柴油机原理是什么?

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。我记得小时候家里用的拖拉机,它的发动机就是柴油机,发动的时候需要用摇把手工启动,需要很大的力气才能把发动机启动起来,特别是到冬天时,由于温度低,启动时还需要加温,甚至用火加热后才能启动,启动瞬间,它的排烟口会冒出浓浓的黑烟。

后来上中学后,在中学课本中了解到了发动机的工作过程,现在依然还记得。当时课本上讲的柴油机工作过程比较简单,它是用一个四冲程的发动机作为例子,将柴油机的一个工作循环过程分为四个阶段,分别是进气阶段、空气压缩阶段、做功阶段和排气阶段。在进气阶段,它的主要任务是让气缸里面充满新鲜的空气。当发动机启动时,柴油机的曲轴就会开始旋转,连杆就会使活塞由上至下进行移动,与此同时,与曲轴相连接的传动机构就把阀门打开了,发动机外面的空气就进入了气缸,这就完成了气缸进气的第一阶段。

第二阶段就是压缩空气的过程了。我们知道柴油机没有点火系统,它是压燃的。压缩时,活塞是从上往下运动,气缸中的空气压缩到终点时,压缩空气的温度可达500℃到700℃,压力可达40到50个大气压强。第三个阶段就是燃烧做功阶段了,活塞压缩到一定程度时,柴油机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油,柴油形成细微的油粒,与高压高温的空气混合,柴油混合气自行燃烧,猛烈膨胀,产生爆发力,推动活塞做功,此时的温度可达2000℃,压力可达60到100个大气压强,就会产生很大的功率。

第四个阶段就是排气阶段。当气缸内的气体因燃烧做功完成后,需要把废气排掉,以便为下一个工作循环做准备。这时,排出的废气是因燃烧后产生的二氧化碳等气体,它对大气是有一定污染的,这也是热力发动机目前无法克服的困难。总的来说,柴油机一个工作过程是经历了进气、压缩、做功、排气四个工作阶段。

以上就是我对这个问题的简单理解,欢迎大家分享、讨论,感谢点赞。




柴油机

最常见与最实用的内燃机,广泛用于大型机械与车辆的动力输出,最常见的就是农用车。

因其省油、输出马力大、故障率低深受广大车主喜爱,下面就为楼主与阅读者介绍一下柴油机的原理。

柴油机工作时,由进气、压缩、燃烧膨胀和排气来完成,这四个过程构成一个工作循环。目前多数都是这种四冲程柴油机。

1.进气,活塞位于上止点,气缸内有一定量的废气,当曲轴转动,连杆使活塞由上向下移动,同时进气门打开,将新鲜空气吸入。

2.压缩,活塞从下向上运动,进气门关闭,气缸内空气受到压缩,空气的压力和温度不断提高,喷油嘴将燃油雾化喷出,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。

3.燃烧膨胀,燃烧室内燃料燃烧,气体压力和温度急剧升高,活塞在高压下向下运动,通过曲轴对外作功。

4.排气,活塞运行到下止点,排气阀打开,具有一定压力的气体就会被排出,缸内压力下降。当活塞再向上运动时,废气依靠活塞上行被排干净,排气阀在上止点以后关闭。

这就是柴油机的原理,也是工作原理。




将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能的机器,叫做热机。蒸汽机、内燃机、蒸汽轮机、燃气轮机、空气喷气发动机、火箭喷气发动机都是热机。

汽车、拖拉机使用的是内燃机,让燃料在机器的气缸里直接燃烧,生成高温高压的燃气,利用这个燃气作为工作物质对外做功的热机叫做内燃机。常见的内燃机有汽油机和柴油机,柴油机用柴油做燃料。

单缸四冲程柴油机,一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。

吸气冲程。进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,将空气吸入气缸。

压缩冲程。进气门、排气门都关闭,活塞向上运动,将吸入的空气压缩,使空气的温度升高,压强增大。

做功冲程。压缩冲程末,喷油嘴向气缸喷射雾状柴油,雾状柴油遇到远高于其燃点的热空气,猛烈燃烧,生成高温高压的燃气,推动活塞向下运动,对外做功。

排气冲程。进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,将废气排出气缸。

接着进入下一个工作循环,这样,一个工作循环只有做功冲程对外做功,其他三个冲程,依靠飞轮的惯性完成。因此,柴油机需要外力启动,比如随处可见的三轮车,用摇把摇动,完成第一个做功冲程,柴油机就可自行工作。




提到内燃机的原理,一定要先明确内燃机运行的四大步骤:吸气、压缩、做功、排气!在这样的一个大框架下,再去了解内燃机原理,其实往往一目了然···

活塞通过连杆与曲轴连接,曲轴将活塞的往复直线运动,转化成旋转运动,活塞在气缸内下行吸入可燃混合气、上行压缩、下行做功、上行将废气排出,依次循环往复。问题就在于,混合气的点燃···汽油机压力较低,火花塞产生电火花,将高温高压混合气点燃,而柴油机和汽油机的区别,莫过于点火方式的不同!柴油机往往活塞行程比较长,这时候无须点火系统,混合气在高温高压的作用下,自发燃烧,也就是压燃点火。所以说,从原理来看,柴油机的点火时间可能并不是那么精准,在不同工况下,允许存在一定的浮动,正是因为这个原因,柴油机往往更容易产生爆震,也就是俗话说的“敲缸”,就是那种清脆的金属撞击声,不过这也正是柴油机声音的一大亮点,清脆而澎湃···




柴油机和滊油机,同属内燃机,都有:吸气,压缩,干活,排气,四个冲程。所不同意是:柴油机有一个喷油嘴,干活时,活塞压缩柴油与空气的混合物,达到干活的目的,柴油机属于压燃式;滊油机有一个化油器和一个火花塞。干活时有火花塞产生的电火花点燃空气和滊油的混和物,达到干活的目的。滊油机属于点燃式

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页面更新:2024-04-15

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