柴油机工作原理
柴油机点火工作原理
柴油机点火工作原理
柴油机是一种内燃机，其点火工作原理与汽油机有所不同。
柴油机采用压燃式燃烧，即在高压高温的环境下将燃油点燃，而不是通过火花塞点火。
柴油机点火的关键在于压缩空气使其达到高温状态，然后将燃油喷射到高温空气中，使其瞬间自燃。
以下是柴油机点火工作的基本原理：
1. 启动阶段：当柴油机启动时，活塞在上止点附近，气缸内的空气被压缩，使气缸内温度升高。
2. 压气阶段：随着活塞向下运动，气缸内的压力和温度继续升高，直到达到足够高的压力，使气缸内的空气处于点火温度。
3. 燃油喷射阶段：当活塞到达上止点附近时，燃油喷射器开始喷射燃油到气缸中。
燃油经过高压喷射后，迅速细分成微小的颗粒，并与高温空气混合。
4. 自燃阶段：燃油与高温空气混合后，由于高温空气的压力和温度达到了柴油的自燃点，燃油会迅速自燃，形成高温高压的可燃气体。
5. 气体膨胀阶段：自燃的燃料气体会迅速膨胀，推动活塞向下运动，将燃气排出气缸。
6. 排气阶段：当活塞到达下止点附近时，排气门打开，将燃气
从气缸中排出，完成一个循环。
柴油机点火工作原理的关键在于高温高压的空气能够使燃油迅速点燃，从而推动活塞运动。
与汽油机相比，柴油机具有更高的压缩比和燃烧效率，因此在一些重型机械和车辆上得到广泛应用。
论柴油机的工作原理论文
论柴油机的工作原理论文柴油机是一种内燃机，其工作原理基于牛顿第三定律——作用力等于反作用力。
柴油机利用燃烧柴油产生的高温高压气体推动活塞运动，从而产生动力。
柴油机的工作原理可以分为四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。
首先是进气过程。
柴油机进气过程依靠曲轴运动带动气门开启和关闭。
活塞下行时，进气门打开，气缸内的活塞由活塞下行运动引起，将混合气体抽入气缸。
柴油机的进气过程是无缸盖的，即进气是通过曲轴箱和气筒之间的连杆侧窗进入气缸。
接下来是压缩过程。
当活塞运动向上时，气缸内的混合气体被压缩。
柴油机通过调节曲轴的运动使活塞向气缸进行推进。
在这个过程中，混合气体由于活塞上升而被进一步压缩，提高了混合气体的压力和温度。
第三个过程是燃烧。
柴油机的燃烧过程是通过高压喷油器将柴油雾化并喷入气缸中的压缩混合气体中实现的。
当柴油喷入气缸时，由于气缸内空气的高压和高温，柴油很快被加热并溶解在气体中。
然后，通过活塞的压力和温度提高，柴油蒸气快速燃烧，产生大量的热能。
最后是排气过程。
在活塞下行运动过程中，排气门打开，排出燃烧产生的废气。
被释放的废气排入曲轴箱并通过排气管排出柴油机。
柴油机的工作过程需要燃油供应系统、喷油系统和点火系统等配合完成。
燃油供应系统负责将柴油从燃料箱传输到燃油喷射泵中。
喷油系统负责在气缸中的适当时机将柴油喷入燃烧室。
点火系统则负责在燃烧室中点燃柴油。
总之，柴油机的工作原理是通过压缩和燃烧柴油产生的高温高压气体推动活塞的运动，从而产生动力。
这种工作原理使柴油机具有较高的效率和较大的动力输出，被广泛应用于汽车、船舶、火车和发电等领域。
柴油机的物理知识点总结
柴油机的物理知识点总结一、柴油机的工作原理柴油机的工作原理主要包括四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。
这些过程也称为柴油机的四冲程，分别对应柴油机的一次循环。
下面我们来逐一介绍这四个过程。
1. 进气：首先是进气过程。
柴油机进气门打开，活塞向下运动，气缸内的压力降低，空气被吸入气缸内。
这时燃油喷射器喷射一定量的柴油，与进入气缸内的空气混合。
2. 压缩：接着是压缩过程。
活塞向上运动，将混合气体压缩至高压。
在高压下，混合气体的温度也会升高，使混合气体更容易燃烧。
3. 燃烧：压缩结束后，喷油嘴向气缸内喷射高压柴油，柴油遇到高温高压气体瞬间着火，产生爆炸。
爆炸产生的高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而传递动力。
4. 排气：最后是排气过程。
气缸内的废气通过排气门排出，为下一个循环的进气过程做准备。
以上四个过程构成了柴油机的一个完整工作循环，也称为柴油机的四冲程。
二、柴油机的原理结构柴油机包括外部部分和内部部分。
