【船用(yong)柴油機(ji)原理和(he)型號】船用(yong)柴油機(ji)型號 船舶柴油(you)機的工(gong)作原理(li)
船用柴油機工作原理
1、二沖程柴油機的工作原理
通過活塞的兩個沖程完成一個工作循環的柴油機稱為二沖程柴油機,油機完成一個工(gong)作循(xun)環曲軸只轉一圈(quan),與(yu)四沖程柴油機相比,它提高了(le)作功 能力,在具體結構及工(gong)作原理方面也存(cun)在較大差異。
二(er)沖(chong)程柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)與四沖(chong)程柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)基(ji)本結構(gou)相同,主要(yao)差(cha)異在(zai)配(pei)氣(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)構(gou)方面。二(er)沖(chong) 程柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)沒有進氣(qi)(qi)閥,有的(de)(de)(de)連(lian)排氣(qi)(qi)閥也沒有,而(er)(er)是在(zai)氣(qi)(qi)缸下部開設掃(sao)氣(qi)(qi)口(kou)及排氣(qi)(qi)口(kou);或設掃(sao)氣(qi)(qi)口(kou)與排氣(qi)(qi)閥機(ji)(ji)(ji)構(gou)。并專門(men)設置一(yi)個(ge)由運動件帶(dai)動的(de)(de)(de)掃(sao)氣(qi)(qi)泵及貯存壓(ya)力(li)空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)掃(sao)氣(qi)(qi)箱,利用活塞與氣(qi)(qi)口(kou)的(de)(de)(de)配(pei)合完成配(pei)氣(qi)(qi),從(cong)而(er)(er)簡化了柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)結構(gou)。圖(tu)(tu)是二(er)沖(chong)程柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)工作(zuo)原(yuan)理圖(tu)(tu)。掃(sao)氣(qi)(qi)泵附設在(zai)柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)一(yi)側,它的(de)(de)(de)轉子(zi)由柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)帶(dai)動。空氣(qi)(qi)從(cong)泵的(de)(de)(de)吸入吸入,經壓(ya)縮后排出,儲存在(zai)具有較大容積的(de)(de)(de)掃(sao)氣(qi)(qi)箱中(zhong),并在(zai)其中(zhong)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)。現以圖(tu)(tu)說明二(er)沖(chong)程柴(chai)油(you)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)工作(zuo)原(yuan)理。
燃燒膨脹及排氣沖程:
燃油(you)(you)(you)在(zai)燃燒(shao)室內(nei)著火燃燒(shao),生成高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)燃氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。活(huo)塞(sai)在(zai)燃氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)推(tui)動下(xia)(xia),由上止(zhi)點(dian)(dian)向下(xia)(xia)運動,對外(wai)作功。活(huo)塞(sai)下(xia)(xia)行直(zhi)至(zhi)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)打開(此(ci)(ci)時(shi)(shi)曲(qu)柄在(zai)點(dian)(dian)位置(zhi),此(ci)(ci)時(shi)(shi)燃氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膨脹作功結(jie)(jie)束,氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸內(nei)大量(liang)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)靠自(zi)身(shen)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)自(zi)由排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),從排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)排(pai)(pai)人(ren)到排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)管。