柴油机基本知识课件.ppt
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- 柴油机 基本知识 课件
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1、a1a2WD615柴油机柴油机a3柴油机的能量转换过程柴油机的能量转换过程燃料的燃料的化学能化学能气体压气体压力能力能机械能机械能一、基本概念一、基本概念1.什么是柴油机?什么是柴油机? 柴油机是以柴油为燃料的将化学能转换柴油机是以柴油为燃料的将化学能转换为机械能的动力装置。为机械能的动力装置。a42.什么叫活塞的死点(或止点)?什么是上死点什么叫活塞的死点(或止点)?什么是上死点和下死点?什么是活塞的冲程(行程)?和下死点?什么是活塞的冲程(行程)?上死点上死点下死点下死点活塞行程活塞行程S S曲轴回曲轴回转中心转中心曲柄半径曲柄半径R R活塞行程活塞行程S S曲柄半径曲柄半径R R= =2
2、 2a5曲轴旋转时,活塞所能到达的两个极限位置称作活塞的死点;距离曲轴旋转中心最远的称作活塞的上死点;距离曲轴旋转中心最近的称作活塞的下死点;上下死点之间的距离称作活塞的冲程(行程)。a63.什么是气缸压缩容积?工作容积?气缸总容积?什么是气缸压缩容积?工作容积?气缸总容积? 什么是柴油机的总排量?什么是柴油机的总排量?压缩容积压缩容积VcVc工作容积工作容积VsVs气缸总气缸总容积容积VaVaa7活塞位于上死点时其顶部与气缸盖底部活塞位于上死点时其顶部与气缸盖底部之间的气缸容积称作之间的气缸容积称作压缩容积压缩容积;活塞从上死点移到下死点所扫过的容积活塞从上死点移到下死点所扫过的容积称作称作
3、工作容积工作容积;活塞位于下死点时其顶部与气缸盖底部活塞位于下死点时其顶部与气缸盖底部之间的气缸容积称作之间的气缸容积称作气缸总容积气缸总容积;所有气缸的工作容积之和称为柴油机的所有气缸的工作容积之和称为柴油机的排量排量。a8 气缸压缩容积、工作容积、气缸总容积和总排量气缸压缩容积、工作容积、气缸总容积和总排量之间的关系:之间的关系:气缸总容积气缸总容积VaVa= =压缩容积压缩容积VcVc+ +工作容积工作容积VsVs柴油机排量柴油机排量VaVa= =气缸数气缸数工作容积工作容积VsVsL La9按冲程数分:有四冲程和二冲程。按冲程数分:有四冲程和二冲程。 四冲程:曲轴旋转两周完成一个工作循
4、环。四冲程:曲轴旋转两周完成一个工作循环。 二冲程:曲轴旋转一周完成一个工作循环。二冲程:曲轴旋转一周完成一个工作循环。按气缸排列方式分:有直列式、按气缸排列方式分:有直列式、V V型、型、W W型和星型和星型排列等。型排列等。按气缸数分:有单缸机和多缸机(二缸和二缸按气缸数分:有单缸机和多缸机(二缸和二缸以上的)。以上的)。二、柴油机分类二、柴油机分类a10按进气方式:有自然吸气、增压和增压中冷。按进气方式:有自然吸气、增压和增压中冷。按冷却介质分:有水冷和风冷柴油机。按冷却介质分:有水冷和风冷柴油机。 按转速分:有高速机、中速机和低速机。按转速分:有高速机、中速机和低速机。 转速:转速:
5、n n1000r/min 1000r/min 高速机高速机 600r/min600r/minn1000r/min n1000r/min 中速机中速机 n600r/min n600r/min 低速机低速机按用途分:固定用柴油机和移动式柴油机。按用途分:固定用柴油机和移动式柴油机。a11三、柴油机主要性能指三、柴油机主要性能指主要性能主要性能动力性能动力性能经济性能经济性能可靠性可靠性排放性能排放性能维修性能维修性能a12转速转速功率功率动力性动力性能指标能指标扭矩扭矩动力性能指标是用来表征做功动力性能指标是用来表征做功能力大小的指标。能力大小的指标。 a13功率:在单位时间内柴油机对外输出的有效
6、功,单位为kW 。转速:柴油机曲轴每分钟所转动的圈数,单位为r/min。扭矩:柴油机对外输出的有效扭矩转动力矩,单位为Nm Pe=Men/9550 (kW)动力性能指标是满足用户的配套需求。动力性能指标是满足用户的配套需求。 a14经济性经济性能指标能指标机油消耗率机油消耗率有效热效率有效热效率经济性能指标表征柴油机经济性能指标表征柴油机的工作使用成本。的工作使用成本。 燃油消耗率燃油消耗率a15有效热效率:燃料燃烧所产生的热量转换成有效功的百分数。燃油消耗率:柴油机单位时间、单位功率所消耗的燃油量,单位为g/(kWh)。机油消耗率:柴油机单位时间、单位功率所消耗的机油量,单位为g/(kWh)