外部部分包括机壳、缸盖、气门、进气管、排气管等，主要起到保护和连接的作用。
内部部分主要包括曲轴、连杆、活塞、气缸、燃油喷射器等。
以下我们逐一介绍柴油机的主要部件。
1. 气缸：气缸是柴油机中存放燃气的空间，根据气缸数量不同，柴油机可以分为单缸、多缸等类型。
气缸通常由高强度金属材料制成，具有耐高温、耐磨损的特点。
2. 活塞：活塞是气缸内的活动部件，负责压缩混合气体和转换爆炸能量。
活塞通常由铝合金或铸铁制成，具有良好的导热性能和耐磨损性能。
3. 曲轴：曲轴是柴油机的主要旋转部件，是由几节连杆构成的转轴。
曲轴可将活塞的上下往复运动转换为旋转运动，驱动柴油机的输出轴。
4. 连杆：连杆连接活塞和曲轴，起到传递动力的作用。
连杆承受着来自活塞的冲击力和扭矩，需要具有足够的强度和刚度。
5. 燃油喷射器：燃油喷射器是柴油机的关键部件，负责在适当的时机将高压柴油喷射到气缸内与空气混合。
燃油喷射器的喷油量和喷油时间由电控系统控制，从而控制燃烧的时机和效果。
柴油车燃烧机的工作原理
柴油车燃烧机的工作原理
柴油车燃烧机的工作原理如下：
1. 压缩阶段：柴油机的工作循环中，活塞先向下运动，进气门打开，柴油和空气进入气缸。
然后活塞运动向上，压缩进入气缸的柴油和空气混合物，使其压缩变稠并相互靠近。
在这个过程中，柴油和空气的温度增加。
2. 燃烧阶段：柴油机的燃油喷射阀会将高压柴油雾化成微小的油滴，并通过喷射器喷入气缸。
当柴油喷射进入压缩空气中时，由于气缸内温度高且压力大，柴油会迅速发生自燃反应，形成火焰。
燃烧释放出的能量将气缸内的压缩气体推动活塞向下运动，输出功率。
3. 排放阶段：当活塞再次向上运动时，活塞底部的排气门打开，排放出燃烧产生的废气。
排气门关闭后，活塞再次向下运动，开始新的工作循环。
总体来说，柴油车燃烧机的工作原理是通过将柴油和空气混合压缩，然后喷射柴油并自燃燃烧，将产生的能量转化为机械能，驱动车辆运动。
柴油发电机工作原理
柴油发电机工作原理柴油发电机是一种常用的发电设备，它以柴油为燃料，通过内燃机的工作原理将化学能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
下面将详细介绍柴油发电机的工作原理。
1. 柴油机工作原理柴油机是柴油发电机的核心部件，它通过内燃机的工作原理将燃料的化学能转化为机械能。
柴油机的工作循环一般分为四个过程：进气、压缩、燃烧和排气。
进气过程：柴油机通过进气门将空气吸入气缸内，同时将燃料喷入气缸内形成可燃混合气。
压缩过程：活塞向上运动，将可燃混合气压缩，使其温度和压力升高。
燃烧过程：当活塞接近上止点时，喷油器喷入的燃料被压缩空气点燃，产生爆发性燃烧，推动活塞向下运动。
排气过程：活塞向上运动，将燃烧产生的废气排出气缸。
2. 发电机工作原理发电机是将机械能转化为电能的装置。
柴油发电机一般采用交流发电机，其工作原理基于电磁感应定律。
发电机的主要部件包括转子和定子。
转子是由磁场线圈组成的，通过柴油机的输出轴带动转子旋转。
定子则是由线圈组成的，固定在发电机的外部。
当转子旋转时，磁场线圈会产生磁场，并在定子上感应出电流。
这个感应电流会随着转子的旋转而不断变化，从而产生交流电。
3. 柴油发电机工作原理柴油发电机的工作原理是将柴油机和发电机结合起来，实现将柴油机输出的机械能转化为电能。
首先，柴油机通过燃烧柴油产生机械能，驱动发电机的转子旋转。
转子的旋转产生的磁场会在定子上感应出电流。
然后，这个感应电流经过定子上的导线，通过变压器进行升压处理，最终输出为高压的交流电。
最后，高压交流电经过发电机的输出端子，通过电缆输送到需要供电的设备或电网。
4. 柴油发电机的应用柴油发电机广泛应用于各个领域，特别是在没有电网供电或需要备用电源的场所。
以下是柴油发电机的一些应用场景：4.1 工业领域：柴油发电机可用于工厂、矿山、建筑工地等场所，为设备提供稳定的电力供应。
4.2 商业领域：柴油发电机可用于酒店、商场、医院等场所，作为备用电源，确保正常运营。
柴油机连续工作的原理
柴油机连续工作的原理柴油机能够连续工作的原理可概括为以下几点:
一、空气供给系统
1. 柴油机吸入充足的空气是持续工作的基础。
2. 涡轮增压器压缩空气进入气缸,确保充足的氧气。
3. 中冷器降温增压空气,提升燃烧效率。
