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柴油机工作原理是什么 柴油机工作原理 单缸往复活塞式柴油机结构主要由排气门、进气门、气缸盖、气缸、活塞、活塞销、连杆和曲轴等组成。气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内作一上下往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为丁吸入新鲜空气和排出废气，在气缸盖上下设有进气门和排气门。 (1)基本名闻术语 ①上止点：活塞离曲轴中心 距离的位置。 ②下止点：活塞离曲轴中心小距离的位置。 ③活塞行程(冲程)：上止点与下止点间的距离，用符号S表示，单位为mm。 ④曲柄半径：曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，用符号r表示，单位为mm。活塞行程S等于曲柄半径r的两倍。 ⑤气缸工作容积在：一个气缸中，活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积。用符号Vh表示，単位为L。 ⑥柴油机排量：柴油机所有气缸工作容积的总和称为柴油机排量，用VH表示。 柴油机排量表示柴油机的做功能力，在其他参数相同的前提下，柴油机排量越大，则其所发出的功率就越大。 ⑦燃烧室容积当活塞在上止点时，活塞上方的气缸容积。用符号Vc表示。 气缸总容积当活塞在下止点时，活塞上方的气缸容积。用符号Va表示。它等于燃烧室容积Va与气缸工作容积Vh之和。 ⑨压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比。用符号ε表示。 压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小的倍数，也表明气体被压缩的程度，通常柴油机的压缩比ε=12～22。压缩比越大，活塞运动时，气体被压缩得越厉害，气体的温度和压力就越高，柴油机的效率也越高。 ⑩工作循环：柴油机中热能与机械能的转化，是通过活塞在气缸内工作，连续进行进气、压缩、做功、排气四个过程来完成的。每进行这样一个过程称为一个工作循环。如柴油机活塞走完四个冲程(曲轴旋转两周)完成一个工作循环，称该机为四冲程柴油机如活塞走完两个冲程(曲轴旋转一周)完成一个工作循环，称改机为二冲程柴油机。 (2)四冲程柴油机工作原理 ①进气过程 活塞从上止点向下止点移动，这时在配气机构的作用下进气门打开，排气门关闭。由于活塞下移，气缸内容积增大，压力降低，新鲜空气经空气滤清器、进气管不断吸入气缸。由于进气系统存在阻力，使进气终了气缸内的气体压力低于大气压力P0(约78～91kPa)，温度为320～340K. ②压缩过程 活塞由下止点向上止点运动，这时进、排气门关闭。气缸内容积不断减少，气体被压缩，其温度和压力不断提高。压缩终了时气体压力可达3～5MPa，温度高达750～1000K，为喷人气缸内的柴油蒸发、混合和燃烧创造条件。 ③做功过程 所示]在压缩过程即将终了时，喷油器将柴油以细小的油雰喷入气缸，在高温、高压和高速气流作用下很快蒸发，与空气混合，形成混合气。并在高温下自动着火燃烧，放出大量的热量，使气缸中气体温度和压力急剧上升。燃烧气体的 压力可达6～9MPa， 温度可达1800～2000K。高压气体膨胀推动活塞由上止点向下止点移动，从而使曲轴旋转对外做功。由于喷油和燃烧要持续一段时间，所以虽然活塞开始下移，但此时还有喷入的燃料继续燃烧放热，气缸内的压力并没有明显下降，随着活塞下移，气缸内的温度和压力才逐渐下降。做功行程结束时，压力约为0.2～0.5MPa。 ④排气过程 做功过程结末后，排气门打开，进气门关闭。活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动，燃烧过的废气便依靠压力差和活塞上行的排挤，迅速从排气门排出。由于排气系统有阻力，因此，排气终了时，气缸内废气压力略高于大气压力。气缸内残余废气的压力约为0.105～0.12MPa，温度约为700～900K。 活塞经过上述四个连续过程后，便完成了一个工作循环。当排气过程结束后，柴油机曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转，上述四个过程又重复进行。如此周而复始地进行个又一个的工作循环，使柴油机连续不断地运转起来，并带动工作机械做功。 (3)二冲程柴油机工作原理 二冲程柴油机无进气门。气缸(气缸套)壁上有一组进气孔，由活塞的上下运动控制进气孔的开、闭，气缸盖上设有排气门。空气由扫气泵提高压力以后，经气缸外部的空气室和气缸壁上的进气孔进入气缸，完成进气和扫气过程。燃烧后的废气由气缸盖上的排气门排出。