产品详细介绍
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柴油机工作原理是什么
柴油机工作原理
单缸往复活塞式柴油机结构主要由排气门、进气门、气缸盖、气缸、活塞、活塞销、连杆和曲轴等组成。气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内作一上下往复运动,通过连杆推动曲轴转动。为丁吸入新鲜空气和排出废气,在气缸盖上下设有进气门和排气门。
(1)基本名闻术语
①上止点:活塞离曲轴中心 距离的位置。
②下止点:活塞离曲轴中心小距离的位置。
③活塞行程(冲程):上止点与下止点间的距离,用符号S表示,单位为mm。
④曲柄半径:曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离,用符号r表示,单位为mm。活塞行程S等于曲柄半径r的两倍。
⑤气缸工作容积在:一个气缸中,活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积。用符号Vh表示,単位为L。
⑥柴油机排量:柴油机所有气缸工作容积的总和称为柴油机排量,用VH表示。
柴油机排量表示柴油机的做功能力,在其他参数相同的前提下,柴油机排量越大,则其所发出的功率就越大。
⑦燃烧室容积当活塞在上止点时,活塞上方的气缸容积。用符号Vc表示。
气缸总容积当活塞在下止点时,活塞上方的气缸容积。用符号Va表示。它等于燃烧室容积Va与气缸工作容积Vh之和。
⑨压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比。用符号ε表示。
压缩比ε表示气缸中的气体被压缩后体积缩小的倍数,也表明气体被压缩的程度,通常柴油机的压缩比ε=12~22。压缩比越大,活塞运动时,气体被压缩得越厉害,气体的温度和压力就越高,柴油机的效率也越高。
⑩工作循环:柴油机中热能与机械能的转化,是通过活塞在气缸内工作,连续进行进气、压缩、做功、排气四个过程来完成的。每进行这样一个过程称为一个工作循环。如柴油机活塞走完四个冲程(曲轴旋转两周)完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机如活塞走完两个冲程(曲轴旋转一周)完成一个工作循环,称改机为二冲程柴油机。
(2)四冲程柴油机工作原理
①进气过程 活塞从上止点向下止点移动,这时在配气机构的作用下进气门打开,排气门关闭。由于活塞下移,气缸内容积增大,压力降低,新鲜空气经空气滤清器、进气管不断吸入气缸。由于进气系统存在阻力,使进气终了气缸内的气体压力低于大气压力P0(约78~91kPa),温度为320~340K.
②压缩过程 活塞由下止点向上止点运动,这时进、排气门关闭。气缸内容积不断减少,气体被压缩,其温度和压力不断提高。压缩终了时气体压力可达3~5MPa,温度高达750~1000K,为喷人气缸内的柴油蒸发、混合和燃烧创造条件。
③做功过程 所示]在压缩过程即将终了时,喷油器将柴油以细小的油雰喷入气缸,在高温、高压和高速气流作用下很快蒸发,与空气混合,形成混合气。并在高温下自动着火燃烧,放出大量的热量,使气缸中气体温度和压力急剧上升。燃烧气体的 压力可达6~9MPa, 温度可达1800~2000K。高压气体膨胀推动活塞由上止点向下止点移动,从而使曲轴旋转对外做功。由于喷油和燃烧要持续一段时间,所以虽然活塞开始下移,但此时还有喷入的燃料继续燃烧放热,气缸内的压力并没有明显下降,随着活塞下移,气缸内的温度和压力才逐渐下降。做功行程结束时,压力约为0.2~0.5MPa。
④排气过程 做功过程结末后,排气门打开,进气门关闭。活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动,燃烧过的废气便依靠压力差和活塞上行的排挤,迅速从排气门排出。由于排气系统有阻力,因此,排气终了时,气缸内废气压力略高于大气压力。气缸内残余废气的压力约为0.105~0.12MPa,温度约为700~900K。
活塞经过上述四个连续过程后,便完成了一个工作循环。当排气过程结束后,柴油机曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转,上述四个过程又重复进行。如此周而复始地进行个又一个的工作循环,使柴油机连续不断地运转起来,并带动工作机械做功。
(3)二冲程柴油机工作原理
二冲程柴油机无进气门。气缸(气缸套)壁上有一组进气孔,由活塞的上下运动控制进气孔的开、闭,气缸盖上设有排气门。空气由扫气泵提高压力以后,经气缸外部的空气室和气缸壁上的进气孔进入气缸,完成进气和扫气过程。燃烧后的废气由气缸盖上的排气门排出。其工作过程如下。
① 行程 行程也称换气-压缩过程。曲轴带动活塞由下止点向上运动,这时进气孔和排气门均打开,新鲜空气山扫气泵以高于大气压力送入气缸中,并把气缸中的残余废气从排气门扫除。这种进、排气同时进行的过程称为“扫气过程”。活塞继续向上运动,当活塞越过进气孔后,进气孔破活塞关闭的同时配气机构也使排气门关闭。于是气缸内的新鲜空气被压缩,一直进行到上止点。