二、燃油供给系统
1. 高压油泵从油箱抽取油品送入喷油器。
2. 分配型喷油泵精确控制喷油量,保证各气缸燃料供给。
3. 喷油正时和持续供油使燃料雾化并连续充入气缸。
三、润滑油系统
1. 油泵抽取机油经过滤后供给活塞、轴承等。
2. 轨道式油道可以在任意倾斜工作时供油。
3. 油滤清洗系统保证润滑油质量。
四、冷却水系统
1. 水泵使冷却水在水套环流流动。
2. 风扇带走冷却水热量,防止温升过高。
3. 确保发动机各部位的热负荷合适。
五、控制系统
1. 电子控制单元监测工作参数,精确调节。
2. 各类传感器采集数据,反馈给电控单元。
3. 电控系统优化工作状态,防止异常。
六、排气系统
1. 排气管顺畅排出废气,减少背压。
2. 涡轮增压器利用排气能量增压。
3. 减少热量和气流对发动机的负面影响。
综上系统的协调运作保证柴油机在各项工作参数合适的前提下获得能量和物质的连续供给,使其能够实现持续、稳定的工作输出动力,满足使用需要。
这就是柴油机能够连续工作的基本原理。
柴油机做功原理
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。
柴油机的基本工作原理
柴油机的基本工作原理
柴油机的工作原理和发动机工作过程是一样的。
柴油机是用来提供动力的，其内部有一个压缩做功的装置，叫做气缸。
当发动机起动时，气缸中空气被压缩，温度升高，密度减小，压力和温度都增高。
由于气缸中气体压力和温度很高，所以气体迅速膨胀，推动活塞做往复运动。
活塞在气缸内的运动就形成了曲轴转角，经过齿轮、凸轮轴、连杆等传动机构带动曲轴旋转。
这时的曲轴相当于一个内燃机的转子。
在柴油机中，所有零件都是与气缸直接接触的，工作介质是高压气体。
当活塞运动到上止点时，空气和机油混合气从进气口进入气缸，在压缩冲程中，这些混合气在气缸内发生剧烈的燃烧（爆燃）和燃烧（喷火）而被压缩成高温高压气体。
由于进气行程中柴油机没有了大气压力的作用，气缸内的压力高于大气压力（即空气压力）。
此时如不及时做功，就会造成动力不足；如能及时做功，就会造成浪费。
所以必须及时地把压缩后的气体喷入气缸内进行燃烧（喷油）。
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柴油机的工作原理
柴油机的工作原理柴油机是一种内燃机，利用燃料（柴油）进行燃烧来产生能量。
它是广泛应用于汽车、船舶和发电等领域的重要动力装置。
本文将详细介绍柴油机的工作原理。
一、柴油机的构造柴油机主要由气缸、活塞、气缸盖、进气阀、排气阀、喷油器等组成。
其基本结构类似于汽油机，但内部采用压缩着火的工作原理。
二、工作原理1. 进气冲程柴油机的工作原理从进气冲程开始。
进气活塞向下运动，气缸内形成负压，进气阀打开，新鲜空气通过进气阀进入气缸。
2. 压缩冲程当活塞向上运动时，进气阀关闭，气缸内的空气被压缩，从而提高了压力和温度。
3. 燃烧冲程当活塞向上运动到达顶点时，柴油喷油器喷射燃油到气缸内。
燃油在高温高压环境下快速燃烧，产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程活塞再次向上运动，排气阀打开，将燃烧后的废气排出气缸。
5. 循环重复以上四个冲程依次进行，形成连续的循环。
柴油机通过这种循环运作，将能量转化为机械动力。
三、与汽油机的区别柴油机与汽油机相比，有以下几个主要区别：1. 燃料点火方式不同柴油机采用压燃点火，即燃料在高压高温的条件下自燃。
而汽油机则采用火花塞点火，通过火花点燃混合气体。
2. 燃油压力和喷射方式不同柴油机的燃油被高压喷油器以高压喷射进入气缸，而汽油机的燃油则是在汽油喷油器中以较低压力雾化喷入气缸。
3. 燃油的自燃特性不同柴油在高温高压的环境下容易自燃，而汽油则需要通过火花点燃。
4. 燃油消耗和效率不同由于柴油机的压缩比较高，燃油的热效率较高，燃油消耗相对较低，而汽油机则相对较高。
四、柴油机的优缺点1. 优点柴油机具有功率大、扭矩大、燃油经济性较好等优点。
相对于汽油机，柴油机在相同排量下能够提供更高的功率输出，并且燃油经济性更好。
2. 缺点与汽油机相比，柴油机的启动较为困难，需要较高的压缩比才能点燃燃料，因此柴油机启动前需要进行预热。
