柴油机做功原理
- 格式:docx
- 大小:3.59 KB
- 文档页数:2
柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程----柴油发电机组柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程1、柴油机发电机组的作用2、柴油机的总体构造3、柴油机发电机组的工作原理4、柴油机发电机的使用与维护一、柴油机发电机的作用在正常工作时负载是靠市电供给电源的。
一旦市电发生中断,未连接UPS的负载同步断电,立即停止工作;UPS的蓄电池组工作的时间是有限的,随着蓄电池容量的逐渐下降,负载随时面临断电的情况。
所以,在市电停电时,发电和及时开启供电是非常重要的。
二、柴油机的总体构造柴油机主要由二大机构四大系统组成,包括:1. 曲轴连杆机构曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。
它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。
它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能,并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动,以带动其它机械做功。
(1)气缸:气缸是燃料燃烧的地方,根据油机的功率不同,气缸的直径和数目也不相同。
燃料在气缸中燃烧时,温度可高达1500~2000℃,因此,油机中必须采用冷却水散热,为此,气缸壁都做成中空的夹层,两层之间的空间称为水套。
(2)活塞:油机在工作时,活塞既承受很高的温度,又承受很大的压力,而且运动速度极快,惯性很大。
因此,活塞必须具有良好的机械强度和导热性能,并且应当用质量较轻的铝合金铸造,以减小惯性。
为了使活塞与气缸之间紧密接触,活塞的上部还装有活塞环,如图,活塞环有压缩环(气环)和油环两种,气环的作用是防止气缸漏气,油环的作用是防止机油窜入燃烧室。
(3)连杆与曲轴:连杆将活塞与曲轴连接起来,从而将活塞承受的压力传给曲轴,并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。
2.配气机构配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门,将新鲜的气体送入气缸,并及时将燃烧后的废气排出。
配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。
配气机构工作原理3.供油系统柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。
第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的基本结构一、柴油机的基本工作原理柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。
它的基本工作原理是使燃油直接在发动机的气缸中燃烧,将燃油的化学能转变成热能,从而生成高温高压的燃气,因燃气膨胀,推动活塞运动,通过曲柄连杆对外做功,将热能转变为机械能。
柴油机中燃油的化学能要经过燃烧才能转变成热能。
要燃烧就必须有空气。
为此,在喷入燃油之前必须先使空气进入气缸。
但光有空气和燃油若无点火源(热源)还是不能燃烧。
柴油机是压缩发火的,为此,要将从大气中吸入柴油机气缸内的室温空气,先依靠活塞上行压缩,使之达到足够高的温度和压力。
此时再将燃油以雾化状态喷入,即可在高温高压的空气中自然。
燃油燃烧后放出大量的热能,使燃气的压力、温度急剧增高,在气缸内膨胀,推动活塞作功。