②第二行程 第二行程也称膨胀-换气过程。活塞接近上止点时,喷油器开始喷油,被喷油器喷成的雰状柴油与高温压缩空气相遇,便迅速燃烧。由于燃气压力的作用,推动活塞向下止点运动,经连杆带动曲轴旋转而输出动力。当活塞下行至某一时刻时排气门打开,做功后的废气由排气门排出。活塞继续向下运动,随后进气孔打开,新鲜空气被扫气泵再次压入气缸,开始“扫气过程”。活塞一直运动到下止点,完成第二个工作行程。
(4)二冲程与四冲程柴油机的比较
与四冲程柴油机比较,二冲程柴油机有以下主要特点。公明发电机
①曲轴毎转一周就有一个做功过程,因此,当二冲程柴油机工作容积和转速与四冲程柴油机相同时,在理论上其功率应为四冲程柴油机功率的两倍。但由于结构上的关系,二冲程柴油机废气排除不彻底,并且换气过程减小了有效工作行程。因而在同样的工作容积和曲轴转速下,二冲程柴油机的功率约为四冲程柴油机的1.5~1.7倍。
②二冲程柴油机因其曲轴毎转一周就有一个做功行程,在相同转速下工作循环次数多,故输出转矩均匀,运转平稳。
③大多数二冲程柴油机部分或全部采用气孔换气,配气机构简单。所以,二冲程柴油机结构简单,重量轻·使用维修方便。
④换气时间短,并需要借助新鲜空气来清扫废气,换气效果相对较差。
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江苏徐州柴油发电机组冬季的保养技巧
1、江苏徐州柴油发电机组在冬季运行时,如果露天停放,应注意天气变化,当地气温低于4时,应放掉柴油机冷却水箱中冷却水。因为低于4时水的体积变化比较大,当水从液体转变为固体时,体积增大膨胀就会损坏冷却水箱散热器。
2、冬季由于柴油机的工作环境差,所以这时就需要经常更换空气滤芯。由于冬季对空气滤芯以及柴油滤芯的要求特别高,如果不及时更换会加大发动机的磨损,影响柴油机的寿命。
3、冬季江苏徐州柴油发电机组在选择机油时,应尽量选择黏度稀一点的机油。
4、柴油机冬季启动时,气缸内吸入空气温度较低,活塞压缩气体后很难达到柴油自燃温度。
5、柴油机启动后应先低速运行3-5分钟,以便提高柴油机整机温度,检查润滑机油工作情况,正常后才能投入正常运行。柴油机运行中尽量减少突然加快转速或将油门调到*操作,否则长时间会影响气门组件的使用寿命。
江苏徐州柴油发电机是如何运行的呢
1.柴油机启动后在低速下暖机(走热)
柴油机启动后应先在低速下进行暖机,一般为600r/min,然后才能逐渐提高转速,绝不允许猛加油门使转速突然升高,其原因是:(1)机器刚发动机温低,机油粘度大,机油不能迅速进人各轴承间隙内及活塞与汽缸套之间;(2)柴油机未运转时,各轴颈是全部压在轴承上,在常情况下,轴颈与轴承之间仅有极少量的油膜存在,刚启动时,各轴颈与轴承之间几乎处干磨擦状态有机器逐渐走热,机温逐渐上升时,机油变稀机油才逐渐被压人轴承内和各运动件间隙之间,形成油膜得到润滑;(3)柴油机刚启动,若猛加油门将会引起下列后果:①猛加油门,供油量突增,转速由低速猛增到高速,对曲轴连杆机构产生一个冲击力,有间隙的部位会产生敲击,影响其强度,加大磨损;②由于油量猛增,而吸气量短时间供应不足,就会产生冒黑烟,既浪费油料又会产生积炭增加磨损;③猛开油门,转速突增,调速器动作来不及起调速作用,往往会产生瞬间超速等后果。
柴油机启动后,在 转速范围内,空负荷运转时应注意下列问题:
(1)检查机油压力表指示的压力,应在(200~500)kPa范围,但不同型号柴油机各有具体规定,康明斯各系列柴油机机油压力。
(2)检查外部各管系与零件连接处有无漏油、漏水现象。
(3)观察柴油机排烟是否正常,运转中有无异常杂音。
(4)空载低速运转时间不宜过长,以免燃烧室内引起结炭结焦现象,因此,应逐渐提高转速,从60r/min提高到1000r/min左右进行暖机。
2.试运转
当柴油机的温度、机油压力等均已正常时,应分别将转速控制在低、中、高三种情况下进行试运转,使柴油机在各种情况下能稳定运转,不致于出现转速忽高忽低现象。
3,负荷和转速逐渐均匀上调
柴油机经试运转之后,负荷和转速的增加应逐渐均匀地上升,无特殊情况,不允许突增或突减柴油机的负荷。
4.柴油机转入满负荷运行
当柴油机机油温度达到45℃,水温达到65℃,机油压力达到规定要求范围时,柴油机才允许转人满负荷运行。当水温不超过90℃时,进水与出水的温度差应不超过20℃。
康明斯柴油机运行时,机油温度应在(82~107)℃之间,在满负荷时,机油温度短时间达到108℃时不必惊慌,但是,机油温度的突然增高,如果不是因为负荷增加所引起的,那就预示很可能有机械故障,应立即进行检查。冷却水温度在(74~91)℃之间为理想,此时柴油机的工作零件得到均匀的膨胀,从而获得 油膜间隙。若采用柴油机冷却液,其 温度不得超过93℃。
康明斯柴油机的转速,由于所有康明斯柴油机均装有调速器以防止速度超过 额定转速或预定的额定低速。调速器有两方面的作用:
①当油门在怠速位置时,供给柴油机所需要的怠速油量;
②当柴油机转速超过 额定转速时,越过油门并切断燃油供应。各种型号柴油机 额定转速。通常柴油机的使用转速应低于 额定转速,详见铭牌所示。江苏徐州柴油发电机组的转速已经预先调整好,使之在规定的调节转速下工作。
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