此外，柴油机的噪音和振动较大，排放物质也相对较多。
五、柴油机的应用柴油机广泛应用于汽车、船舶、工程机械、发电机组等领域。
柴油发电机组的工作原理
柴油发电机组的工作原理
1.燃油系统：柴油发电机组采用柴油燃料进行燃烧发电，其燃油系统主要包括油箱、燃油滤清器、燃油泵和喷油嘴等部件。
燃油从油箱中通过燃油滤清器净化后，被燃油泵送到发动机内，经过高压泵的加压和喷油嘴的喷射，形成可燃气体并点燃，从而驱动发电机转动。
2. 发动机系统：柴油发电机组的发动机通常采用柴油机，其工
作过程主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
柴油机通过压缩空气使其温度升高，加热燃油并进行燃烧发电。
随着发动机的运转，发电机也跟随着转动，产生电能。
3. 电气系统：柴油发电机组中的发电机通过旋转产生交流电，
经过整流器变成直流电后存储在蓄电池中，再通过逆变器变成交流电输出。
电气系统中还包括自动启动装置、保护系统、控制器等部件，保证发电机组的正常运转和安全性。
总的来说，柴油发电机组的工作原理就是通过燃油系统将柴油燃烧产生的能量转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能输出，从而实现发电的目的。
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柴油机工作原理
柴油机工作原理
柴油机是一种常见的内燃机，通常用于轮船、飞机、火车等交通运输工具和发电机组等设备。
柴油机的工作原理是通过压缩空气将燃油雾化并点火燃烧，产生高温高压气体推动活塞运动，从而输出机械能。
柴油机的组成包括气缸、活塞、曲轴、气门、喷油器等部件。
当柴油机启动时，曲轴带动活塞往下运动，压缩气缸内的空气。
当活塞下行至一定位置时，气门打开，进入高压燃油通过喷油器喷入气缸内。
由于燃油霧化之后与高温高压气体混合，迅速燃烧，产生高温高压气体推动活塞往上运动。
通过活塞和曲轴的转动，将热能转化为机械能，从而产生动力输出。
柴油机的燃烧过程经历四个阶段：
1. 喷油阶段：喷油器将高压燃油喷入气缸内，形成一定
的燃油雾化。
2. 混合阶段：燃油雾化与空气混合，形成可燃混合气
体。
3. 燃烧阶段：混合气体被点火着火，发生燃烧，产生高
温高压气体。
4. 排放阶段：热能转换为机械能后，燃烧产物通过排气
门排放至外部。
在柴油机工作原理中，燃油的使用是非常重要的一环。
柴油在燃烧时具有低本身燃烧性、高自燃温度、易于燃烧后完全燃尽和不易引起爆炸等特点。
因此，柴油机的燃料使用相比汽油机更为经济和可靠。
在使用柴油机时，也需要注意维护与保养。
对柴油机进行定期保养，如更换机油、清洗喷油器、调整燃油喷射量等，可以有效提高柴油机的工作效率和使用寿命。
总之，柴油机作为一种重要的动力源，具有广泛的应用前景。
掌握柴油机的工作原理有助于我们更好地了解其制造和应用，也给我们提供了相关技术上的指导和支持。
柴油机的工作原理
柴油机的工作原理
柴油机是一种热力机械，通过燃烧柴油来产生动力。
它是一种内燃机，利用燃
烧室中的高温高压气体推动活塞运动，从而驱动机械装置工作。
下面将详细介绍柴油机的工作原理。
1. 空气进气
柴油机的工作开始于空气的进气过程。
当活塞向下运动时，气缸内的活塞腔会
扩大，从而形成负压。
进气门打开，外部空气通过进气道进入气缸内。
进气门关闭后，活塞开始向上运动，将进气气体压缩。
2. 压缩
在压缩过程中，活塞向上运动，将进气气体压缩到气缸顶部。
同时，柴油燃料
通过喷油器喷入气缸。
由于柴油的高压注入，燃料会迅速雾化，并与空气混合。
3. 燃烧
当活塞接近气缸顶部时，柴油燃料与压缩空气混合，形成高温高压的可燃混合
气体。
在这种状态下，柴油燃料会自燃，即在没有火花塞的情况下燃烧。
这种自燃现象称为压燃。
4. 推动活塞
当柴油燃料燃烧时，产生的高温高压气体会迅速膨胀，推动活塞向下运动。
这
个过程称为工作冲程。
活塞的运动通过连杆传递给曲轴，最终产生机械动力。
5. 排气
在工作冲程结束后，活塞向上运动，将燃烧产生的废气排出气缸。
排气门打开，废气通过排气道排出机器。
以上就是柴油机的工作原理。
柴油机通过压燃燃料产生高温高压气体，利用这
种气体的膨胀推动活塞运动，从而产生动力。
