迅速点燃,发生自燃反应。
这种自燃反应会产生巨大的燃烧压力,将活塞向下推动。
4. 排气过程:当活塞再次向上运动时,废气会通过排气门排出气缸。
由于排气过程并不涉及喷油,所以该过程相对简单且较为迅速。
通过上述工作过程,二冲程柴油机能够将燃油的化学能转化为机械能,用于驱动车辆或机械设备的运动。
相比于四冲程柴油机,二冲程柴油机结构更为简单,但由于设计上的限制,其燃烧效率和动力输出相对较低。
二冲程的工作原理
二冲程发动机是指每个工作循环中,活塞上升和下降两个冲程完成一次供油、爆燃、排气的过程。
其工作原理如下:
1. 进气冲程:当活塞向上运动时,活塞铰上的进气孔与进气道相连,使空气燃油混合物从进气道进入活塞的上方。
此时,活塞下部的排气孔被活塞铰挡住,防止混合气体从排气孔中逸出。
2. 压缩冲程:当活塞开始向下运动时,进气孔与进气道分离,排气孔和排气道相连,将残留的废气排出。
同时,活塞上方已经加满混合气体,开始压缩。
3. 爆燃冲程:当压缩到一定程度时,点火系统触发火花塞发出火花,点燃混合气体。
燃烧产生的爆炸力将活塞推向下方,驱动活塞运动。
4. 排气冲程:当活塞再次向上运动时,进气孔与进气道分离,排气孔与排气道相连,将燃烧后的废气排出。
与此同时,燃烧室重新充满混合气体,为下一个循环做准备。
二冲程发动机的工作原理相较于四冲程发动机较为简单,没有独立的气门控制系统和润滑系统。
它具有结构简单、重量轻、功率强的特点,但由于工作过程没有爆炸前排放废气的过程,二冲程发动机的排放物质较多,燃油消耗率较高,短期内难以满足环保要求。