第六章-柴油机进、排气系统

柴油机的进排气系统结构设计1进气系统设计1.1进气系统的组成及其作用进气系统主要空气滤清器和进气支管组成。

1.2空气滤清器设计1.2.1作用燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气，以一般的柴油机为例，每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。

这么多的空气，里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多，如果不把这些杂质清除，一定会加速气缸的部件的磨损，缩短整个发动机的寿命。

有实验表明，如果不加装滤清器，发动机的寿命大概缩短三分之二，所以空气滤清器是很重要的。

为了保证柴油机气缸的寿命，我们决定采纳干式滤清器。

1.2.2进气导流管的设计在现在的这个柴油机车上，为了增强进气效果，能够利用发动机的谐振，这需要空气滤清器的进气导管有交大的容积，来增强发动的谐振，提升进气效能，但进气导管又不能做的太粗，否则在里面流动的新奇空气的流速太低，反而不利于进气，为了使效果最佳，本次设计的柴油机的导流管应该做的又细又长。

1.2.3进气支管的设计进气支管对于柴油机或者气道燃油喷射式发动机来说，进气支管必须把新奇的空气分配到各个气缸的进气道里面来，而且是均匀的分配，从这个要求考虑，进气支管必须是等长的，而且为了保证空气具有较高的流速，进气支管的内壁的应该尽可能的光滑，以便提升进气水平。

一般进气道使用合金铸铁制造，但车辆轻量化是汽车的重点进展方向之一，为了配合这种趋势，近来也采纳铝合金制造的进气支管，这种进气支管具有质量轻，导热性能优良的特点，随着科技的进步也有采纳复合材料的进气支管，而且应用越来越广。

这种进气支管，内壁光滑，质量很轻，关键是其无需特别加工，其内壁就特别光滑，这点十分重要，所以有增大应用的趋势。

1.3进气系统的方案为了充分利用进气歧管的谐波效应，使发动机在低速时获得大扭矩，在高速时获得大功率，保证在不同工况下具有良好的性能，汽车发动机采纳了可变进气系统。

每个进气歧管都有两个进气通道，一长一短。

根据汽油机的工作转速高低、负荷大小，由旋转阅A操纵空气经过哪一个通道流进气缸，可变进气管，它由两种长度的冲压管组成，可旋转阀A在外壳中转动；中低速时，空气由外侧通道经单独的进气管进入一长管，实现中、低速大扭矩；高速时，空气由内部通口经双进气管进入一短管，实现高速大功率。

柴油机的工作原理引言概述：柴油机是一种内燃机，利用燃料的燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，从而驱动机械设备。