柴油机因其高效、耐用和经济的特点，在各种机械设备和交通工具中得到广泛应用。
柴油机工作原理及构造
柴油机工作原理及构造柴油机是一种内燃机，使用柴油作为燃料，通过压缩空气使其温度升高以点火燃烧的方式来产生动力。
它的工作原理如下：1. 进气：柴油机使用活塞作为运动部件，其中包括吸入活塞和排气活塞。
当活塞向下运动时，气缸内的空气被压缩，活塞接近底死点时，进气门打开，新鲜空气通过进气管进入气缸。
2. 压缩：当活塞开始向上运动时，活塞压缩气缸内的空气。
由于气体被压缩，温度升高，达到柴油的点火温度。
3. 点火：当活塞接近顶死点时，喷油泵向喷油嘴喷射高压柴油燃料。
由于气缸内高温高压的空气，柴油迅速蒸发并混合，形成可燃混合物。
4. 燃烧：柴油的混合物在高温和高压下会自燃。
柴油的自燃点较高，因此不需要躁火线圈或火花塞。
当柴油自燃时，燃烧气体的温度和压力迅速增加，推动活塞往下运动。
5. 排气：当活塞再次接近底死点时，排气门打开，燃烧产生的废气通过排气管排出气缸。
除了工作原理外，柴油机的构造包括以下部分：1. 活塞：柴油机的活塞是密封气缸和转化压力的关键组件。
它与气缸壁之间有紧密的配合，以防止气缸气体泄漏。
2. 气缸：柴油机通常具有多个平行排列的气缸，每个气缸都有一个活塞，其运动产生燃烧力。
3. 缸盖：位于气缸顶部的零件，密封活塞和气缸，并包含喷油器、气门和火花塞（如果有）等。
4. 曲轴：与活塞连接的旋转部件，将线性运动转换为旋转运动，并驱动车辆。
5. 喷油器：用于将高压柴油燃料喷射到气缸中，使其与压缩空气混合形成可燃混合物。
6. 润滑系统：柴油机需要一个润滑系统来减少摩擦和磨损，并保持部件的正常运行。
润滑油由油泵提供，并通过管道分配到各个润滑点。
以上是柴油机的工作原理和构造的简要介绍，它的具体细节和构造可能会根据不同的柴油机型号和制造商而有所不同。
柴油机工作原理
（5）排气管内压力波振幅比进气管内大
2)强制排气阶段
（1）自由排气结束开始到排气阀关闭为止
（2）活塞推挤强制排气
（3）排气阀在上止点后滞后关闭，如延后 关闭角太大会使排烟管中废气又被吸入 气缸
3)进气阶段
四、柴油机的换气过程
1四冲程柴油机的换气过程
1)自由排气阶段
（1）排气阀在下止点前打开开始至下止点 后（10－30。CA）气缸压力接近排气管压 力为止
（2）压差自由排气－缸内与排气管始终存 在较大的压差
（3）先后两个阶段：超临界－废气以当 地音速排出气缸；亚临界－排气管压 力与气缸压力之比大于临界值，小于音 速排出气体
的时刻。 b气阀正时圆图：用曲轴转角表示气阀正时的圆
图。 c进气提前角 d进气滞后角 e排气提前角 f排气滞后角
TDC
7
8ψ4
6
ψ1 1
2 ψ2
ψ3
5
BDC 1-Inlet valve opens 2-Inlet valve closes 5-Exhaust valve opens 6-Exhaust value closes 7-Injection commences 8-Fuel valve closed
第二节 柴油机工作原理
一、四冲程柴油机工作原理
1定义
1）柴油机工作过程：包括进气、压缩、燃烧、 膨胀、排气在内的全部热力循环过程
2）柴油机工作循环：包括进气、压缩、膨胀和 排气等过程的周而复始的循环
3）四冲程柴油机：用活塞的四个行程完成一个 工作循环的柴油机
4）二冲程柴油机：用活塞的两个行程完成一个 工作循环的柴油机
柴油机与汽油机的工作原理
柴油机与汽油机的工作原理
柴油机和汽油机是两种常见的内燃机类型，它们在工作原理上有所不同。
柴油机工作原理：
柴油机的工作过程被分为四个基本阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气：柴油机通过进气阀使空气进入气缸。
同时，柴油通过喷油器喷入气缸中。
2. 压缩：活塞上升时，柴油和空气被压缩，使温度和压力升高。
这种高温高压状态有利于燃烧过程。
3. 燃烧：当活塞接近顶部时，柴油通过喷油器喷入高温高压的气缸中。
柴油与燃烧室内的高温空气发生反应，并以高速燃烧，产生能量。
4. 排气：活塞下降，使燃烧产生的废气通过排气阀排出气缸。
汽油机工作原理：