當(dang)(dang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸內(nei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力降至(zhi)接近掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力時(shi)(shi)(一(yi)般掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)箱中的(de)(de)(de)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力為(wei)(wei)(wei)012,下(xia)(xia)行活(huo)塞(sai)把掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)3打開(此(ci)(ci)時(shi)(shi)曲(qu)柄在(zai)點(dian)(dian)4的(de)(de)(de)位置(zhi),掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進入(ru)(ru)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸,同時(shi)(shi)把氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸內(nei)的(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)經排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)趕出氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸。活(huo)塞(sai)運行到下(xia)(xia)止(zhi)點(dian)(dian),本(ben)沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)結(jie)(jie)束,但掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)過程(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)直(zhi)持續(xu)到下(xia)(xia)一(yi)個(ge)沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)關閉(bi)(bi)(此(ci)(ci)時(shi)(shi)曲(qu)柄在(zai)點(dian)(dian)位置(zhi)為(wei)(wei)(wei)止(zhi)。·4· 342 第三篇船舶柴(chai)油(you)(you)(you)機檢修圖(tu)二沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)柴(chai)油(you)(you)(you)機工作原理示(shi)意圖(tu)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)及壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng):活(huo)塞(sai)由下(xia)(xia)止(zhi)點(dian)(dian)向上移動,活(huo)塞(sai)在(zai)遮住(zhu)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)之前,由掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)泵供給儲存(cun)在(zai)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)箱內(nei)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),通(tong)過掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)進入(ru)(ru)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸,氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸中的(de)(de)(de)殘存(cun)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)被進入(ru)(ru)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)通(tong)過排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)出氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸。活(huo)塞(sai)繼續(xu)上行,逐(zhu)漸遮住(zhu)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou),當(dang)(dang)掃(sao)(sao)(sao)(sao)(sao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)完全關閉(bi)(bi)后(此(ci)(ci)時(shi)(shi)曲(qu)柄在(zai)點(dian)(dian)位置(zhi),空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)停止(zhi)充人(ren),排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)還在(zai)進行,這階段稱為(wei)(wei)(wei)“過后排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)階段”。排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)關閉(bi)(bi)時(shi)(shi)(此(ci)(ci)時(shi)(shi)曲(qu)柄在(zai)點(dian)(dian)位置(zhi),氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸中的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)就開始(shi)被壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)。當(dang)(dang)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)至(zhi)上止(zhi)點(dian)(dian)前點(dian)(dian)時(shi)(shi),噴(pen)油(you)(you)(you)器將燃油(you)(you)(you)噴(pen)人(ren)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸,與(yu)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相混合,隨即在(zai)上止(zhi)點(dian)(dian)附近發火,自(zi)行著火燃燒(shao)。