柴油机的换气过程
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一、二冲程柴油机的换气过程可分为哪几个阶段?各阶段有何特点?答:(1)自由排气阶段(2)强制排气和扫气阶段(3)过后排气阶段,对某些直流扫气二冲程柴油机,还有(4)额外进气阶段二、分析比较脉冲增压和定压增压。
答:1)废气可用能的传递效率ηE。
脉冲增压排气可用能传递效率ηE在低增压时明显高于等压增压,但随着增压度的提高,等压增压的ηE与脉冲增压的ηE差别不断减小。
在高增压时,二者的差别就消失了。
2)涡轮增压器的综合效率ηTk。
脉冲涡轮增压器的综合效率ηTk也就比等压增压的ηTk低。
3)涡轮增压系统的有效性指标K。
当柴油机发展到高增压时,脉冲增压的ηE高于等压增压不多,由于其ηTk较低,就使得等压增压系统的K 较脉冲增压大。
低速机因此均改为等压增压。
4)部分负荷时的K值。
在部分负荷工况运转时,脉冲增压方式比等压增压方式有效。
这是一些增压度相当高的中速机仍采用脉冲增压的原因。
5)扫气性能。
柴油机在满负荷工况下运转时,两种增压方式均能很好地扫气。
在低负荷时,脉冲增压系统扫气质量仍然很好。
等压增压系统扫气质量迅速恶化,甚至出现废气倒流的现象。
因此在部分负荷工况下,等压增压方式的扫气质量比脉冲增压方式的差。
6)加载性能。
等压增压加载性能较脉冲增压差。
7)其它方面。
脉冲涡轮由于间歇进气、部分进气,其叶轮叶片容易发生较强的振动,在叶片根部产生较大的附加应力。
等压涡轮叶片振动则小得多。
为了有效地利用废气的脉冲动能,系统的布置、构造和加工等都有较严格的要求。
如要求排气管尽量短而细、光滑且弯头少。
因此脉冲增压对气口、管道的清洁程度较敏感。
脉冲增压的涡轮离排气阀(口)很近,燃气中的燃烧产物较容易污损涡轮。
所以其维护管理工作量较大。
三、新型船用柴油机为什么会采用定压涡轮增压?答:在低、中增压时,采用脉冲增压,可以更多地利用废气中的能量。
虽然在结构、管理、涡轮机效率等方面有缺点,但与其优点相比尚属次要。
而随着增压压力的提高,废气中的定压能所占比例逐渐增大,脉冲增压在废气能量利用方面的优势不复存在,而在结构、布置、涡轮机效率等方面的不足显得尤为突出。
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。
二冲程柴油机换气特点一、二冲程柴油机换气的基本概念二冲程柴油机的换气啊,就是把燃烧后的废气排出去,再把新鲜空气吸进来的这么个过程。
这可不像咱们呼吸那么简单呢。
在二冲程柴油机里,这个过程得在两个冲程里完成,也就是曲轴转一圈的时间。
这就像是在超级短的时间内要完成一件大事,是不是感觉很有挑战性呀?二、换气过程中的气流运动在换气的时候,气流可不会老老实实的。
它有好多不同的运动方式呢。
比如说直流换气,这种方式下空气就像是一群听话的小士兵,沿着特定的路线直接冲进气缸,把废气挤出去。
还有弯流换气,这就像是走迷宫一样,空气要弯弯绕绕的才能完成换气。
这两种方式各有各的优缺点哦。
直流换气呢,换气效率比较高,能让新鲜空气更充分地进入气缸,但是它的结构比较复杂,就像一个精密的仪器一样,造价也高。
弯流换气虽然结构简单、造价低,但是换气效果就没有直流换气那么好啦。
三、二冲程柴油机换气的时间特点它换气的时间超级短呀,就那么一小会儿。
这就要求整个换气系统得特别高效才行。
因为时间短,所以进气和排气的阀门得配合得非常默契,就像两个人跳双人舞一样,一个动作没做好,整个换气就会受到影响。
而且在这么短的时间内,还要保证进气量足够,废气排得干净,这对二冲程柴油机的设计和制造来说是个不小的考验呢。
四、换气与燃油燃烧的关系换气可是和燃油燃烧紧密相连的哦。
如果换气不好,新鲜空气进得不够,那燃油就不能充分燃烧。
就像你做饭的时候,火不够大,菜就煮不熟一样。
这样不仅会浪费燃油,还会让柴油机的动力不足,产生的黑烟也会更多,对环境也不好呢。
所以说,换气好,燃油燃烧得就好,柴油机就能更好地工作,动力足,还环保。
五、二冲程柴油机换气的特殊结构设计为了实现良好的换气,二冲程柴油机有一些特殊的结构。
比如说它的气口,气口的大小、形状、位置都很有讲究。
这些气口就像是换气的小窗口,要是设计得不好,那换气就会出问题。
还有扫气泵之类的部件,扫气泵就像是一个打气筒,把新鲜空气快速地送进气缸,保证有足够的新鲜空气用于换气。
柴油机基本工作原理
柴油机是一种内燃机,通过在燃烧室中燃烧柴油来产生动力。
它的基本工作原理如下:
1. 进气:柴油机通过进气门吸入新鲜空气,进入气缸。
2. 压缩:活塞向上运动,将进入气缸的空气压缩。
