第1章柴油机基础知识

（六）压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比值，称几何压缩比或名义 压缩比，用ε表示。 ε＝Ｖa／Ｖc＝（Ｖc＋Ｖh）／Ｖc
＝1＋Ｖh／Ｖc
ε表示工质在缸内被压缩的程度，对运转可靠性和经济性 有较大影响。一般为ε＝12～22，机车用ε＝12～14.5。 （七）工作循环 （八）四冲程和二冲程
二、柴油机的工作原理
３、结构紧凑 ４、使用操作方便、启动快 通常情况下，柴油机能在3～5秒内起动起来，并 能在很短时间内达到最大功率，正常运行过程中不 需要进行繁重的复杂操作。 ５、工作寿命长
６、结构复杂、工艺要求高、修理运用技术高。
第二节 柴油机的基本知识
一、柴油机的一些术语 （一）气缸直径 Ｄ（毫米），气缸的内圆孔直径。 （二）止点 活塞在气缸内运动的极端位置称为止点，或死点。 上止点：当活塞距曲轴中心线最远的位置。 下止点：当活塞距曲轴中心线最近的位置。 （三）冲程 即活塞行程，指上、下止点的距离，Ｓ（毫米）。 活塞移动一个行程曲轴旋转180度，Ｓ＝2r（r为曲柄半径）。
第一节 柴油机的主要特点 第二节 柴油机的基本知识 第三节 柴油机的分类、型号及转向
返回‹#› 3船源自中速柴油机低速柴油机第一节 柴油机的主要特点 一、概述
发动机：将一种能量转变为机械能的机器。
根据能量转变方式不同，分为：风力机、水力机、热机等。 热机：把燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的发动机。 根据燃料进行燃烧过程所处的地点不同，分：外燃机、内燃机。 外燃机：燃料在发动机的外部进行燃烧的热机，如蒸汽机、 汽轮机等。 内燃机：燃料直接在发动机内部进行燃烧的热机。 又分为： 往复运动活塞式内燃机（汽油、柴油、煤气机等） 旋转式内燃机（燃气轮机、旋转活塞发动机等）
排气门早开晚关。
排气提前角θe，排气滞后角θe′。
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（二）实际工作循环特点 １、进、排气门早开晚关，气门重叠角。 ２、燃烧膨胀过程为工作过程，其余为辅助过程，消耗 能量。 ３、借助于外力启动。
４、进、排气门各启闭一次，喷油一次，一个工作循环内， 曲轴转２转，凸轮轴转１转。
（三）曲轴转角和配气相位图
（四）气缸容积 活塞顶、气缸套及气缸盖间包围的空间，单位为升。 燃烧室容积Ｖｃ：活塞位于上止点时气缸容积，最小容积； 气缸工作容积Ｖh：活塞从一个止点到另一个止点所扫过 的气缸容积； 气缸总容积Ｖa：活塞位于下止点时气缸容积； 最大容积。 Ｖa＝Ｖh＋Ｖc 活塞排量：Ｖh代表单个活塞工作一次后的理论排气量。 （五）工质 气缸内的工作介质。
喷油器
排气门 排气管
进气门
进气滤清器
气缸盖 活塞 气缸套 活塞销 挺住 连杆 凸轮轴 曲轴
机体
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二、柴油机的主要特点
１、热效率高
柴油机的最高有效效率达46％，而往复式蒸汽机只有11— 16％，汽油机是35％，燃气轮机是30％。 热效率高，标志 着发动机的经济性好，即燃料的消耗量少。
２、功率范围广、适应性好 目前柴油机气缸直径一般为55~1600mm； 单机功率0.59~40440kW； 同一型号柴油机经过少量改装，又可以适应多种不同用途 的需要。
在新鲜空气进入气缸的过程中，由于受空气滤 清器、进
气管、进气门等阻力的影响，进气终了时气缸内气体压
力Ｐ＝80～90KPa，又因空气从高温的残余废气和燃烧 室壁吸收热量，ｔ＝50～70度。
进气门早开晚关。
进气提前角θi，进气滞后角θi′。
２、压缩过程 活塞由下止点移到上止点，进、排气门全关。 过程开始活塞在下止点，活塞上移，气缸内容积逐渐 减小，新鲜空气被压缩，压力和温度随着升高。 为实现高温气体引燃柴油的目的，柴油机都具有较大 的压缩比，使压缩终了时，Ｔ＝780～1000Ｋ，Ｐ＝ 2500～3500KPa。 喷油提前。
（一）四冲程柴油机的工作原理 １、进气过程： 活塞从上止点移动到下止点，进气门开，排气门关。 进气过程开始时，活塞位于上止点位置，气缸内残留 着上次循环未排净的残余废气，它的压力稍高于大气压力， 约为110～120KPa。 当曲轴旋转时，通过连杆带动活塞向下移动，同时进 气门打开，随着活塞下移，气缸内部容积增大，压力随之减 少，当压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始被吸入气缸， 直到活塞移动到下止点位置，气缸内充满了新鲜空气。
３、燃烧膨胀过程 喷入气缸内的燃料在高温空气中着火燃烧，产生大 量热能，使气缸内的温度、压力急剧升高，高温、高压气 体推动活塞向下移动，通过连杆带动曲轴转动。 实现热能转化为机械能，工作行程。 Ｐz＝10000～14000KPa Ｔ＝1700～2100K
４、排气过程
过程开始气缸内充满了燃料燃烧并膨胀作功的废气， 排气门打开后，废气随着活塞上移，被排出气缸之外。
二冲程汽油机的工作原理
第一冲程：活塞从下止点向上止点运动，事先已充满活 塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又从化油 器被吸入活塞下方的曲轴箱内。 第二冲程：活塞从上止点向下止点运动，活塞上方进 行作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合气的 预压缩。
二冲程柴油机的工作原理
二冲程柴油机和二冲程汽油机工作类似，所 不同的是，柴油机进入气缸的不是可燃混合气， 而是纯空气。例如带有扫气泵的冲行程柴油机工 作过程如下
１、曲轴转角
通常将曲轴转一转时等分成360度，它的０度和 360度皆与活塞上止点位置相对应。四冲程柴油机在一 个工作循环中每一缸活塞有两个上止点，一个是压缩上 止点或称发火上止点，曲轴转角通常作为０度，另一个 是换气上止点，曲轴转角通常作为360度。
２、配气相位图
在直角坐标图上，活塞的上、下止点分别位于纵 坐标的上方和下方，坐标的中心代表曲轴转动中心， 按曲轴的转动方向标出进气门和排气门启、闭位置的 图形称为配气相位图。
《内燃机车柴油机》
目录
第一章 内燃机车柴油机的基本知识 第二章 柴油机的受力分析 第三章 固定件 第四章 运动件 第五章 柴油机的配气机构 第六章 进、排气系统 第七章 燃油的供给与燃烧 第八章 柴油机的调节与控制 第九章 机油系统 第十章 冷却水及预热系统 第十一章 柴油机总成及工作特性
第一章 内燃机车柴油机的基本知识