7、。 以上指标是发动机在台架试验中测量考核的指标,与用户的实际情况存在差异,影响的因素也较复杂。a16四、四冲程柴油机基本工作原理四、四冲程柴油机基本工作原理柴油机一个工作循环由四个工柴油机一个工作循环由四个工作冲程组成,即:作冲程组成,即:进气冲程进气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程柴油机的连续运转是由无限个柴油机的连续运转是由无限个工作循环构成。工作循环构成。在柴油机四个工作冲程中,只有燃烧做功冲程在柴油机四个工作冲程中,只有燃烧做功冲程对外做功,其他三个冲程消耗能量。对外做功,其他三个冲程消耗能量。a17吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气
8、冲程 180CA180CA180CA180CA进气阀进气阀 排气阀排气阀 a18进气冲程进气冲程 活塞由上止点向下止点活塞由上止点向下止点移动,进气阀打开,排移动,进气阀打开,排气阀关闭。气阀关闭。 在柴油机进气冲程中,在柴油机进气冲程中,纯净空气被吸入气缸,纯净空气被吸入气缸,为柴油燃烧提供氧气。为柴油燃烧提供氧气。a19压缩冲程压缩冲程 活塞由下止点向上止点活塞由下止点向上止点移动,进气阀和排气阀移动,进气阀和排气阀全部关闭。全部关闭。 柴油机压缩比较大,压柴油机压缩比较大,压缩终点时气缸内气体压缩终点时气缸内气体压力可高达力可高达35MPa,温度,温度可达可达310340K,为气缸,为气
9、缸内油气混和与点火做好内油气混和与点火做好准备。准备。a20做功冲程做功冲程 活塞由上止点向下止点移活塞由上止点向下止点移动,进气阀和排气阀同时动,进气阀和排气阀同时关闭。关闭。 压缩冲程结束时喷入燃烧压缩冲程结束时喷入燃烧室内的柴油,与高温高压室内的柴油,与高温高压气体混和并燃烧。燃气受气体混和并燃烧。燃气受热膨胀,推动活塞下移,热膨胀,推动活塞下移,对外做功。对外做功。a21排气冲程排气冲程 活塞由下止点向上止点活塞由下止点向上止点移动,进气阀关闭,排移动,进气阀关闭,排气阀打开。气阀打开。 通过活塞将废气排出气通过活塞将废气排出气缸,为下一个工作循环缸,为下一个工作循环做好准备。做好准备
10、。a22五、柴油机的基本组成五、柴油机的基本组成柴油机的基本组成柴油机的基本组成 机机体体组组件件曲曲柄柄连连杆杆机机构构配配气气机机构构燃燃油油供供给给系系统统润润滑滑系系统统冷冷却却系系统统启启动动系系统统a23(一)机体组件(一)机体组件【功能功能】各机构和系统的装备骨架,并作各机构和系统的装备骨架,并作某些系统的组成部分。某些系统的组成部分。【组成组成】气缸盖、气缸体、曲轴箱、油底气缸盖、气缸体、曲轴箱、油底壳等零部件。壳等零部件。a24WD615WD615柴油机机体柴油机机体a25(二)曲柄连杆机构(二)曲柄连杆机构【功能功能】将活塞的往复运动转换为曲轴的将活塞的往复运动转换为曲轴的
11、旋转运动,从而实现热能向机械能的转旋转运动,从而实现热能向机械能的转换;曲轴飞轮组还承担着柴油机功率输换;曲轴飞轮组还承担着柴油机功率输出的功能。出的功能。【组成组成】活塞组、连杆组、曲轴飞轮组。活塞组、连杆组、曲轴飞轮组。a26WD615WD615柴油机曲柄连杆柴油机曲柄连杆a27(三)配气机构(三)配气机构【功能功能】定时向柴油机气缸内提供充足而定时向柴油机气缸内提供充足而干净的新鲜空气,并将燃烧后的废气排干净的新鲜空气,并将燃烧后的废气排出气缸体。出气缸体。【组成组成】进、排气门、摇臂、凸轮轴、正进、排气门、摇臂、凸轮轴、正时齿轮、气门挺杆、气门弹簧等。时齿轮、气门挺杆、气门弹簧等。a2
12、8WD615WD615柴油机配气机构(一)柴油机配气机构(一)a29WD615WD615柴油机配气机构(二)柴油机配气机构(二)a30WD615WD615柴油机配气机构(三柴油机配气机构(三)a31(四)燃油供给系统(四)燃油供给系统【功能功能】按照柴油机工作循环所规定的时按照柴油机工作循环所规定的时间及柴油机负荷情况,向柴油机气缸内间及柴油机负荷情况,向柴油机气缸内喷入适量的柴油。喷入适量的柴油。【组成组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤柴油箱、低压油管、输油泵、滤清器、高压油泵、高压油管及喷油器等清器、高压油泵、高压油管及喷油器等零部件。零部件。a32WD615WD615柴油机燃油供给系柴油
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