柴油机燃烧室结构特点分析
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船舶柴油机结构和主要零部件船舶柴油机(轮机)模块⼆柴油机的结构和主要零部件重点:柴油机各主要部件的作⽤、⼯作条件、⼯作原理及结构特点,各部件的常见故障及原因,管理注意事项。
难点:燃烧室部件承受的机械负荷、热负荷及分析,缸套、活塞、连杆、⼗字头、曲轴、活塞杆填料涵及活塞冷却机构的结构,曲柄排列与发⽕顺序。
缸盖燃烧室部件缸套活塞组件主要零部件连杆曲柄连杆机构曲轴主轴承主要固定件:机架、机座、贯穿螺栓单元⼀燃烧室部件⼀、燃烧室部件承受的负荷1.机械负荷机械负荷指受⼒部件承受⽓体⼒、安装预紧⼒、惯性⼒等的强烈程度。
主要以⽓体⼒和惯性⼒为主。
柴油机的机械负荷有两个特点:⼀是周期交变;⼆是具有冲击性。
1)安装应⼒:安装应⼒与预紧⼒成正⽐。
因此,安装⽓缸盖时不应过分紧固,否则会使⽓缸套、⽓缸盖发⽣损伤。
另外,将缸套凸肩加⾼,可使缸套安装应⼒⼤⼤减⼩。
2)⽓体⼒:⽓体⼒是周期变化的,其最⼤值为最⾼爆炸压⼒,变化频率与转速有关,因⽽由⽓体⼒产⽣的机械应⼒也称⾼频应⼒。
由⽓体⼒产⽣的机械应⼒具有以下特点:⽓缸盖、活塞:触⽕⾯为压应⼒,冷却⾯为拉应⼒。
缸套:径向:触⽕⾯为压应⼒最⼤,冷却⾯为零。
切向:触⽕⾯为拉应⼒最⼤,冷却⾯为拉应⼒最⼩。
机械应⼒与部件壁厚成反⽐,即壁厚δ愈⼤,机械应⼒愈⼩。
3)惯性⼒:活塞组件在缸内作往复变速运动,产⽣往复惯性⼒;曲轴作回转运动产⽣离⼼惯性⼒。
其⼤⼩与部件质量和曲轴转速的平⽅成正⽐。
由惯性⼒产⽣机械应⼒也是⼀种⾼频应⼒。
2.热负荷1)热负荷是指柴油机的燃烧室部件承受温度、热流量及热应⼒的强烈程度。
2)热负荷的表⽰⽅法(1)热流密度(2)温度场(3)热应⼒3)热负荷过⾼对柴油机的危害:(1)使材料的机械性能降低,承载能⼒下降;(2)使受热部件膨胀、变形,改变了原来正常⼯作间隙;(3)使润滑表⾯的滑油迅速变质、结焦、蒸发乃⾄被烧掉;(4)使受热部件(如活塞顶)受热⾯被烧蚀;(5)使受热部件承受的热应⼒过⼤,产⽣疲劳破坏等。
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
柴油机燃烧室是指柴油机内用于燃烧燃料的区域,在柴油机中起着至关重要的作用。
燃烧室的结构特点直接影响着柴油机的燃烧效率、排放性能和功率输出。
下面将就柴油机
燃烧室的结构特点进行详细分析。
柴油机燃烧室的结构一般可以分为如下几个要素:进气口、喷油器、喷嘴、活塞顶部
和燃烧室壁面。
进气口是将空气引入燃烧室的通道,喷油器和喷嘴则负责将燃料喷入燃烧
室进行燃烧,活塞顶部是燃烧室的顶部区域,而燃烧室壁面则是燃烧室的内壁。
进气口的特点决定了柴油机燃烧室的进气流动性。
一般来说,进气口的设计应该合理,以确保空气能够顺畅地进入燃烧室。
进气口的直径和长度等参数应该根据具体情况进行合
理调整,以保证最佳的进气流动性和柴油机的燃烧效率。
喷油器和喷嘴的特点对柴油机的燃烧室结构起着重要的影响。
喷油器负责将燃料喷入
燃烧室,而喷嘴则控制着燃料的喷射方式和角度。
喷油器和喷嘴的设计应该合理,以保证
燃料能够均匀地喷洒在燃烧室内,避免出现局部燃烧不完全或燃料堆积的情况。
喷油器和
喷嘴的喷射方式和角度的调整还可以对柴油机的喷油量和燃烧速度进行控制,对提高燃烧
效率和降低排放有重要意义。
活塞顶部的特点影响着柴油机燃烧室的压缩比和燃烧室形状。
活塞顶部的形状和尺寸
应该合理,以确保在活塞上止点处燃烧室形成合适的容积,以实现最佳的压缩比和燃烧效率。
活塞顶部还应该具备一定的散热性能,以避免过高的温度对活塞和燃烧室构件的损
坏。
燃烧室壁面的特点对柴油机的热损失和排放有重要的影响。
燃烧室壁面应该具备一定
的保温性能,以减少热损失,提高燃烧效率。
燃烧室壁面的设计和材料应该能够抵抗高温
和腐蚀,以保证柴油机的长期稳定运行。
柴油机燃烧室的结构特点对柴油机的燃烧效率、排放性能和功率输出起着重要的作用。
燃烧室的进气口、喷油器和喷嘴、活塞顶部和燃烧室壁面等要素的特点应该根据具体情况
进行合理调整,以确保柴油机的性能达到最佳状态。
还应注意燃烧室的材料和结构的耐热性、散热性以及对燃烧室气流、温度和压力的控制,以进一步提高柴油机的性能。