本(ben)沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)結(jie)(jie)束,并與(yu)前一(yi)沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)形成一(yi)個(ge)完整的(de)(de)(de)工作循環。二沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)柴(chai)油(you)(you)(you)機示(shi)功圖(tu)見(jian)圖(tu),其中,為(wei)(wei)(wei)噴(pen)油(you)(you)(you)始(shi)點(dian)(dian),為(wei)(wei)(wei)活(huo)塞(sai)上止(zhi)點(dian)(dian),為(wei)(wei)(wei)燃燒(shao)終點(dian)(dian)。二沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)柴(chai)油(you)(you)(you)機與(yu)四沖(chong)(chong)(chong)(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)柴(chai)油(you)(you)(you)機相比具有一(yi)些明顯優點(dian)(dian),當(dang)(dang)然(ran)也(ye)存(cun)在(zai)本(ben)身(shen)固有的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)(dian)。
2、四沖程柴油機的工作原理
柴油機(ji)的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)是由吸氣、壓縮、做功和(he)排氣這(zhe)四個(ge)過程來完成(cheng)的(de)(de)(de),這(zhe)四個(ge)過程構成(cheng)了一個(ge)工作(zuo)(zuo)循環。活塞(sai)走四個(ge)過程才能完成(cheng)一個(ge)工作(zuo)(zuo)循環的(de)(de)(de)柴油機(ji)稱(cheng)為四沖(chong)程柴油機(ji)。現對(dui)照(zhao)上面的(de)(de)(de)動畫(hua)了說(shuo)明(ming)它的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)理原。
吸氣沖程
第一沖程——吸氣(qi)(qi),它的任務是使氣(qi)(qi)缸內充滿新(xin)鮮空氣(qi)(qi)。當吸氣(qi)(qi)沖程開始時,活塞位于上止點,氣(qi)(qi)缸內的燃燒(shao)室中還留有一些廢氣(qi)(qi)。
當曲軸旋轉(zhuan)肘,連(lian)桿使(shi)活塞由上(shang)止點(dian)向下止點(dian)移動,同時,利用與曲軸相(xiang)聯的傳動機構使(shi)吸(xi)氣閥打開(kai)。
隨(sui)著活塞(sai)的(de)向下運動,氣(qi)缸內(nei)活塞(sai)上(shang)面的(de)容積逐漸增大:造成(cheng)氣(qi)缸內(nei)的(de)空氣(qi)壓力低于進氣(qi)管(guan)內(nei)的(de)壓力,因此(ci)外面空氣(qi)就不斷(duan)地(di)充入氣(qi)缸。
進氣(qi)(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力隨(sui)著(zhu)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)的(de)(de)容(rong)積變(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)情況(kuang)如動(dong)畫所(suo)(suo)示(shi)(shi)。圖中(zhong)縱坐標(biao)表示(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力P,橫坐標(biao)表示(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)容(rong)積Vh(或(huo)活塞的(de)(de)沖S),這個圖形稱為示(shi)(shi)功圖。圖中(zhong)的(de)(de)壓(ya)(ya)力曲線(xian)表示(shi)(shi)柴油機工作時(shi),氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)規律。從(cong)土(tu)中(zhong)我們可以(yi)(yi)看(kan)出進氣(qi)(qi)(qi)開始,由于(yu)存在(zai)殘余廢氣(qi)(qi)(qi),所(suo)(suo)以(yi)(yi)稍高于(yu)大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)力P0。在(zai)進氣(qi)(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)由于(yu)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)通過(guo)(guo)進氣(qi)(qi)(qi)管和(he)進氣(qi)(qi)(qi)閥時(shi)產生流(liu)動(dong)阻力,所(suo)(suo)以(yi)(yi)進氣(qi)(qi)(qi)沖程(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力低(di)于(yu)大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)力,其值為0.085~0.095MPa,在(zai)整個進氣(qi)(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力大致保(bao)持不變(bian)(bian)。