汽油机的工作过程也被分为四个基本阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气：汽油机通过进气阀使混合气（由空气和汽油组成）进入气缸。
2. 压缩：活塞上升时，混合气被压缩，使温度和压力升高。
这种高温高压状态有利于燃烧过程。
3. 燃烧：当活塞接近顶部时，火花塞发出火花，引燃混合气。
混合气燃烧后，产生能量。
4. 排气：活塞下降，使燃烧产生的废气通过排气阀排出气缸。
通过比较，可以看出柴油机和汽油机最显著的区别在于燃料的不同。
柴油机使用柴油作为燃料，而汽油机使用汽油作为燃料。
此外，柴油机的压缩比较高，温度和压力更高，因此具有更高的热效率。
而汽油机则更依赖于火花塞来点燃混合气，因此具有更高的输出功率。
柴油机原理及结构
柴油机原理及结构柴油机是一种内燃机，利用柴油燃料进行燃烧的原理来驱动机械设备或发电机。
相对于汽油机而言，柴油机具有更高的功率、更高的燃烧效率和更低的燃油消耗。
柴油机的结构主要包括缸体、活塞、曲轴、连杆、凸轮轴、气门机构、燃油系统、冷却系统和润滑系统等。
柴油机的工作原理是先将柴油燃料喷射到高压、高温的气缸中，然后通过压燃来引发燃烧。
具体流程如下：1.进气：柴油机通过进气门从外界吸入空气，进入气缸内。
2.压缩：气缸活塞下行，将进入的空气压缩。
3.燃烧：进入气缸的柴油在高温和高压下喷射，形成燃烧区域。
4.排气：活塞上行，将燃烧产生的废气排出气缸，从排气门排出。
柴油机主要结构包括以下部分：1.缸体：柴油机的主要结构，用来容纳活塞和气缸盖，提供燃烧室和气缸腔。
2.活塞：在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，转化为旋转运动。
3.曲轴：将往复运动转化为旋转运动，驱动机械设备或发电机。
4.连杆：连接活塞和曲轴，将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
5.凸轮轴：控制气门的开闭时间和顺序，通过凸轮轴上的凸轮来推动气门。
6.气门机构：开启和关闭进气门和排气门，控制气缸内的气体流动。
7.燃油系统：将柴油燃料喷射到气缸内，提供燃料供给。
8.冷却系统：保持柴油机的工作温度，提高燃烧效率。
9.润滑系统：给活塞、曲轴和其他运动部件提供润滑油，减少磨损和摩擦。
柴油机通过上述原理和结构的相互作用来运行。
当柴油机启动后，进气门打开，活塞向下运动，吸入空气。
活塞上行时，缸内压力增加，达到压缩比的要求。
此时，燃油会经过喷油泵和喷油器，以高压喷射到气缸内，形成压燃。
经过燃烧，高温废气被排放到大气中，活塞再次下行，将废气排出。
柴油机的运行过程中，燃油系统会不断供给燃油，润滑系统会提供润滑油来减少磨损。
这样，柴油机能够持续地提供动力。
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备车：
启动前，需要检查柴油机相关的各系统，保证其处于正常的工作状态。
空气系统：检查主空气瓶压力，控制空气压力，放残水。 滑油系统：手动注入一些气缸油，合上盘车机，让活塞缓慢运动一段时间，确保润滑 良好。启动主滑油泵，进行预润滑。 冷却水系统：将冷却淡水（缸套水）从暖缸的状态切换到冷却状态。 燃油系统：检查各个阀门是否开关正确。 启动主海水泵，燃油，滑油分油机。 检查锅炉系统。 各系统都检查完毕，脱开盘车机，按启动按钮冲车1-2次，关闭示功考克。
1-柴油机；2-淡水冷却器；3-淡水泵； 4-膨胀水箱；5-高置热水柜
1-柴油机；2-淡水泵；3-恒温器； 4-淡水冷却器；5-板式热交换器； 6-热水压力柜
（二） 排气的废热利用
1、采用废气涡轮增压（透平 & 轴带发电机）
这种装置对排气的余热可利用3～5%。在MC系列柴油机中采用 一种如图所示的涡轮复合系统，排气除了驱动废气涡轮增压器 外，还用一部分排气驱动另一台涡轮，该涡轮输出功率通过齿 轮装置与曲轴和发电机组相连，把回收的能量送回主机。
常用参数的设定范围：
燃油进分油机温度：90-110摄氏度 燃油进主机温度：120摄氏度左右 重油沉淀柜温度：65-80摄氏度 重油日用柜温度：85-95摄氏度
重油的预热及粘度控制