其工作过程如下。 ① 行程 行程也称换气-压缩过程。曲轴带动活塞由下止点向上运动，这时进气孔和排气门均打开，新鲜空气山扫气泵以高于大气压力送入气缸中，并把气缸中的残余废气从排气门扫除。这种进、排气同时进行的过程称为“扫气过程”。活塞继续向上运动，当活塞越过进气孔后，进气孔破活塞关闭的同时配气机构也使排气门关闭。于是气缸内的新鲜空气被压缩，一直进行到上止点。 ②第二行程 第二行程也称膨胀-换气过程。活塞接近上止点时，喷油器开始喷油，被喷油器喷成的雰状柴油与高温压缩空气相遇，便迅速燃烧。由于燃气压力的作用，推动活塞向下止点运动，经连杆带动曲轴旋转而输出动力。当活塞下行至某一时刻时排气门打开，做功后的废气由排气门排出。活塞继续向下运动，随后进气孔打开，新鲜空气被扫气泵再次压入气缸，开始“扫气过程”。活塞一直运动到下止点，完成第二个工作行程。 (4)二冲程与四冲程柴油机的比较 与四冲程柴油机比较，二冲程柴油机有以下主要特点。公明发电机 ①曲轴毎转一周就有一个做功过程，因此，当二冲程柴油机工作容积和转速与四冲程柴油机相同时，在理论上其功率应为四冲程柴油机功率的两倍。但由于结构上的关系，二冲程柴油机废气排除不彻底，并且换气过程减小了有效工作行程。因而在同样的工作容积和曲轴转速下，二冲程柴油机的功率约为四冲程柴油机的1.5～1.7倍。 ②二冲程柴油机因其曲轴毎转一周就有一个做功行程，在相同转速下工作循环次数多，故输出转矩均匀，运转平稳。 ③大多数二冲程柴油机部分或全部采用气孔换气，配气机构简单。所以，二冲程柴油机结构简单，重量轻·使用维修方便。 ④换气时间短，并需要借助新鲜空气来清扫废气，换气效果相对较差。

如何通过排气的颜色判断发动机的技术状态 柴油发电机工作时，燃料在气缸内燃烧后生成废气排出机外。当发动机工作正常和燃料燃烧时，废气中主要有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，废气一般呈浅灰色。当燃料不燃烧或发动机工作不正常时，废气中还会有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)和碳粒等有害物质存在，使废气的颜色呈现白色、黑色或蓝色。可见，发动机排气的颜色能反映燃料燃烧状况和发动机技术状态。因此，维修人员可以通过发动机排气的颜色判断发动机的技术状态。 一、 排气冒黑烟 排气中的黑烟主要是燃料不燃烧的碳粒。因此，燃油供给系统燃料的过量供给，进气系统空气量减少，缸体、缸盖与活塞构成的燃烧室的密封性差，喷油器喷射质量差等因素都会使燃料燃烧不全，从而使排气冒黑烟。排气冒黑烟主要有以下原因： 1.高压油泵供油量过大或各缸供油量不均匀 2.气门密封不严，造成漏气，气缸压缩压力低 3.空气滤清器进气道阻塞、进气阻力大，使进气量不足 4.缸套、活塞、活塞环严重磨损 5.喷油器工作不良 6.发动机负荷运转 7.喷油泵供油提前角过小，燃烧过程后移到排气过程进行 8.汽油电喷系统控制失效故障等 对于冒黑烟的发动机可通过高压油泵调校，喷油器喷射试验检查，气缸压缩压力测量，进气道清洁，供油提前角的调整、汽油电喷系统故障诊断等工作予以检查和排除。 二、 排气冒白烟 排气中的白烟主要是未充分雾化和燃烧的燃油颗粒或水汽，因此，凡是导致燃油无法雾化或水进入气缸内都会使排气冒白烟。归纳主要有以下原因： 1.气温低且气缸压力不足，燃油雾化不好，特别是冷起动初期排气冒白烟 2.缸垫损坏，冷却水渗入气缸内 3.缸体裂，冷却水渗入气缸内 4.燃油中含水量大等 冷起动时排气冒白烟，发动机暖机后白烟消失应视为正常，若机组（修理服务）正常运行时仍冒白烟则为故障，应通过观察水箱内冷却水是否不正常消耗，各缸工作是否正常，油水分离器是否水量过多等进行检查和分析，排除故障部位 三、排气冒蓝烟 排气中的蓝烟主要是机油过量窜入燃烧室参与燃烧的结果。因此，凡是导致机油窜入燃烧室的原因都会使排气冒蓝烟。归纳主要有以下原因： 1.活塞环断 2.油环上回油孔被积碳堵塞，失去刮油作用 3.活塞环开口转到一起，造成机油从活塞环开口上窜 4.活塞环磨损严重或被积碳卡滞在环槽内，失去密封作用 5.气环上下方向装反，把机油刮入气缸内烧掉 6.活塞环弹力不够，质量不合格 7.气门导管油封装配不当或老化失效、失去密封作用 8.活塞、缸筒严重磨损 9. 机油加入量过多，使机油飞溅过多，油环来不及刮下缸壁多余的机油等 排气冒蓝烟必然伴随着油消耗增多，有的操作员称“烧机油”。机油、燃油消耗比一般为0.5%～0.8%，机油消耗过此值时排气中将有蓝烟产生。发动机冒蓝烟的故障，一般要通过发动机解体、检查，才能找出原因并确定排除故障的方案。冷机状态排烟发蓝，但机油消耗正常的，与燃料有关，视为正常。 发动机排烟一般应在发动机暖机状态时检查，通过发动机低速、中速、高速及加速过程中排烟颜色的变化进行分析