本文将详细介绍柴油机的工作原理。

一、进气系统1.1 进气阀控制：柴油机进气阀的控制是由凸轮轴驱动的。

凸轮轴上的凸轮通过推杆和摇臂传递力量，使进气阀开启和关闭。

1.2 进气道：柴油机通过进气道从外部吸入空气。

进气道通常设有空气过滤器，以过滤空气中的杂质和灰尘。

1.3 涡轮增压器：柴油机中的涡轮增压器可以增加进气压力，提高燃烧效率和动力输出。

二、燃油系统2.1 燃油喷射泵：燃油喷射泵是柴油机中的关键组件，它负责将燃油以高压喷射到气缸中。

喷射泵的工作原理是通过凸轮轴驱动的柱塞来产生高压燃油。

2.2 喷油嘴：喷油嘴是燃油喷射泵的出口，通过喷油嘴将高压燃油喷射到气缸中。

喷油嘴的喷油时间和喷油量可以通过控制喷油泵的工作来调节。

2.3 燃油滤清器：燃油滤清器用于过滤燃油中的杂质和污染物，保证燃油的纯净度，防止喷油嘴堵塞。

三、压缩系统3.1 活塞压缩：柴油机中的活塞在上行过程中将进气气体压缩，使气体温度升高。

3.2 活塞环密封：活塞环的密封性能对柴油机的工作效率和排放有重要影响。

活塞环的主要作用是防止燃烧室内的高压燃气泄漏到曲轴箱。

3.3 缸盖和气缸：缸盖和气缸是柴油机中的关键组成部分，用于容纳活塞和形成燃烧室。

缸盖上通常还设有喷油嘴和气门。

四、燃烧系统4.1 点火：柴油机中的燃烧是通过高压燃油喷射到高温高压气体中引起的自燃。

柴油机不需要点火器来点燃燃油。

4.2 燃烧室：燃烧室是柴油机中燃烧过程发生的地方，它的形状和设计对燃烧效率和排放有重要影响。

4.3 燃烧产物：柴油机燃烧产生的主要产物是二氧化碳和水蒸气，同时还会产生一些氮氧化物和颗粒物。

五、排气系统5.1 排气阀：排气阀的控制是由凸轮轴驱动的，它负责打开和关闭气缸的排气通道。

5.2 排气管：排气管将废气从气缸中排出，通常还设有催化剂和消声器，以减少废气对环境的污染和噪音。

柴油机的排气系统柴油机是一种燃烧内燃机，是广泛应用于各种工业、农业、交通和航空部门的发动机类型之一。

与汽油发动机相比，柴油机在功率、扭矩、燃料经济性和可靠性方面均具有优势。

但是，柴油机的排气系统也面临着各种挑战，如排放废气、排气噪音和腐蚀等方面。

本文将探讨柴油机排气系统的构成、功能、问题和解决方法。

一、排气系统的构成柴油机排气系统包括进气歧管、排气歧管、排气管、消声器、废气再循环装置(EGR)、涡轮增压器和蒸汽排放系统等部件。

其中，涡轮增压器和EGR是常用的附属装置，可帮助提高柴油机的性能和燃烧效率。

进气歧管: 进气歧管是将空气引入发动机的部件，通常与排气歧管相连。

它的主要作用是提供发动机所需的空气，以满足燃油的燃烧需求。

排气歧管: 排气歧管是将燃烧废气从发动机排出的部件。

几乎所有的柴油机都配备了排气歧管，通常是连接在汽缸头部的管道系统。

排气管: 排气管是连接排气歧管和消声器的部件。

它的外观通常为圆形或椭圆形，其尺寸和形状对柴油机的性能和声音有着重要的影响。

消声器: 消声器是柴油机排气系统中影响声音的最重要的组成部分。

如同汽车上的消音器一样，柴油机消声器通过使废气经过一系列障碍物来降低排气噪音。

EGR: EGR是将部分燃烧废气再引入到发动机进气系统中，以降低NOx排放的系统。

这种系统可以改善燃烧的效率和节能，并且可以减少对环境的负面影响。

涡轮增压器: 涡轮增压器是一种通过回收废气能量来增加空气压力以提高柴油机效率的装置。

通过涡轮增压器，发动机可以生成更多的动力和扭矩，而且燃料经济性也会提高。

蒸汽排放系统: 蒸汽排放系统是一种通过将液体燃料转化为气体状态，使其排出发动机的废气中的装置。

这种系统可以减少柴油机的大气污染特别是颗粒物。

二、排气系统的功能柴油机排气系统的主要功能是引导废气从发动机中排出，以便达到更好的性能、更少的排放和更高的经济性。

排放废气: 排气管、消声器和废气再循环(EGR)系统是减少发动机废气排放的关键部分，可以降低氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等有害物质的排放。

