第四章柴油机增压及中冷技术
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汽车发动机原理名词解释123发动机理论循环:将⾮常复杂的实际⼯作过程加以抽象简化,忽略次要因素后建⽴的循环模式。
循环热效率t η:⼯质所做循环功与循环加热量之⽐,⽤以评定循环经济性。
指⽰热效率it η:发动机实际循环指⽰功与所消耗的燃料热量的⽐值。
有效热效率et η:实际循环的有效功与所消耗的热量的⽐值。
指⽰性能指标:以⼯质对活塞所作功为计算基准的指标。
有效性能指标:以曲轴对外输出功为计算基准的指标。
指⽰功率i P :发动机单位时间内所做的指⽰功。
有效功率e P :发动机单位时间内所做的有效功。
机械效率m η:有效功率e P 与指⽰功率i P 的⽐值。
平均指⽰压⼒m i p :单位⽓缸⼯作容积,在⼀个循环中输出的指⽰功。
平均有效压⼒m e p :单位⽓缸⼯作容积,在⼀个循环中输出的有效功。
有效转矩tqT :由功率输出轴输出的转矩。
指⽰燃油消耗率i b :每⼩时单位指⽰功所消耗的燃料。
有效燃油消耗率e b :每⼩时单位有效功率所消耗的燃料。
指⽰功i W :⽓缸内每循环活塞得到的有⽤功。
有效功e W :每循环曲轴输出的单缸功量。
⽰功图:表⽰⽓缸内⼯质压⼒随⽓缸容积或曲轴转⾓的变化关系的图像。
p V -图即为通常所说⽰功图,p ?-图⼜称为展开⽰功图。
换⽓过程:包括排⽓过程(排除缸内残余废⽓)和进⽓过程(冲⼊所需新鲜⼯质,空⽓或者可燃混合⽓)。
配⽓相位:进、排⽓门相对于上、下⽌点早开、晚关的曲轴转⾓,⼜称进排⽓相位。
排⽓早开⾓:排⽓门打开到下⽌点所对应的曲轴转⾓。
排⽓晚关⾓:上⽌点到排⽓门关闭所对应的曲轴转⾓。
进⽓早开⾓:进⽓门打开到上⽌点所对应的曲轴转⾓。
进⽓晚关⾓:下⽌点到进⽓门关闭所对应的曲轴转⾓。
⽓门重叠:上⽌点附近,进、排⽓门同时开启着地现象。
扫⽓作⽤:新鲜⼯质进⼊⽓缸后与缸内残余废⽓混合后直接排⼊排⽓管中。
排⽓损失:从排⽓门提前打开,直到进⽓⾏程开始,缸内压⼒到达⼤⽓压⼒前循环功的损失。
⾃由排⽓损失:因排⽓门提前打开,排⽓压⼒线偏离理想循环膨胀线,引起膨胀功的减少。
《柴油机维修技术》习题答案第1章柴油机构造、拆装和试机1.1 柴油机总体构造1.1.1一.填空题1.柴油发动机是由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系和起动系组成。
2.四冲程柴油机曲轴转二周,活塞在气缸里往复行程四次,进、排气门各开闭一次,气缸里热能转化为机械能一次。
3.柴油机的动力性指标主要有有效扭矩(Me)、有效功率(Ne);经济性主要指标是有效燃油消耗率(ge)。
4.柴油机每一次将热能转化为机械能,都必须经过进气、压缩、作功和排气这样一系列连续过程,称为柴油机的一个工作循环。
二、解释术语1.上止点和下止点答:上止点是指活塞离曲轴回转中心的最远位置;下止点是指活塞离曲轴旋转中心的最近位置;2.压缩比答:压缩比是指气缸总容积与燃烧室的比值,即ε=V a / V C =1+V h /V c。
3.活塞行程答:活塞行程是指上下止点间的距离,即S=2r。
4.柴油机排量答:柴油机的排量(活塞总排量V H)是多缸柴油机所有气缸工作容积之和,若气缸数为i,则V H =i·V h。
5.柴油机有效转矩答:柴油机通过飞轮对外输出的扭矩,称为有效扭矩(Me),单位为N·m。
有效扭矩与负荷施加在柴油机曲轴上的阻力矩相平衡。
6.柴油机有效功率答:柴油机在单位时间内对外作功的量,又叫作功的速率,单位为kW。
它等于有效扭矩与曲轴转速的乘积,即Ne=2πnMe×10-3/60其中n为转速(r/min )7.柴油机燃油消耗率答:柴油机每发出1kw有效功率,在1小时内所消耗的燃料质量,单位为g/(kW·h)。
