柴油机燃烧室结构特点分析
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第七章柴油机燃料供给系1、教学目的:了解柴油机混合器形成、燃烧室结构特点;掌握喷油器的作用机理,喷油泵柱塞副、出油阀副的结构;掌握调速器的作用原理及分类。
2、教学内容:(1)概述(2)燃烧室(3)喷油器(4)喷油泵(5)调速器3、教学方法:课堂教学、作业练习、课后答疑4、教学过程:一、柴油机燃油系统组成及燃料1、作用柴油机供给系根据柴油机不同工作情况的要求,将一定量的燃油(柴油)压力适当提高,并按规定时间以一定的规律喷入气缸,使之与空气混合形成良好的可燃混合气,在高温下自行燃烧、作功,而后将废气排出。
2、组成与工作原理柴油机燃料系由供油装置、进排气装置和燃烧室等部分组成。
供油装置由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管等组成,如图7-1所示。
柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油。
输油泵通过进油管将柴油从油箱中吸出,并提高到一定的压力送往柴油滤清器,柴油滤清器滤去杂质后流进喷油泵的低压油腔。
喷油泵工作时,燃油从低压油腔进入高压泵腔内并提高压力,打开出油阀经高压油管和喷油器,以一定的压力喷入燃烧室与空气混合形成可燃混合气而燃烧作功。
整个供油系统可分为两条油路。
一条是从柴油箱到喷油泵入口,这段油路中的油压一般为 0.15 ~0.3MPa,称为低压油路。
低压油路用以向喷油泵提供清洁的柴油。
为保证喷油泵有充分的燃料供应,要求输油泵的供油量大于喷油泵供油量,所以始终有多余的燃油从喷油泵回油管流回油箱。
另一条是从喷油泵到喷油器,其油压一般在 10MPa以上(现在有的柴油机喷油压力高到 20MPa以上),这段油路称为高压油路。
其作用是增大柴油压力,使柴油通过喷油器呈雾状喷入燃烧室,与空气混合形成可燃混合气。
由喷油器针阀偶件的缝隙渗漏的燃油经回油管流回油箱。
为了在发动机起动时排除整个油路中的空气,将柴油充满喷油泵的低压油腔,在输油泵上装有手动输油泵(有的柴油机还装有电动燃油泵)。
发动机的活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖底面的空间构成燃烧室。
柴油机工作原理及构造柴油机概述一,定义:柴油机是用柴油作燃料的内燃机。
柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。
然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧。
燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功二 :历史法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。
1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。
2)1922年,德国的博世发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。
3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。
4)二十世纪50年代,柴油机进入了专业化大量生产阶段。
特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。
三,分类柴油机种类繁多。
1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。
②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。
③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。
④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。
⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。
⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。
⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。
⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固定动力用柴油机。
⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。
⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等.11 按功率大少可分为小型(200)中型(200-1000)大型(1000-3000)特大(3000以上)四 ,世界最大柴油机瓦锡兰苏尔寿 Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨最佳工况每小时耗油 6400升柴油机基本理论1 无论结构简单还是复杂的柴油机,主要都是由下列机构和系统组成的:1、曲柄连杆机构(包括:气缸体、曲轴、连杆、活塞、缸套、缸盖等零部件)。
题目:汽油机柴油机结构及工作原理简介学院:信息电子技术学院班级:工学08-IV类三班姓名:李军鑫学号:16109640305姓名:刘磊学号:16109640303姓名:李林川学号:16109640311汽油机柴油机结构及工作原理简介摘要:将内能转化成动能的机构称之为发动机,汽车发动机的形式主要是以气缸和活塞作为转换机构的内燃机。
发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异。
根据燃料以及点火形式的不同可分为汽油机或柴油机。
关键词:汽油机柴油机工作原理异同优缺说到发动机原理,很多人会脱口而出:四冲程发动机分为吸入、压缩、工作和排气。
汽油机进气混合物,然后压缩第一个检查点,火花塞点燃的火焰混合,燃烧推动活塞下止点,然后排放废气;柴油发动机的区别在于它是吸入纯空气,与燃料注入压缩热空气点燃工作。