3. 燃烧:当活塞压缩空气至某一高压时,燃油喷射器喷射高压燃油进入燃烧室,燃油雾化后与高温高压空气混合并发生自燃。
由于柴油的自燃性较好,所以不需要使用火花塞来点燃。
4. 推动:燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下,转化为机械功。
同时,活塞的下行运动带动连杆与曲轴连接处转动。
5. 排气:活塞向上运动,将燃烧后的废气排出气缸,通过排气门排出柴油机。
第五章柴油机的换气与增压第一节换气过程四冲程柴油机换气过程1、由四冲程增压柴油机的换气过程特性可知,在进气阀打开瞬时,气缸内压力(B )。
A.低于进气压力B.高于进气压力C.等于进气压力D.忽高忽低2、柴油机排气阀在下止点前打开,其主要目的是(A )。
A.排尽废气多进新气B.减少排气冲程耗功C.减少新气废气掺混D.增加涡轮废气能量3、在四冲程柴油机中,使膨胀损失增大的原因是(C )。
A.进气阀提前开启角太大B.进气阀提前开启角太小C.排气阀提前开启角太大D.排气阀提前开启角太小4、关于进气阀定时的错误认识是(B )。
A.进气阀开得过早将产生废气倒灌B.进气阀应在活塞位于上止点时打开C.进气阀关得太晚,新气将从进气阀排出D.气阀间隙调节不当将影响其定时5、在四冲程柴油机中,排至废气管中的废气又重新被吸入气缸,其原因是(D )。
A.进气阀提前开启角太小B.进气阀提前开启角太大C.排气阀延后关闭角太小D.排气阀延后关闭角太大6、在四冲程柴油机中,发生缸内废气倒灌进气管的原因是(B )。
A.进气阀提前开启角太小B.进气阀提前开启角太大C.排气阀提前开启角太小D.排气阀提前开启角太大7、在四冲程柴油机中,压缩终点的压力和温度下降的原因是(D )。
A.排气阀提前开启角太小B.排气阀提前开启角太大C.进气阀延后关闭角太小D.进气阀延后关闭角太大8、关于排气阀定时的错误认识是(D)。
A.排气阀开启过早将损失部分膨胀功B.排气阀在活塞位于下止点前打开C.排气阀关闭过迟废气将被吸入气缸D.排气阀关闭过迟气阀重叠角会减小9、排气阀提前开启角增大,则膨胀功(C ),排气功()。
A.增大,减小B.增大;增大C.减小;减小D.减小;增大10、排气阀提前开启角减小,给柴油机工作带来的主要不利因素是(D )。
A.排气温度增高B.排气耗功增加C.新气进气量减小D.B+C11、气阀定时测量与调整工作应在(C )。
A.喷油定时调整好以后进行B.喷油定时调整好之前进行C.气阀间隙调整好以后进行D.气阀间隙调整好之前进行12、气缸进气阀开启瞬时的曲轴位置与上止点之间的曲轴夹角称为(A )。
柴油机工作原理柴油发动机是一种压燃式发动机,压燃式发动机吸入气缸的是纯净的空气,并被压缩到很高的温度,柴油经喷射装臵以高压喷入气缸并与高温空气混合着火燃烧,对外作功,从而将化学能转变为机械能。
柴油发动机的优点是:燃油消耗低,较低的有害废气排放。
柴油发动机有四冲程也有二冲程的,汽车使用的柴油机多为四冲程。
柴油机工作循环(四冲程)第一冲程活塞由上死点向下运动,将空气经打开的进气门吸入气缸,故而称之为进气冲程。
第二冲程活塞由下死点向上运动,进、排气门关闭,气缸内的空气以14:1-24:1的压缩比被压缩,空气升温至800℃,在压缩行程结束时,喷油器以接近1500巴的压力将柴油喷入气缸。
该冲程称之为压缩冲程。
第三冲程在一定的发火延迟后,雾化的燃油与空气混合自行发火燃烧,气缸内空气压力迅速升高,推动活塞下行对外作功。
该冲程称之为作功冲程。
第四冲程活塞向上运动,排气门打开,燃烧的废气被排出气缸。
该冲程称之为排气冲程。
然后,新鲜的空气再次被吸入,一个新的工作循环由开始了。
发动机的总体构造柴油机由许多机构和装臵组成,其机构型式很多,不同机型每一种机构的机构不一定相同,但这些机构的共同的目的是使发动机能很好的进行工作循环,将燃烧产生的热能转变为机械能,保证发动机长期正常工作。
发动机油下列机构和系统组成:1.机体机体构成发动机的骨架,所有的运动件都装在它上面,而且其本身的许多部分又分别为曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系的组成部分。
汽缸盖和汽缸壁共同组成燃烧室的一部分,是承受高温与高压的机件。
2.曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机的主要运动件,它们的作用是将活塞在气缸中往复运动转变为曲轴的旋转运动,在膨胀行程中气缸内气体对活塞顶的压力通过曲柄连杆机构的传递变成扭矩输出,因此它是往复式发动机传递动力的机构。
3.配气机构配气机构的作用是使新鲜空气及时冲入气缸并从气缸及时排出废气。
4.供给系柴油机供给系的作用是把经过过滤的柴油在规定的时间内以一定的压力喷入气缸。