150马力船用柴油机柴油机的主要几何名称 压缩比ε是柴油机主要性能参数之一,表示缸内工质被压缩程度。ε愈大,被压缩终点的压力、温度愈高,柴油机易起动,热效率也高,ε过高使柴油机工作粗暴,机械负荷过大,磨损加剧,消耗压缩功增大,机械效率降低,输出功率减小。ε可通过改变Vc来调节。柴油机压缩比约为12~22。中、高速机压缩比高于低速机。低速机:13~15,中速机:14~17,高速机:15~22,增压机:11~14(低散热少,增压后Pc、Tc相应高)。 当气缸直径与活塞冲程确定后,气缸工作容积Vh也随着确定了,所以若要调整压缩比,可通过改变压缩容积Vc来实现。
柴油机的工作原理 一、四冲程柴油机工作原理) 若柴油机工作循环的进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程是通过四个冲程(即曲轴回转两周)来完成的,这种柴油机就叫四冲程柴油机。冲程──进气冲程 这一冲程的任务是使气缸内充满新鲜空气。活塞由上止点下行,进气阀已打开,由于气缸容积不断增大,缸内压力下降,依靠气缸内外的气压差作用,新鲜空气通过进气阀被吸入气缸。由于受流阻等影响,在进气过程的大部分时间里,气缸内压力低于大气压力,到下止点时,缸内气压的为0.08~0.95Mpa,温度约为30~70℃。这时,排气阀和喷油器均关闭。 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220~250°CA。 第二冲程──压缩冲程 这一冲程的任务是压缩冲程吸入的空气,提高空气的温度与压力,为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件。活塞从下止点向上运动,自进气阀关闭开始压缩,一直到活塞到达上止点为
6 止。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,压力到 3~6MPa,温度升至 600~700℃(柴油的自燃温度为270℃左右),通常压缩终点的气体压力和温度分别用Pc和tc表示。 四冲程机压缩过程所占的总角度约为140~160°CA。
四冲程柴油机工作原理 第三冲程──燃烧和膨胀冲程 这一冲程的任务是完成两次能量转换。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,并与其混合,在上止点附近自燃,由于燃油强烈燃烧,使气缸内气体温度迅速上升到1400~1800℃或更高些,压力增加至5~8MPa,甚至13MPa以上。燃烧产生的压力称爆发压力,用pz表示,温度tz表示。高温高压燃气(即工质)膨胀推动活塞下行作功。在上止点后的某一时刻燃烧基本结束,燃气继续膨胀,到排气阀下止点前开启时膨胀过程结束。膨胀终了时气缸内气体压力pb约为0.25~0.45MPa,温度tb约为600~700℃。 四冲程机燃烧膨胀过程所占的总角度约为130~160°CA。第四冲程──排气冲程 这一冲程的任务是将作功后的废气排出气缸外,为下一循环新鲜空气的进入提供条件。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气。从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫做排气提前角。当活塞从下止点上行时,废气被活塞推出气缸,此时排气过程是在略高于大气压力(约1.05~1.1大气压),且在压力基本不变的情况下进行的。排气阀一直延迟到活塞到达上止点之后才关闭,这样可利用气流的惯性作用,继续排出一些废气。
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