膨胀终了时,气体失去了作功能力,变成废气,排出气缸,以便新气再次进入。
综上所述,柴油机每作一次功,必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能实行,进行了这五个过程就完成了一个工作循环。
然后不断重复进行这些过程,使柴油机持续工作。
二、柴油机的基本结构柴油机的基本结构如图l-1所示,柴油机要按前述工作原理工作,必须包括以下部件、系统和装置。
(一)固定部件主要由气缸盖1、气缸套3、机体10、机座8、主轴承9等构成柴油机本体和运动件的支承,并和有关运动部件配合构成柴油机的工作空间。
(二)运动部件主要由活塞2、活塞销4、连杆5、连杆螺栓6、曲轴7等组成。
它们与固定部件配合完成空气压缩及热能到机械能的转换。
(三)配气系统它包括进气系统和排气系统。
进气系统主要由空气滤清器、进气管件、气缸盖内的进气道、进气阀16、气阀弹簧20、摇臂15、顶杆13、凸轮轴11和凸轮轴传动机构等所组成,用来在规定的时间内向气缸内充入足够的新鲜空气。
排气系统主要由排气阀19、气阀弹簧20、摇臂15、顶杆13、凸轮轴11和传动机构以及排气管、排气消音器等组成。
用来在规定时间内将气缸内作功后的废气排入大气。
柴油机燃油系统工作原理
柴油机燃油系统是柴油机的重要组成部分,它的正常运行将直接决定柴油机的性能和使用寿命。
因此,掌握柴油机燃油系统的工作原理是必要的。
柴油机燃油系统一般由柴油燃料供应系统及柴油燃烧系统组成。
柴油燃料供应系统主要由燃料泵,滤清器,喷注器,燃料油箱,润滑油箱,油管等部件组成,可把柴油供应到燃烧室中。
柴油燃烧系统主要由燃烧室,压缩机,排气阀及涡轮等部件组成,它的作用是将柴油进行燃烧,产生高温的燃烧气体,并由压缩机得到高压高温的混合气体。
该混合气体经过气门出现遗迹燃烧时,由排气阀排出,工作过程在活塞背面产生做功,驱动做动机转。
柴油机燃油系统的正常星火必须满足几个基本要求,如正确的供油压力,燃料的正确喷射,燃烧的正确温度等等。
正常情况下,正确的供油压力可以确保柴油机有足够的燃料供应,从而保证正常的运行;而且,通过燃料的喷射可以使柴油燃烧更加完善,燃烧温度可以更高一些,从而使柴油机发挥更高的效率。
此外,还可以通过涡轮喷油,在柴油机输出功率时,使柴油机燃烧更均匀,从而提高燃烧温度和柴油机的效率。
由此可见,柴油机燃油系统是柴油机运行中非常重要的组成部分,它的工作原理包括柴油燃料供应系统和柴油燃烧系统,可以确保柴油机的正常运行,并提高柴油机的性能和使用寿命。
柴油机燃油系统的维护也是非常重要的,需要定期检查燃油油量
和燃料系统的各个部件的工作状态,一旦出现问题,应及时采取正确的措施进行修复,以确保柴油机的正常运行。
总之,柴油机燃油系统是柴油机运行中非常重要的部分,深入理解柴油机燃油系统的工作原理,并且能给予适当的维护,可以提高柴油机的使用效率和使用寿命,发挥柴油机的最大性能。
柴油发动机的工作原理柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。
工作时,空气在气缸内被压缩而温度升高,定时喷入气缸的柴油自行着火燃烧,产生高温、高压的燃气,燃气膨胀推动活塞做功,将热能转变为机械功。
柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀做功和排气等过程组成。
这些过程可以由四冲程柴油机来实现,也可由二冲程柴油机来实现。
(一)四冲程柴油机(非增压)的基本工作原理用四个行程,曲轴调头两周顺利完成一个工作循环的柴油机表示四冲程柴油机。
工作时活塞并作往复直线运动,曲轴并作转动运动。
活塞发生改变运动方向的瞬时边线称止点(死去点),终了点处的活塞瞬时运动速度为零。
距曲轴中心最北的止点称横移点,最近的止点称VTD点。