即:g e=G T ×103 / Ne 其中G T为每小时的燃油消耗量(kg/h)三.判断题(正确打√,错误打×)1.柴油机各气缸的总容积之和,称为柴油机排量。
(×)2.柴油机的燃油消耗率越小,经济性越好。
(√)3.柴油机总容积越大,它的功率也就越大。
柴油机增压器后空气温度变化过程柴油机增压器后空气温度的变化过程是指在柴油机中增压器起作用后,空气温度如何随着压力变化而变化的过程。
首先,我们需要了解增压器的作用。
增压器是柴油机中的一个重要部件,它通过增加进气量,提高氧气的浓度,从而增加燃烧室内燃烧的燃料量,使柴油机的功率得到提升。
而随着进气量的增加,进入燃烧室的空气压力也相应地增加,而压力的增加会导致空气温度的升高。
增压器的工作原理是通过利用柴油机排气管中的排气能量来驱动增压器的转子旋转从而压缩进气空气,在增压器中,空气经过转子的旋转被压缩,从而使充入燃烧室的空气密度增加。
而增压器中的空气密度增加会导致空气温度的升高。
当压缩比增加时,温度也相应地上升。
在柴油机增压器后的空气温度变化过程中,首先增压器开始工作时,进气道的空气被压缩,温度开始上升。
随着压力的增加,空气温度也逐渐升高。
这是因为空气压缩时,分子之间的碰撞更加频繁,分子的热运动增加,从而使空气的温度升高。
在增压器的作用下,空气压力继续上升,空气温度也会随之升高。
增压比越大,温度的升高越明显。
当增压器的压力达到一定值时,空气温度达到最高点,这个点被称为最高增压温度。
在这个温度下,燃烧室内的空气密度达到最高值,氧气浓度也得到最大程度的提高,从而使燃料充分燃烧,提高柴油机的功率。
然而,增压器后空气温度过高会对柴油机的运行造成一定的不利影响。
过高的空气温度会导致燃烧室内的燃料在进入时过热,容易引起自燃或爆震。
此外,过高的空气温度也会使柴油机的润滑油和冷却水的温度上升,加剧了发动机的冷却和润滑工作,对发动机的寿命和可靠性产生负面影响。
为了避免空气温度过高的问题,柴油机通常还会配备进气冷却器或者中冷器。
进气冷却器通过冷却系统来降低进气温度,以控制空气温度在合适的范围内。
中冷器采用冷却介质与增压空气进行热交换,使增压后的空气温度下降。
这些降温装置的作用是保证增压器后的空气温度不会过高,保障发动机的正常工作和寿命。
前 言100多年前,鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)发明的柴油机对世界文明、人类生活起到了巨大的推动作用。
21世纪是绿色柴油机的时代。
传统的机械式燃油系统已经不能适应柴油机技术发展的需要,柴油机电控燃油系统是必然之选。
SC8DK系列柴油机是上柴公司在D6114系列B型柴油机的基础上,采用日本电装公司先进技术——ECD-U2高压共轨燃油喷射系统,自主开发的一款满足国三排放要求的电控发动机。
该产品第一台样机已于2004年在日本通过了欧3排放检测,并于2005年3月通过了国家欧3排放认证检测。
为了帮助广大服务人员提高SC8DK系列电控发动机的维修服务能力,上柴动力营销公司服务部特组织人员编写了本培训手册。
本手册是在原有电控柴油机“维修诊断手册”的基础上,结合公司技术、配套、培训、服务等部门近两年来在国三柴油机维修实践中积累的宝贵经验,并参考其它相关资料编辑而成,其中电气诊断部分得到了工程应用中心各位领导和电气工程师的大力支持。
本手册分成上、下两册。
上册为《原理》部分,侧重于介绍电控发动机的工作原理,希望引导读者从“根”上去分析解决问题;下册为《实践》部分,侧重于对经典案例的介绍和分析,希望能够抛砖引玉,帮助读者打开思路,提供参考。
如果读者具备一定的电工方面知识,将更有助于理解《实践》部分所介绍的内容。
本手册编辑人员:主 编:陈良宇编 审:葛澄、杨旭东编 委:俞士良、崔柳青、王兴君、储春杰责任编辑:杨荣林由于时间仓促,经验有限,错误不当之处在所难免,望读者多加指正,以便在修订再版时更正补充。
