讲柴油机基本结构和系统课件.ppt

1、本次课内容本次课内容第二节第二节 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理第三节第三节 二冲程柴油机的工作原理二冲程柴油机的工作原理标题：二、四冲程柴油机工作原理标题：二、四冲程柴油机工作原理目的与要求目的与要求 掌握四、二冲程的工作原理及掌握四、二冲程的工作原理及定时；二冲程与四冲程柴油机的比定时；二冲程与四冲程柴油机的比较。较。第二节第二节 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理一、四冲程柴油机工作原理一、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机的定时二、四冲程柴油机的定时一、四冲程柴油机工作原理一、四冲程柴油机工作原理第一冲程第一冲程进气冲程进气冲程 为了使柴油机作功更完善，必须在

2、进气过为了使柴油机作功更完善，必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始点至上上点的曲柄转角叫做进气提前角。点至上上点的曲柄转角叫做进气提前角。下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角（利用惯性进气）。整个进气进气延迟角（利用惯性进气）。整个进气过程所占的总角度约为过程所占的总角度约为220250CA。一、四冲程柴油机工作原理一、四冲程柴油机工作原理第二冲程第二冲程压缩冲程压缩冲程 活塞上行，气缸容积减少，缸内气体压力活塞上行，气缸容积减少，缸内气体压力和温度随之升高，到达压缩终点时，压力和温度随之升高，到达压

3、缩终点时，压力增高到增高到 36MPa，温度升至，温度升至 600700（柴油的自燃温度为（柴油的自燃温度为270左右），通常压左右），通常压缩终点的气体压力和温度分别用缩终点的气体压力和温度分别用Pc和和tc表示表示。四冲程机压缩过程所占的总角度约为四冲程机压缩过程所占的总角度约为140160CA。一、四冲程柴油机工作原理一、四冲程柴油机工作原理第三冲程第三冲程燃烧和膨胀冲程燃烧和膨胀冲程 在活塞到达上止点前，燃油经喷油器以在活塞到达上止点前，燃油经喷油器以雾状喷入气缸的高温高压空气中，并与雾状喷入气缸的高温高压空气中，并与其混合，在上止点附近自燃，由于燃油其混合，在上止点附近自燃，由于燃油

4、强烈燃烧，使气缸内气体温度迅速上升强烈燃烧，使气缸内气体温度迅速上升到到14001800或更高些，压力增加至或更高些，压力增加至58MPa，甚至，甚至15MPa以上。燃烧产生以上。燃烧产生的最高压力称最高爆发压力，用的最高压力称最高爆发压力，用Pz表示表示，最高温度，最高温度tz表示。表示。四冲程机燃烧膨胀过程所占的总角度约四冲程机燃烧膨胀过程所占的总角度约为为130160CA。一、四冲程柴油机工作原理一、四冲程柴油机工作原理第四冲程第四冲程排气冲程排气冲程 这一阶段，要求废气排得越干净越好，所这一阶段，要求废气排得越干净越好，所以与进气阀启闭一样，排气阀也是提前开以与进气阀启闭一样，排气阀也

5、是提前开启，延迟关闭。排气阀开启时，活塞尚在启，延迟关闭。排气阀开启时，活塞尚在下行，废气靠气缸内外压力差进行自由排下行，废气靠气缸内外压力差进行自由排气。从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫气。从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫做排气提前角。做排气提前角。四冲程机排气冲程所占的总角度约为四冲程机排气冲程所占的总角度约为210240CA。一、四冲程柴油机工作原理一、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机的定时二、四冲程柴油机的定时 气阀重叠角气阀重叠角 由图可以看出，在进气上止点前后进排气由图可以看出，在进气上止点前后进排气阀同时开启着，这段重叠的曲柄转角称为阀同时开启着，这段重叠的曲柄转角称为气阀重

6、叠角。适当的气阀重叠角不仅不会气阀重叠角。适当的气阀重叠角不仅不会使废气倒灌入进气管，而且还有利于废气使废气倒灌入进气管，而且还有利于废气的清除和新空气的充入。新鲜的空气对燃的清除和新空气的充入。新鲜的空气对燃烧室壁面能起到冷却作用。烧室壁面能起到冷却作用。二、四冲程柴油机的定时二、四冲程柴油机的定时 第三节第三节 二冲程柴油机的工作原理二冲程柴油机的工作原理一、二冲程柴油机工作原理一、二冲程柴油机工作原理二、二冲程柴油机的定时二、二冲程柴油机的定时三、二冲程与四冲程柴油机的比较三、二冲程与四冲程柴油机的比较一、二冲程柴油机工作原理一、二冲程柴油机工作原理第一冲程第一冲程扫气及压缩扫气及压缩