图中所示是燃油粘度自动控制原理，经雾化加热器6加热后的燃油 进入粘度发讯器1，将代表粘度变化的油压差信号送至气动差压变 送器2，并转变为空气差压输入气动调节仪4，从而控制气动薄膜 调节阀5，使蒸汽阀开度增大或减小，控制进入雾化加热器的蒸汽 量，使燃油粘度逐渐接近要求值。
因此其系统走向为：燃油沉淀柜--------分油机--------燃油日用柜---------滤 器--------燃油供给泵----------滤器---------燃油增压泵--------加热器--------黏度计----------高压油泵--------喷油器 一般来说，柴油机都是轻重油两用的，其都可以通过一些装置或阀空气：2-3MPa 控制空气：0.7-1MPa 安全空气:0.7-1MPa
日用空气（包括汽笛）：0.7-1MPa
柴油机采用的是飞溅润滑，即是依靠柴油机自身的运动，使滑油飞溅到 各处需润滑的部件。 主滑油系统。 主要是曲拐箱的润滑。 十字头滑油系统。十字头装置的润滑。 气缸滑油系统。润滑气缸。
1-粘度发讯器； 2-气动差压变送器； 3-空气过滤减压阀； 4-气动四针指示调节仪； 5-气动薄膜调节阀； 6-雾化加热器
淡水冷却系统（缸套水）
主机运行： 日用淡水柜--------主机/辅机膨胀水柜---------缸套 （主机/辅机）--------缸套水泵 -------主机缸套水冷却器--------膨胀 水柜。 主机停止（暖缸） 日用淡水柜---------辅机膨胀水柜---------辅机缸套-------缸套水泵----------主机缸套--------辅机缸套水冷却器------膨胀水柜。
启动空气，由于柴油机是靠压缩汽缸内燃气，使其自燃才能对外做功，因此， 其并不具备自身启动的条件，所以，需要启动空气使其运动起来（曲轴，飞 轮转动）。 当按下启动按钮时，压缩空气从主空气瓶进入柴油机各汽缸，使之运动。
控制空气，由于启动空气（高压燃气）只能造成活塞的上下运动，只有靠曲 柄连杆机构使其转化为轴向转动。为了有一个连续的冲击力来保持转动，就 需要柴油机各缸按照一定的顺序发火，排气。这就是控制空气的作用。 当按下启动按钮时，控制空气（从主空气瓶经过减压装置，一般从30bar减至 7bar）通过空气分配器，控制柴油机启动空气的走向，造成一个连续的动力。 在燃烧时也是同样，还会增加对排气阀的控制。
常用参数的设定范围： 滑油温度：40-60摄氏度
轻柴油系统。
一般的系统走向为柴油沉淀柜--------分油机--------柴油日用柜--------滤器-------柴油供给泵--------柴油机高压油泵--------喷油器。
重柴油系统。
因为重柴油的性状特征，为了更好的使其燃烧，需要对其温度，和黏度进行 控制。
曲柄半径 曲轴回转中心线到曲柄销中心线的垂距叫曲柄半径，用R表示。
压缩容积 压缩容积也叫燃烧室容积，它是指活塞位于上止点时，由气缸盖、 气缸套、活塞组件包围的连续空间，用Vc 表示。
气缸工作容积 气缸工作容积也叫活塞排量，是指活塞从上止点(或下止点）运 动到下止点(或上止点）时它所经过的空间，以Vs 表示
备车完毕，随时可以启动。
启动：
当按下启动按钮的时候，启动空气同过空气分配器进入柴油机各缸，推动活塞下 行，借助飞轮的惯性，活塞完成了进气压缩冲程，发火燃烧，产生动力。在低速运行 的时候（DEAD SLOW~HALF），由于输出的能量并不高，因此，透平增压装置一般转 速不够，无法保持扫气压力，往往需要开启辅助风机。当速度达到全速（FULL）的 时候，停辅助风机，即可进入连续无人操作的工作状态。
（一） 冷却水的废热利用 1、真空蒸发式制淡装置的热源 （造水机）
1-蒸发器；、 2-汽水分离器； 3-冷凝器； 4-海水泵；、 5-淡水泵；、 6-排污泵； 7-真空泵；、 8-给水调节阀； 9-加热器
2、供重油净化处理热源（分油机）
目前大功率和中功率的中速、低速柴油机都几乎采用价格便 宜的重柴油或燃料油。这些重质油必须事先进行沉淀、分离 、过滤等净化处理。同时，由于其粘度大、含腊多，不能直 接泵吸和雾化，所以必须进行加热和保温。如图所示，用柴 油机冷却水余热对其加热和保温，可节省大量能源。
1-淡水循环柜； 2-淡水泵； 3-柴油装置； 4-淡水冷却器； 5-热水循环柜； 6-燃油储存舱； 7-燃油沉淀舱； 8-燃油分油机加热器； 9-燃油日用油柜； 10-热水循环泵