但是我们有没有质疑过为什么汽油发动机有火花塞?柴油为什么不能喷汽油?为什么柴油发动机更强大,更省油,但不理想?本文比较了汽油机与柴油机的工作原理。
从表面上看,两种热机在进气和燃油点火的意思上都有区别,而它是燃烧油、动力,但在活塞的顶部出现燃烧,发生在几毫秒内两台机器有不同的特性。
这是奥托循环和柴油循环的区别。
两个循环的工序我们先说奥托循环,p代表缸内压力,v代表缸内容积,A-B吸气冲程,活塞向下吸气,此时燃气的压强几乎保持不变;B-C绝热压缩冲程,活塞向上运动压缩,使气体压强增加,这时活塞对气体做功,消耗了机械能,增加了气体的内能(温度升高);C-D等容燃烧过程,气体突然燃烧,压强激增,在这瞬间体积还来不及变化,所以可把它看作是等容变化,D-E绝热做功冲程,气体压强增加后作绝热膨胀推动活塞向下做功,同时消耗本身的内能转变为机械功,压强逐渐减小;E-B等容排气过程,做功冲程终了时,排气阀开放,气体压强突然降低而体积还来不及变化;B-A排气冲程,活塞由于惯性作用继续向上运动,同时排除废气,这时压强不变。
柴油机燃料供给系统柴油发动机是以柴油为燃料的发动机.本章重点研究的是柴油发动机的燃料供给系统,将对系统的组成、工作原理、主要零部件构造,常见故障诊断与排除、电控系统简介等几方面加以介绍。
第一节柴油机燃料供给系统的组成和工作原理学习目标1。
了解柴油机的功用和组成2。
掌握燃烧室的结构和特点一、柴油机燃料供给系统的组成1。
功用⑴完成燃料的储存、滤清和输送工作;⑵根据不同工况的要求以一定压力及喷油质量,将燃油定时定量的喷入燃烧室,与空气迅速形成良好的混合气并燃烧;⑶根据柴油机的负荷变化自动调节循环供油量,以保证柴油机的稳定运转,尤其是稳定怠速,限制超速;⑷将燃烧后的废气从气缸中导出并排入大气中。
2.组成如图7-1所示,柴油机燃料供给系由空气供给装置、燃油供给装置、混合气形成装置、废弃排出装置四部分组成.⑴空气供给装置:由空气滤清器、进气管道等组成,有的还有增压器;⑵燃油供给装置:由喷油泵、喷油器、调速器、柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器高、低压油管等辅助装置;⑶混合气形成装置:燃烧室;⑷废气排出装置:由排气管道及排气消声器组成。
图7-1柴油机燃料供给系统1一低压油管;2一柴油滤清器;3一喷油泵;4一输油泵;5一柴油箱;6一回油管;7一喷油器;8一高压油管当柴油机工作时,输油泵从燃油箱吸出柴油,经油水分离器除去柴油中的水分,再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质,然后输入喷油泵。
在喷油泵内,柴油经过增压和计量之后,经高压油管供入喷油器,最后通过喷油器将柴油喷入燃烧室。
喷油泵前端装有喷油提前器,后端与调速器组成一体。
输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均经回油管返回燃油箱。
3.燃烧室(1)定义:当活塞到达上止点时,气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。
(2)分类:分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。
统一式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔,几乎全部容积都在活塞顶面上。
燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中,借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配,以及燃烧室内空气涡流运动,迅速形成混合气。
柴油机燃烧室结构特点分析
柴油机燃烧室是燃烧柴油的地方,它起到了控制燃料的供给和混合气的形成等重要作用。
燃烧室的结构设计如果合理,可以有效地提高柴油机的效率和经济性。
下面就柴油机
燃烧室结构特点进行分析。
1、燃烧室形状
柴油机的燃烧室形状多样,通常可分为壶形、球形、亥形、板形等几种,不同形状的
燃烧室对燃烧过程的影响也不同。
壶形燃烧室是柴油机燃烧室的一种经典设计,它的底部为平台式,顶部为半球形。
壶
形燃烧室相对来说比较容易实现压缩比的提高,可达到较高的燃烧效率,而且也能降低柴
油机的噪音和振动。
但是,壶形燃烧室也会出现喷嘴冲击、冷却效果差的情况,使得NOx、PM等污染物排放量大幅增加。
(2)球形燃烧室
球形燃烧室是一种较为普遍的燃烧室形式,它和壶形燃烧室一样,也较为容易实现高
压缩比,但相对来说噪音和振动效果要稍差一些,同时还容易出现爆震等不良现象。
亥形燃烧室主要是用于重型柴油机上,它的形状与亥状相似,底部为平台式,顶部为
矩形,但是中间有一个缩颈,这种设计能够实现燃油的充分燃烧,减少烟气的生成,从而
降低排放。
板形燃烧室结构相对来说比较简单,它的底部和缸盖面基本平行,主要用于小型柴油
机上,能够在较小的空间范围内实现充分的燃烧和压缩。
2、喷油器位置
柴油机燃烧室中的喷油器位置是非常关键的,喷油器把高压柴油喷入燃烧室,形成混
合气。
喷油器的位置不同会对燃烧产生影响。
(1)顶置喷油
顶置喷油是指喷油器位于燃烧室的顶部,它的优点是喷油不易造成喷嘴冲击和气流剪切,可以实现较高的燃油雾化质量,还能提高柴油机的燃烧效率。
但是,顶置喷油器也容
易导致柴油机的噪音和振动加剧。
边置喷油的喷油器位于燃烧室的侧面,它可以使得喷油直接喷到气体中,形成较强的
涡流,从而更好地推动混合气体的燃烧。
边置喷油有助于降低柴油机的噪音和振动,但是
也容易造成气流诱导不足和气流旋转不良等问题。
3、进气系统
柴油机燃烧室的进气系统也是结构设计的重要部分,它可分为直接进气和间接进气两种形式。
(1)直接进气
直接进气是指进气系统直接将空气送入燃烧室,此类结构又被称为直喷式燃烧室。
它可以实现较高的燃烧效率,能够降低柴油机的废气排放。
但是,由于直接进气燃烧室一般设计比较复杂,且需要与喷油装置精细的匹配,所以造价相对较高。
间接进气是指在进气系统中带有一个预燃室来燃烧一定量的柴油,再通过活塞的运动将其压缩,并将压缩后的空气送入燃烧室,从而形成混合气。
间接进气的优点是结构简单且造价相对较低,但相对来说燃烧效率较差,不够充分。
综上所述,柴油机燃烧室的设计应该根据柴油机的特点和应用场景,选择不同的燃烧室形状、喷油器位置和进气方式,以实现燃油充分燃烧、降低排放、提高效率和经济性等目标。