7、活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口扫出气缸。活塞继续上行，逐渐遮气口扫出气缸。活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后，空气住扫气口，当扫气口完全关闭后，空气停止充入，排气还在进行，这阶段称为停止充入，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段过后排气阶段”。一、二冲程柴油机工作原理一、二冲程柴油机工作原理第一冲程第一冲程扫气及压缩扫气及压缩 排气口关

8、闭时，气缸中的空气就开始被排气口关闭时，气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点时，喷油器压缩。当压缩至上止点前点时，喷油器将燃油喷入气缸，与高温高压的空气相将燃油喷入气缸，与高温高压的空气相混合，自行着火燃烧。混合，自行着火燃烧。一、二冲程柴油机工作原理一、二冲程柴油机工作原理第二冲程第二冲程燃烧膨胀及排气燃烧膨胀及排气 活塞在高温高压燃气的推动下，由上止活塞在高温高压燃气的推动下，由上止点向下运动，对外膨胀作功，活塞下行点向下运动，对外膨胀作功，活塞下行直至排气口打开，膨胀作功结束直至排气口打开，膨胀作功结束。一、二冲程柴油机工作原理一、二冲程柴油机工作原理第二冲程第二冲程燃烧膨胀及排

9、气燃烧膨胀及排气 活塞下行直至排气口打开，膨胀作功结活塞下行直至排气口打开，膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身压力从排气束，气缸内大量废气靠自身压力从排气口排入到排气管。当气缸内的压力降至口排入到排气管。当气缸内的压力降至接近扫气压力时，下行活塞把扫气口打接近扫气压力时，下行活塞把扫气口打开，扫气空气进入气缸，同时把气缸内开，扫气空气进入气缸，同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点，本冲程结束。下止点，本冲程结束。一、二冲程柴油机工作原理一、二冲程柴油机工作原理二、二冲程柴油机的定时二、二冲程柴油机的定时三、二冲程柴油机与四冲程三、二冲程柴油机与

10、四冲程柴油机的比较柴油机的比较 1 1、二冲程柴油机的优点：、二冲程柴油机的优点：提高了柴油机的作功能力提高了柴油机的作功能力改善了柴油机的动力性改善了柴油机的动力性简化了柴油机的结构简化了柴油机的结构2 2、二冲程柴油机的缺点：、二冲程柴油机的缺点：换气质量差、热效率低换气质量差、热效率低热负荷较高热负荷较高三、二冲程柴油机与四冲程三、二冲程柴油机与四冲程柴油机的比较柴油机的比较 3 3、二冲程柴油机特点：、二冲程柴油机特点：二冲程柴油机凸轮轴转速与曲轴转速相二冲程柴油机凸轮轴转速与曲轴转速相同；而四冲程柴油机凸轮轴转速是曲轴同；而四冲程柴油机凸轮轴转速是曲轴转速的一半，即转速的一半，即1:

11、21:2。一个工作循环中，二冲程柴油机下行对一个工作循环中，二冲程柴油机下行对外作功，上行则靠外力驱动，而四冲程外作功，上行则靠外力驱动，而四冲程机除燃烧膨胀冲程对外作功外，其它三机除燃烧膨胀冲程对外作功外，其它三个冲程都是耗功冲程。个冲程都是耗功冲程。三、二冲程柴油机与四冲程三、二冲程柴油机与四冲程柴油机的比较柴油机的比较 3 3、二冲程柴油机特点：、二冲程柴油机特点：二冲程柴油机进排气重叠角大约为二冲程柴油机进排气重叠角大约为8080100100，四冲程柴油机的气阀重叠角较，四冲程柴油机的气阀重叠角较小，约为小，约为25256060。三、二冲程柴油机与四冲程三、二冲程柴油机与四冲程柴油机的

12、比较柴油机的比较 3 3、二冲程柴油机特点：、二冲程柴油机特点：柴油机的实际压缩始点并非在下止点。柴油机的实际压缩始点并非在下止点。四冲程柴油机要到下止点后某个角度进四冲程柴油机要到下止点后某个角度进气阀才关闭，二冲程柴油机也要到下止气阀才关闭，二冲程柴油机也要到下止点后排气口（阀）关闭，压缩才开始。点后排气口（阀）关闭，压缩才开始。所谓有效压缩比是指考虑冲程损失后有所谓有效压缩比是指考虑冲程损失后有效气缸总容积与压缩室容积之比，即：效气缸总容积与压缩室容积之比，即：chschsceVVVVV)1(1)1(三、二冲程柴油机与四冲程三、二冲程柴油机与四冲程柴油机的比较柴油机的比较 课外作业课外作业1简述柴油机的基本工作原理和基本结构。简述柴油机的基本工作原理和基本结构。2简述四冲程和二冲程柴油机的工作原理。简述四冲程和二冲程柴油机的工作原理。3二冲程与四冲程柴油机比较有何特点？二冲程与四冲程柴油机比较有何特点？