1.进气行程活塞从横移点上行,入气阀关上。
由于活塞上行的穿刺促进作用,新鲜空气压入气缸。
为了能够压入更多的空气,入气阀通常在横移点前提前打开,在VTD点后延后停用,入气阀打开的沿袭角度约为220-250度。
2.放大行程活塞从下止点上行,进、排气阀均关闭。
上行的活塞对缸内的空气进行压缩,使其温度和压力均不断升高。
压缩终点的压力约为3-6mpa,温度约为500-700℃,在上止点(压缩终点)附近,燃油经喷油器以雾化的状态喷入燃烧室,并在高温高压空气的作用下,开始自行发火燃烧。
3.膨胀行程活塞由横移点向上运动,入、排气阀均停用。
在此行程的初期,冷却仍在稳步猛烈地展开,并使缸内的压力和温度都急剧增高,其最大值分别仅约6-9mpa,和1500-2000℃左右。
高温高压燃气膨胀推动活塞下行做功,在上止点后某一时刻,燃烧基本结束,燃气继续膨胀做功。
当活塞到达下止点前某一时刻,排气阀开启,排气过程开始。
此时,气缸内的压力约为0.2-0.5mpa,温度600-700℃。
活塞则继续下行到下止点。
4.排气行程活塞在曲轴助推下由VTD点向上运动,排气阀稳步打开着,下行的活塞将气缸内的废气私自拉扯过来。
为了同时实现充份排气和增加排气过程中所消耗的功,排气阀不但在VTD点前提前打开,而且必须在排气行程完结的横移点后才停用。
柴油机的工作原理柴油发动机工作原理将一种能量转变为机械能的机器,叫做发动机。
各种发动机按照能源不同,可分为:风力发动机(简称风力机);水力发动机(简称水力机);热力发动机(简称热机)等。
把燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的发动机统称做热机,如蒸汽机、柴油机等。
根据燃料进行燃烧过程所处的地点不同,热机可分为外燃机和内燃机两大类。
燃料在发动机外部进行燃烧的热机,叫做外燃机。
如蒸汽机(往复式)、汽轮机(回转式)等。
燃料直接在发动机内部进行燃烧的热机叫做内燃机。
如柴油机、汽油机、天然气机等。
内燃机就是利用燃料冷却后产生的热能去作功的。
柴油发动机就是一种内燃机,它就是柴油在发动机汽缸内冷却,产生高温高压气体,经过活塞连杆和和曲轴机构转变为机械动力。
一、活塞式内燃机工作原理把柱塞上装在一个一端半封闭的圆筒内,柱塞顶面与圆筒内壁形成一个半封闭空间,如果用一个推杆将柱塞和一个轮子连接起来,则柱塞移动时,便通过推杆促进轮子转动,从而把空气所获得的热能转变为促进轮子转动的机械能。
内燃机的工作过程,就是按照一定的规律,不断地将燃料和空气送进气缸,并在气缸内起火冷却,释出热能。
燃气在稀释热能后产生高温高压,促进着活塞作功,将热能转变为机械能。
它就是由一个单一制的发动机所形成。
工作时燃料和空气轻易送至发动机的气缸内部展开冷却,释出热能,构成高温、高压的燃气,促进活塞移动。
然后通过曲柄连杆机构对外输入机械能。
1.气缸体2.喷油器3.进气门4.排气门5.活塞6.连杆7.曲轴二、内燃机的机械传动机构在往复式内燃机中,曲柄连杆机构的作用是将活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动,以实现热能和机械能的相互转变。
它是由活塞1、连杆3和曲轴4等构成。
活塞只能沿气缸直线往复运动。
曲轴是由两个中心线在一直线上的轴所构成。
其中一个轴安置在机体中心孔内,称做主轴。
主轴只能在机体座孔内绕本身中心线转动。
另一轴通过曲柄与主轴连接在一起,称做连杆轴。
MAN-B&W船舶柴油机原理和结构(仅供参考)编写:蒋爱民2006年7月第一章柴油机概述柴油机基本工作原理柴油机是内燃机的一种,是一种把燃油的热能转变为机械能的动力机械,柴油机也是一种热机。
柴油机的基本工作原理是:依靠活塞的运动对来自外界的新鲜空气进行压缩,使得气缸内空气的温度和压力大大提高。