當活塞(sai)(sai)向下(xia)運動(dong)接近下(xia)止點(dian)(dian)時,沖進氣(qi)(qi)缸的(de)氣(qi)(qi)流仍具有很(hen)(hen)高(gao)的(de)速(su)度,慣(guan)(guan)性(xing)很(hen)(hen)大,為了利用(yong)氣(qi)(qi)流的(de)慣(guan)(guan)性(xing)來提高(gao)充氣(qi)(qi)量,進氣(qi)(qi)閥在活塞(sai)(sai)過了下(xia)止點(dian)(dian)以后才關閉。雖(sui)然此時活塞(sai)(sai)上行,但由于氣(qi)(qi)流的(de)慣(guan)(guan)性(xing),氣(qi)(qi)體仍能充人氣(qi)(qi)缸。
壓縮沖程
第二(er)沖程(cheng)——壓(ya)(ya)縮(suo)。壓(ya)(ya)縮(suo)時活塞(sai)從下止(zhi)點(dian)向(xiang)上止(zhi)點(dian)運(yun)動,這(zhe)個沖程(cheng)的(de)功用有(you)二(er),一(yi)是提高空氣(qi)的(de)溫度(du)(du),為(wei)燃料自行發(fa)火作準備(bei):二(er)是為(wei)氣(qi)體膨脹作功創(chuang)造條件。當活塞(sai)上行,進氣(qi)閥關(guan)閉以后,氣(qi)缸內的(de)空氣(qi)受到壓(ya)(ya)縮(suo),隨著容積的(de)不斷(duan)細小,空氣(qi)的(de)壓(ya)(ya)力(li)和(he)溫度(du)(du)也就不斷(duan)升(sheng)高,壓(ya)(ya)縮(suo)終點(dian)的(de)壓(ya)(ya)力(li)和(he)濕(shi)度(du)(du)與空氣(qi)的(de)壓(ya)(ya)縮(suo)程(cheng)度(du)(du)有(you)關(guan),即(ji)與壓(ya)(ya)縮(suo)比有(you)關(guan),一(yi)般(ban)壓(ya)(ya)縮(suo)終點(dian)的(de)壓(ya)(ya)力(li)和(he)溫度(du)(du)為(wei):Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。
柴(chai)油的(de)自燃溫(wen)度約為543—563K,壓縮終點(dian)的(de)溫(wen)度要(yao)比柴(chai)油自燃的(de)溫(wen)度高很多(duo),足以保證(zheng)噴入氣缸的(de)燃油自行發火(huo)燃燒。
噴入氣(qi)(qi)缸的柴油,并不是立即(ji)發(fa)火的,而且經過物(wu)理(li)化學變化之后才(cai)發(fa)火,這段時間大約(yue)有0.001~0.005秒,稱(cheng)為(wei)發(fa)火延遲期。因此,要(yao)在(zai)(zai)曲柄(bing)轉至上(shang)止(zhi)點(dian)前10~35°曲柄(bing)轉角時開始將霧化的燃料噴入氣(qi)(qi)缸,并使曲柄(bing)在(zai)(zai)上(shang)止(zhi)點(dian)后5~10°時,在(zai)(zai)燃燒室內達到最高燃燒壓(ya)力(li),迫(po)使活(huo)塞向(xiang)下運動。
燃燒膨脹沖程
第三沖程——做功。在(zai)這(zhe)個(ge)沖程開始(shi)時(shi),大部分(fen)噴入燃(ran)燒室內的(de)燃(ran)料都燃(ran)燒了。燃(ran)燒時(shi)放出大量的(de)熱量,因(yin)此氣體的(de)壓力和溫度便急劇升高(gao),活塞在(zai)高(gao)溫高(gao)壓氣體作用(yong)下向下運動,并(bing)通過連稈(gan)使曲軸(zhou)轉動,對外作功。所以這(zhe)一沖程又叫作功或工作沖程。
隨著活(huo)(huo)塞的(de)下(xia)行(xing),氣(qi)(qi)缸的(de)容(rong)積增大,氣(qi)(qi)體的(de)壓(ya)力下(xia)降,工作沖(chong)程在活(huo)(huo)塞行(xing)至下(xia)止點,排氣(qi)(qi)閥(fa)打開(kai)時結(jie)束(shu)。
在動(dong)畫(hua)中,工(gong)作沖程的(de)壓(ya)力(li)變化這(zhe)條線(xian)上(shang)升部分表(biao)示燃料在氣(qi)缸內燃燒時壓(ya)力(li)的(de)急劇升高(gao),最(zui)(zui)高(gao)點表(biao)示最(zui)(zui)高(gao)燃燒壓(ya)力(li)Pz,此(ci)點的(de)壓(ya)力(li)和溫度為:
Pz=6~15MPa, Tz=1800~2200K
最高(gao)燃燒壓力與壓縮終點壓力之比(Pz/Pc),稱(cheng)為燃燒時的壓力升高(gao)比, 用λ表(biao)示。根(gen)據柴油機類型(xing)的不同,在(zai)最大功牢(lao)時λ值的范圍如(ru)下(xia):λ=Pz/Pc=1.2~2.5。
排氣沖程
第四沖(chong)程(cheng)——排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)。排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)沖(chong)程(cheng)的(de)功用是把膨脹后的(de)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)排(pai)(pai)(pai)(pai)出(chu)去(qu),以(yi)便充填新鮮空氣(qi)(qi),為(wei)下一(yi)個循環(huan)的(de)進(jin)氣(qi)(qi)作(zuo)準備(bei)。當工(gong)作(zuo)沖(chong)程(cheng)活(huo)塞運動到下止(zhi)點(dian)附近時(shi)(shi),排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)閥開起,活(huo)塞在(zai)曲軸和(he)連桿(gan)的(de)帶動下,由(you)下止(zhi)點(dian)向上(shang)止(zhi)點(dian)運動,并(bing)把廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)排(pai)(pai)(pai)(pai)出(chu)氣(qi)(qi)缸(gang)外(wai)。