目录第一章概述 (3)第一节柴油机技术的三次飞跃 (3)第二节电控共轨系统的简史 (4)第三节电控共轨系统的特点和优势 (5)第二章上柴SC8DK系列电控柴油机简介 (8)第一节SC8DK系列电控柴油机的识别 (8)第二节SC8DK系列电控柴油机型谱 (9)第三节SC8DK系列电控柴油机的特点 (10)第四节SC8DK系列柴油机的控制系统简介 (11)第五节SC8DK系列柴油机的线束部分简介 (13)第六节SC8DK系列柴油机的燃油系统简介 (13)第七节SC8DK系列柴油机的部分功能简介 (14)第三章燃油系统零部件结构和原理 (15)第一节油泵(HP0型)的结构和工作原理 (16)一、结构和特性 (16)二、油泵各零部件功能介绍 (17)三、油泵工作原理 (20)第二节共轨管的结构和工作原理 (23)一、共轨管的结构和功能 (23)二、各零部件结构和工作原理 (23)第三节喷油器的结构和工作原理 (26)一、概述 (26)二、喷油器工作原理 (27)三、喷油器驱动电路 (28)四、带 QR 代码的喷油器 (29)第四节燃油喷射控制 (30)一、概述 (30)二、各种燃油喷射控制类型 (30)三、燃油喷射量控制 (30)四、燃油喷射率控制 (33)五、燃油喷射正时控制 (34)六、燃油喷射压力控制 (35)七、其他燃油喷射量控制 (35)第四章控制系统零部件结构和原理 (38)第一节发动机控制系统图(参考) (38)第二节发动机ECU(电子控制单元) (39)第三节各种传感器功能 (39)一、NE传感器(转速)和G传感器(气缸识别) (40)二、油门踏板位置传感器 (42)三、冷却液温度传感器 (42)四、进气温度传感器 (42)五、进气压力传感器 (43)六、燃油温度传感器 (43)第四节主继电器控制 (44)第一章概述为了解决能源危机和环境污染两大问题,世界各国对车辆的燃油经济性和废气排放提出了越来越高的要求。
柴油机中冷增压原理
柴油机中冷增压原理是通过在进气道中引入中冷器,将进气空气冷却后再进入缸内,达到增加气缸内密度、提高进气量的效果。
中冷器通常采用水冷或气冷方式,并与进气歧管相连。
中冷增压原理的工作过程如下:首先,进气空气在进入中冷器前被压缩机压缩,此时温度升高。
然后,经过中冷器冷却后的空气,温度下降,密度增加。
最后,冷却后的空气再次通过进气道进入缸内,与燃油混合并燃烧,从而提高了燃烧效率和动力输出。
中冷增压原理的优点有以下几个方面:首先,通过减少进气空气的温度,可以降低进气温度对燃烧产生的不良影响,减少氮氧化物(NOx)和颗粒物排放。
其次,增加进气密度可以提高进气量,增加了氧气供应,从而提高了燃烧效率和动力输出。
再次,降低了排气温度,减少了对排气系统和涡轮增压器的热负荷,延长了其使用寿命。
总的来说,柴油机中冷增压原理通过冷却进气空气,提高了进气密度,优化了燃烧效率,提高了动力输出,同时减少了有害排放物的排放,具有重要的意义和应用价值。
柴油机增压器的工作原理是通过提高进气压力,增加进气密度,从而在相同的气缸容积中冲入更多的空气量,喷入更多的燃油,使燃料燃烧更充分,提高柴油机的动力性、比功率、燃料经济性,同时降低废气排放和噪声。
增压器主要由压气机构(增压器)和中间冷却器组成。
增压器的核心部件是涡轮机,其工作原理如下:
1. 废气涡轮增压:柴油机气缸排出的废气经排气管进入涡轮机,在涡轮机中膨胀做功,推动涡轮机转动。
涡轮机与压气机同轴连接,当涡轮机转动时,压气机也开始工作。
2. 压气过程:压气机将进入的空气进行压缩,提高空气压力,使进气密度增加。
压缩后的新鲜空气通过进气管送往柴油机的各个气缸。
3. 中间冷却:为了进一步提高进气密度,增压后的空气通过中间冷却器进行冷却,降低温度,使空气密度增加。
这样的发动机称为增压中冷式发动机。
柴油机增压器的工作原理是通过废气涡轮增压,将进入发动机气缸的空气预先进行压缩,提高进气压力和密度,使燃料燃烧更充分,从而提高柴油机的性能。