第六章柴油机燃烧由于能源短缺和人类对环境保护的日益关切，使得内燃机技术工作者对柴油机燃烧、经济性以及排放产生极大的兴趣。

然而，柴油机的燃烧过程是相当复杂的，它的详细机理还不十分清楚。

柴油与空气的可燃混合气在燃烧室内若干部位产生自燃，而与此同时，一些其他地方燃油可能仍处于液态。

许多发动机在运行条件下，着火开始而燃油仍在继续向燃烧室内喷射。

此时燃烧室内的燃油同全部喷射油量之比对燃烧过程有相当大的影响。

而燃油在燃烧室内的分布规律对燃烧的组织及其形态、对排放的形成都有重要影响。

本章就柴油机燃烧的基本内容及其目前发展做一分析论述。

§ 1 燃料的喷射与蒸发1.1 喷射油束的形态燃料在高压下经喷油器孔口射入燃烧室内，随着时间进展，燃料油束向前伸展和扩张。

为了解喷雾发展过程，人们通过等容模型燃烧室对单个油束的观察，得到有关喷射特性的认识。

1．高压、室温条件下喷射的油束日本学者藤本等人用高压等容模型燃烧室在室温条件下做试验。

燃烧室内压力为p0=0.098~9.91MPa，喷孔直径为0.27mm，喷油量取0.09g，喷油器开启压力p j=33.7MPa。

试验表明，从喷射开始后约0.5ms 至喷射结束时，油束形态有类似模式，如图6-1所示。

一个充分发展的油束，可将其分成各具特征的若干部分。

主流区：位于油束核心部分，单位体积内油滴量多，粒度大，流速大，动量大，为高密度的主流部分。

混流区：燃料油滴数量少，粒度也小，流速低，在油滴间卷吸入大量空气形成浓度减小的混合流域，它处于主流区的周围。

初始部分l s：油束刚离喷口具有较明显的圆锥形部分的长度。

混合部分l c：从初始部分末端至油束边界成湍流状态部分的长度。

穿透部分l p：为l s+l c，即基本保持圆锥形部分的长度。

稀释部分l d：油束的顶端，燃油稀疏部分。

通过观察和测量得知，喷射油束卷吸周围空气进入穿透部分。

而油束顶端在向前伸展中一方面排开周围空气，同时也卷吸进一些空气形成不断增长的逐渐稀薄的可燃混合气。

柴油发电机组5大系统白话文讲解
1、燃油供给系统。

作用有容量空压以一定的喷油质量喷入燃烧室。

与空气迅速良好的混合燃烧最后排出废气。

组成有低压部份。

油箱-油水分离器-粗细滤器-输油泵-高压油泵-喷油咀-进缸，输油泵除水泵外。

由高压油泵轮拖动。

高压部份。

高压油泵-喷油咀-进缸。

2、润滑系统。

作用有减少摩擦，传递热量，冷却，密封，清洁。

方式有压力润滑，飞溅润滑，重力润滑，钙基润滑。

组成有机油泵，齿轮式，转子式-机油精细滤器-进入机体油道限压阀，机油散热器，机油，机油压力表，机油冷却器。

3、冷却系统。

作用是保证机组温度控制在80℃到90℃之间，正常温度是85℃。

方式是风冷，水冷。

水冷实行强制循环。

组成有水泵，散热器，风扇，水箱，节温器，冷却液要求软水，所以加乙二醇。

4、起动系统作用是使发动机迅速起动，稳定怠速，传递扭矩，起动主机。

组成有起动机也称马达，直流电机加上起动机构。

5、进排气系统。

作用是向柴油机供给清洁无尘高密度高清晰空气。

将气缸内废气排除干净。

组成有进气，空滤器-进气管-废气涡轮增压器-弯管-进缸。

柴油机的工作原理柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油来产生动力。

它与汽油机相比具有更高的热效率和燃油经济性。

柴油机的工作原理可以分为四个基本步骤：进气、压缩、燃烧和排气。

1. 进气：柴油机通过进气门将空气引入气缸内。

进气门在正时期间打开，使气缸内的活塞向下运动，形成负压。

这个负压会吸入空气，同时关闭的进气门。

2. 压缩：进气门关闭后，活塞向上运动，将空气压缩到高压状态。

柴油机的压缩比通常比汽油机高，这是因为柴油的自燃温度较高，需要更高的压力才干点燃。

3. 燃烧：当活塞接近顶部时，高压燃油喷射器将燃油喷入气缸内。

由于气缸内的高温和高压，燃油会迅速蒸发和氧化，形成可燃的混合气。

在柴油机中，燃烧是通过压燃实现的，即燃油在高压下自燃。

4. 排气：在燃烧后，活塞再次向下运动，将燃烧产生的废气排出气缸。

废气通过排气门离开引擎，并进入排气系统。

柴油机通常具有涡轮增压器和废气再循环系统，以提高燃烧效率和减少排放。

柴油机的工作原理与汽油机有所不同，主要体现在燃烧方式和点火系统上。

柴油机通过高压燃油喷射实现燃烧，而汽油机则通过火花塞点火。

柴油机的高压燃油喷射系统需要更高的压力和更精确的控制，以确保燃油能够在正确的时机和位置点燃。

柴油机的工作原理使其在一些特定的应用领域具有优势。

由于其较高的热效率和燃油经济性，柴油机常用于大型卡车、船舶、发机电和工程机械等重型设备中。

此外，柴油机还具有较长的使用寿命和较低的维护成本。

总结起来，柴油机的工作原理包括进气、压缩、燃烧和排气四个基本步骤。

通过高压燃油喷射实现燃烧，柴油机具有较高的热效率和燃油经济性。

它在重型设备和一些特定应用领域中得到广泛应用，并具有较长的使用寿命和较低的维护成本。

柴油机排空气操作方法
1.确定柴油机的状态
在进行排空气操作之前，首先要确定柴油机的工作状态。

如果柴油机是在停机状态下进行排空气操作，那么直接进入下一步；如果柴油机是运行状态下需要排空气，那么应先停止柴油机的运行。

2.打开柴油机的排气装置
找到柴油机进气系统上的排气装置，通常位于进气管的高点处。

这个装置通常是一个螺钉或者螺栓，松开它可以放出空气。

一般情况下，排气装置需要逆时针旋转一到两圈，直至松动。

3.排放空气
在打开柴油机的排气装置之后，空气会从排气装置中排出。

排气的同时，也会有些许的燃油一起排出。

此时，需要注意观察排放的液体是否是燃油。

如果排出的液体是燃油，那么说明柴油机已经排完空气；如果排出的液体仅为清水，那么说明柴油机还未排完空气。

4.关闭排气装置
当确定柴油机已经排完空气后，需要及时关闭排气装置。

此时，应将排气装置逆时针旋转直至完全拧紧，确保不再有任何空气进入进气系统。

5.启动柴油机
在完成排空气操作后，可以启动柴油机进行工作。

此时，燃油会顺利进入气缸燃烧，使柴油机正常工作。

总结起来，柴油机排空气的操作方法包括确定柴油机状态、打开排气装置、排放空气、关闭排气装置和启动柴油机等步骤。

正确进行排空气操作可以保证柴油机正常工作，延长其使用寿命。