由(you)于排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)系統存在(zai)著(zhu)阻力(li),所(suo)以(yi)在(zai)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)沖(chong)程(cheng)開始時(shi)(shi),氣(qi)(qi)缸(gang)內的(de)氣(qi)(qi)體壓力(li)加比(bi)大氣(qi)(qi)壓力(li)高0.025—0.035MPa,其溫度Tb=1000~1200K。為(wei)了(le)減少(shao)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)時(shi)(shi)活(huo)塞運動的(de)阻力(li),排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)閥在(zai)下止(zhi)點(dian)前(qian)就(jiu)打開了(le)。排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)閥一(yi)打開,具有一(yi)定(ding)壓力(li)的(de)氣(qi)(qi)體就(jiu)立即沖(chong)出(chu)缸(gang)外(wai),缸(gang)內壓力(li)迅速下降,這樣當活(huo)塞向上(shang)運動時(shi)(shi),氣(qi)(qi)缸(gang)內的(de)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)依(yi)靠活(huo)塞上(shang)行排(pai)(pai)(pai)(pai)出(chu)去(qu)。為(wei)了(le)利(li)用排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)時(shi)(shi)的(de)氣(qi)(qi)流慣性使廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)排(pai)(pai)(pai)(pai)出(chu)得干(gan)凈,排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)(qi)閥在(zai)上(shang)止(zhi)點(dian)以(yi)后才(cai)關閉。
在動畫(hua)中(zhong),排(pai)氣(qi)沖程(cheng)曲線表示在排(pai)氣(qi)過程(cheng)中(zhong),缸內的氣(qi)體(ti)壓(ya)力幾乎是不變(bian)的,但比(bi)大氣(qi)壓(ya)力稍高一些。排(pai)氣(qi)沖程(cheng)終點的壓(ya)力Pr約(yue)為0.105~0.115MPa,殘余廢氣(qi)的溫(wen)度Pr約(yue)為850~960K。
由于(yu)進、排氣(qi)(qi)(qi)閥都是早開晚關的;所以在排氣(qi)(qi)(qi)沖(chong)程之(zhi)末(mo)和進氣(qi)(qi)(qi)沖(chong)程之(zhi)初,活塞處于(yu)上(shang)止點附近(jin)時(shi),有一段(duan)時(shi)間進、排氣(qi)(qi)(qi)閥同時(shi)開起(qi),這段(duan)時(shi)間用曲軸轉角來表(biao)示,稱為氣(qi)(qi)(qi)閥重(zhong)疊角。
排氣沖(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)結(jie)束之后,又開始(shi)了進氣沖(chong)程(cheng)(cheng)(cheng),于(yu)是整個(ge)工作(zuo)(zuo)循環就依照上述(shu)過程(cheng)(cheng)(cheng)重復進行。由于(yu)這種柴(chai)油機(ji)的工作(zuo)(zuo)循環由四個(ge)活塞沖(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)即曲軸旋轉(zhuan)(zhuan)兩轉(zhuan)(zhuan)完成的,故稱四沖(chong)程(cheng)(cheng)(cheng)柴(chai)油機(ji)。
在(zai)四(si)(si)沖(chong)(chong)程(cheng)(cheng)柴(chai)油機的(de)四(si)(si)個沖(chong)(chong)程(cheng)(cheng)中,只有第三沖(chong)(chong)程(cheng)(cheng)即工作(zuo)(zuo)沖(chong)(chong)強(qiang)才產生動力對外作(zuo)(zuo)功(gong),而其(qi)余(yu)三個沖(chong)(chong)程(cheng)(cheng)都是消耗功(gong)的(de)準備過程(cheng)(cheng)。為此在(zai)單缸柴(chai)油機上必須安(an)裝(zhuang)飛輪,利用飛輪的(de)轉動慣性,使曲軸在(zai)四(si)(si)個沖(chong)(chong)程(cheng)(cheng)中連續(xu)而均勻地運轉。
柴油機型號
1、B&W公司(si):81年(nian)MAN公司(si)購并(bing)了B&W公司(si),低速機由MAN-B&W公司(si)哥本哈根(丹麥)分公司(si)設計試(shi)制。
2、ulzer公司(si):70年代中(zhong)后期,Sulzer低速機裝船千(qian)瓦數占世界總數百(bai)分比(bi)在50%以上~60%左(zuo)右。后來逐漸(jian)降至1/3左(zuo)右。
3、三菱(ling)(ling)重工業公司(si):三菱(ling)(ling)重工業公司(si)低速機裝船千瓦數占世界總數百分比一直在10%左右。
4、70年代中后(hou)期,MAN公司低速機裝船千(qian)瓦數占 世界總數百分比曾保持(chi)在10%左右,后(hou)來就(jiu)更少了(le)。 81年合(he)并B&W公司(si)后就放棄(qi)發展低速機了。
5、國產柴油機型號和命名方法
國產(chan)柴(chai)油機型(xing)號由數字(zi)和表征(zheng)柴(chai)油機特征(zheng)的漢語拼音字(zi)頭組成。但中小(xiao)型(xing)柴(chai)油機的型(xing)號也(ye)有例外,此時應(ying)以產(chan)品說(shuo)明(ming)書為(wei)準。現將幾種主要型(xing)號列于下表。