3、供应杂用热水
柴油机冷却水可直接利用，如图1所示。若冷却水不清洁或 已加有防锈剂而不能直接利用时，可以通过热交换器将所需 清洁冷却水加热后再供给生活杂用，如图2所示。
关于柴油机的命名 以 MAN B&W 6S80MC 为例；MAN B&W是厂家品牌，6是气缸数量，S 表示超长冲程，80是缸径，MC是型号系列。
柴油机气缸的布置 一般情况下，柴油机气缸的布置是从自由端到飞轮端的。即自由端 （船头方向）是第一缸，飞轮端（尾轴，螺旋桨，船尾方向）是最 后一缸。
柴油机气缸的数量 因为柴油机是自身压缩燃气，依靠燃烧产生动力，并且带动飞轮转 动，为下一次做功储存能量，因此，柴油机各缸之间相差的角度必 须小于90度，否则可能出现卡死的现象。所以，柴油机的气缸数量 最少应该为5缸。
完车：
在停车前，如果需要轻柴油启动的柴油机，需要先换油，以免重油冷却后会阻塞 油路。停车后，应将示功考克打开，盘车一段时间，再停主滑油泵。将冷却淡水转换 到暖缸的位置。停主海水泵。
空气系统：包括启动，控制，安全空气。 滑油系统：包括气缸润滑油和普通润滑油。 燃油系统：包括轻柴油和重油。 冷却水系统：包括海水冷却系统和淡水冷却系统。 锅炉系统：包括废气锅炉和燃油锅炉。 废气增压系统
气缸总容积 活塞位于下止点时，由气缸盖、气缸套、活塞组件所包围的连续 空间叫气缸总容积，以Vα 表示 压缩比 气缸总容积与压缩容积的比值叫压缩比，以ε表示
二冲程柴油机基本工作原理
进气，压缩冲程
活塞从下止点向上运动，废气涡轮增压机将带 有一定压力的新鲜空气送入气缸；当活塞运行到一 定时候，挡住扫气口，气缸变为封闭状态，活塞继 续上行，气缸内压力逐渐增加。 膨胀，排气冲程 当活塞运行到上止点前的某一时刻，燃油经喷 油器以良好的雾化状态喷入燃烧室与空气混合后自 行发火燃烧。当活塞越过上止点后,气缸内的气体压 力、温度急剧上升活塞在高温高压的燃气作用下， 从上止点向下止点运动，将动力通过连杆传给曲轴， 曲轴以回转的形式输出功率。随着活塞的下行，气 缸容积也逐渐增大，燃气的压力和温度也逐渐下降。 直至排气阀打开。
海水冷却系统 A．冷却滑油 B．冷却活塞油/水 C．冷却缸套水 D．空冷器 E. 空调 F. 冰机 G. 空压机 H. 其他
虽然各类冷却的目的不同，但是原理都是一样的，如下 ： 海底门-------主/辅海水泵--------各冷却器--------舷外。
锅炉是船上的蒸汽来源，因为重油黏度很大，不适合输送，因此在不 使用的情况下也需要加热。
1-涡轮增压器； 2-排气总管； 3-发电机； 4-恒速齿轮箱； 5-动力涡轮机； 6-曲轴传动齿轮箱； 7-主机
2、废气锅炉
图中的型柴油机采用二级循环排气锅炉的热力系统图。柴油机排气先 引进废气涡轮增压器推动涡轮作功，从涡轮排出后的废气温度为365 ℃，再作为蒸汽过热器、高压蒸发器、低压蒸发器和再热器的热源。
废气锅炉系统 燃油锅炉系统 其中，废气锅炉是利用主机排气为加热源，而燃油锅炉是依靠燃烧器 加热的。因此，一般来说，在航行期间（定速），使用的是废气锅炉， 其余时间（备车和停泊）使用的是燃油锅炉。
当柴油机排气时，废气经排气阀或排气口高速排出，再经排气 管进入废气涡轮推动涡轮高速旋转，而后排至大气；涡轮的旋转就 带动与之同轴相连的压气机旋转，于是新鲜空气由入口被吸入，经 压缩后以一定压力输入柴油机进气道或扫气箱。
柴油机的分类
(一)按工作原理可分为四冲程柴油机和二冲程柴油机。 (二)按进气方式可分为增压柴油机和非增压柴油机。 (三)按柴油机曲轴转速和活塞平均速度可分： 高速柴油机(曲轴转速大于1000r/min和活塞速度大于9m/s) 中速柴油机(曲轴转速为350～1000r/min和活塞速度为6~9m/s) 低速柴油机(曲轴转速小于350r/min和活塞速度低于6m/s) (四)按活塞种类可分为筒形活塞式和十字头式
1-柴油机； 2-冷却水泵； 3-热交换器； 4-涡轮增压器； 5-过热器； 6-高压蒸发器； 7-低压蒸发器； 8-再热器； 9-低压蒸汽分水器； 10-船舶日用热交换器； 11-涡轮发电机； 12-凝汽器； 13-凝水泵； 14-阶式水箱； 15-给水泵； 16-预热器； 17-加热器； 18-循环水泵； 19-加热器； 20-空气冷却器