此时,通过喷油器,将柴油以雾化的形式直接喷入气缸内,雾化的柴油遇到高温、高压的压缩空气,立即发火燃烧(柴油不是靠外界火源点火,而是在高温条件下自行发火,燃油的自燃温度是210~270℃)。
柴油燃烧产生高温、高压的燃气,燃气(工质)在气缸内膨胀推动活塞作往复运动,这样将燃油的热能转变为机械能。
活塞的往复运动通过曲柄连杆机构,推动曲轴不断旋转,这样,将往复运动转化为旋转运动。
当然,如果曲轴通过轴系连接到螺旋桨,就能推动螺旋桨转动,螺旋桨转动产生的推力就能使船舶前进;如果曲轴或与曲轴连接的轴系连接发电机就能够发电。
总之,柴油机完成能量的转换必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能实现,由这五个过程组成的全部热力循环过程叫工作过程。
包括进气、压缩、膨胀、排气等工作过程的周而复始的循环叫工作循环。
图1 柴油机工作过程示意图比较:内燃机与外燃机柴油机与汽油机、双燃料发动机发火方式常用术语上止点TDC:活塞在气缸内运动时能到达的最上端位置。
下止点BDC:活塞在气缸内运动时能到达的最下端位置。
活塞在最高位置(或最低位置)时,曲轴上的曲柄销也运转到最高位置(或最低位置),这时活塞头,十字头,曲柄销,曲轴中心线都在同一个垂直平面内。
行程S:指活塞从上止点移动到下止点间的直线距离。
它等于曲轴曲柄半径的两倍。
活塞移动一个行程,相当于曲轴转动180度。
缸径D:气缸的内径压缩室容积VC:活塞在气缸内上止点时,活塞顶上的全部空间(活塞顶、缸盖底部与气缸套内表面所包围的空间)容积,亦称气缸余隙容积。
气缸工作容积V h:活塞在气缸内从上止点移动到下止点时所扫过的容积。
柴油机做功原理
柴油机是一种利用柴油燃烧产生高温高压气体,驱动活塞进行往复运动,从而做功的内燃机。
它以柴油为燃料,在高温高压条件下燃烧,将化学能转化为机械能,实现能量的转换。
柴油机的工作过程可以分为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
进气过程。
柴油机通过进气门吸入新鲜空气,进入气缸内。
进气门打开时,活塞正在下行,汽缸内的压力低于大气压,空气通过进气道和进气门进入气缸。
进气门关闭后,活塞开始上升,气缸内的空气被压缩。
接下来是压缩过程。
当活塞上升时,气缸内的空气被压缩,使其体积减小,同时温度和压力升高。
柴油机的压缩比一般较高,一般为16:1到20:1,这意味着气缸内的空气被压缩到较小的体积,使其温度升高到燃烧柴油的点火温度。
然后是燃烧过程。
在压缩末期,柴油喷油器将柴油喷入气缸,并与高温高压空气混合。
由于柴油具有较高的点火温度,不需要使用火花塞点火,而是依靠高温高压气体的作用,使柴油自燃。
柴油的自燃会产生大量的热能,使气缸内的温度和压力迅速增加,产生高压高温的气体。
最后是排气过程。
燃烧后的废气通过排气门排出气缸。
排气门打开时,活塞正在下行,废气随着活塞的运动被排出气缸。
排气门关闭后,活塞开始上升,准备进入下一个工作循环。
柴油机的功率主要取决于燃烧过程的热能转化效率。
高效的燃烧能够使燃料充分燃烧,释放更多的热能,从而提高功率输出。
为了提高燃烧效率,柴油机采用了一系列的技术手段,如喷油系统、进气增压系统和冷却系统等。
喷油系统通过控制柴油的喷射时间、喷射量和喷射角度,使柴油能够充分燃烧。
进气增压系统可以增加气缸内的进气密度,提高燃烧效率。
冷却系统可以降低气缸的温度,减少热损失。
总结一下,柴油机以柴油为燃料,通过进气、压缩、燃烧和排气四个基本过程,将化学能转化为机械能。
它具有高效、可靠、经济的特点,在汽车、船舶、发电等领域得到广泛应用。
随着技术的不断进步,柴油机正朝着更高效、更环保的方向发展,为人们提供更加便捷和可靠的动力来源。