一、汽油發電機原理
一個工作循環(huan)包(bao)括(kuo)有四個活塞(sai)(sai)行(xing)(xing)程(所謂活塞(sai)(sai)行(xing)(xing)程就是指活塞(sai)(sai)由上止點到下止點之(zhi)間的距離的過(guo)程):進氣(qi)行(xing)(xing)程、壓縮行(xing)(xing)程、膨脹(zhang)行(xing)(xing)程(作功(gong)行(xing)(xing)程)和排氣(qi)行(xing)(xing)程。
1、進氣行程
在這個過(guo)程中,發動(dong)機的(de)進(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)門(men)開啟,排氣(qi)(qi)(qi)門(men)關閉。隨著活(huo)塞(sai)從(cong)上止點向下止點移動(dong),活(huo)塞(sai)上方的(de)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)容積增大,從(cong)而(er)使(shi)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)(nei)的(de)壓(ya)力將到大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)力以下,即(ji)在氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)(nei)造成真空(kong)吸力,這樣空(kong)氣(qi)(qi)(qi)便經由進(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)管道和進(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)門(men)被吸入(ru)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang),同(tong)時噴油嘴噴出(chu)霧化的(de)汽油與空(kong)氣(qi)(qi)(qi)充分混(hun)合。在進(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)終(zhong)了時,氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)(nei)的(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)壓(ya)力約為0.075-0.09MPa。而(er)此時氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)內(nei)(nei)的(de)可燃混(hun)合氣(qi)(qi)(qi)的(de)溫度已(yi)經升(sheng)高到370-400K。
2、壓縮行程
為使(shi)吸入(ru)氣(qi)缸的可燃混合氣(qi)能(neng)迅(xun)速(su)燃燒(shao),以產生較(jiao)大的壓力,從而使(shi)發(fa)動機發(fa)出較(jiao)大功率,必須在(zai)燃燒(shao)前將可燃混合氣(qi)壓縮(suo)(suo),使(shi)其容(rong)積縮(suo)(suo)小(xiao)、密度(du)加大、溫(wen)度(du)升(sheng)高,即(ji)需要(yao)有壓縮(suo)(suo)過程(cheng)。在(zai)這(zhe)個(ge)過程(cheng)中,進、排氣(qi)門全部(bu)關閉,曲軸(zhou)推動活塞(sai)由下止(zhi)(zhi)點向上止(zhi)(zhi)點移動一個(ge)行(xing)程(cheng),即(ji)壓縮(suo)(suo)行(xing)程(cheng)。此(ci)時混合氣(qi)壓力會增加到0.6-1.2MPa,溫(wen)度(du)可達600-700K。
在(zai)這個(ge)行程中有個(ge)很重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念(nian),就是壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)比(bi)(bi)。所謂壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)比(bi)(bi),就是壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)前(qian)氣缸(gang)中氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)容(rong)積(ji)與壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)小(xiao)容(rong)積(ji)之比(bi)(bi)。一(yi)般壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)比(bi)(bi)越大(da)(da),在(zai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)終了時混合氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力和溫度便愈(yu)高(gao),燃燒(shao)速度也愈(yu)快,因(yin)而(er)發(fa)動(dong)機發(fa)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功率愈(yu)大(da)(da),經濟(ji)性(xing)愈(yu)好。一(yi)般轎車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)比(bi)(bi)在(zai)8-10之間(jian),不(bu)過現在(zai)最(zui)新上市的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Polo就達到了10.5的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)比(bi)(bi),因(yin)此它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)扭矩表現相對不(bu)錯。但是壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)(suo)比(bi)(bi)過大(da)(da)時,不(bu)僅不(bu)能進一(yi)步改善燃燒(shao)情況,反而(er)會出現暴燃和表面點火等不(bu)正常燃燒(shao)現象。
暴燃是由于氣體壓力和溫度過高,在燃燒室內離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。暴燃時火焰以極高的速率向外傳播,甚至在氣體來不及膨脹的情況下,溫度和壓力急劇升高,形成壓力波,以聲速向前推進。當這種壓力波撞擊燃燒室壁是就發出尖銳的敲缸聲。同時,還會引起發動機過熱,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴重暴燃是甚至會造成氣門燒毀、軸瓦破裂、火花塞絕緣體被(bei)擊穿(chuan)等機件損壞現象。
除了(le)暴燃,過高壓縮(suo)比的(de)(de)發動(dong)機(ji)還(huan)可(ke)能要面對另一個問(wen)題:表面點(dian)火(huo)。這是由于缸內熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭,火(huo)花(hua)塞電極,積炭處)點(dian)燃混合氣產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)另一種(zhong)不(bu)正(zheng)常燃燒(也(ye)稱作熾熱點(dian)火(huo)或早燃)。表面點(dian)火(huo)發生(sheng)(sheng)(sheng)時,也(ye)伴有強烈的(de)(de)敲(qiao)缸聲(較沉悶),產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)高壓會使(shi)發動(dong)機(ji)負(fu)荷增(zeng)加,降低壽命。
3、膨脹行程
在(zai)這個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong),進、排氣(qi)(qi)門仍舊(jiu)關閉。當(dang)活(huo)塞(sai)接近上止(zhi)點時,火(huo)花塞(sai)發出(chu)電火(huo)花,點燃(ran)(ran)被(bei)(bei)壓(ya)(ya)縮的可(ke)(ke)燃(ran)(ran)混(hun)合(he)氣(qi)(qi)。可(ke)(ke)燃(ran)(ran)混(hun)合(he)氣(qi)(qi)被(bei)(bei)燃(ran)(ran)燒(shao)后,放出(chu)大量的熱能(neng)(neng)(neng),此時燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)的壓(ya)(ya)力和(he)(he)溫度迅速(su)增(zeng)加(jia)(jia)。其所能(neng)(neng)(neng)達(da)到的最大壓(ya)(ya)力可(ke)(ke)達(da)3-5MPa,相應的溫度則高達(da)2200-2800K。高溫高壓(ya)(ya)的燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)推(tui)動(dong)活(huo)塞(sai)由(you)上止(zhi)點向下止(zhi)點運(yun)動(dong),通過(guo)連(lian)桿使(shi)曲柄旋轉(zhuan)并輸出(chu)機械能(neng)(neng)(neng),除了維(wei)持發動(dong)機本身繼續(xu)運(yun)轉(zhuan)外,其余即用(yong)于對外做功(gong)。在(zai)活(huo)塞(sai)的運(yun)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong),氣(qi)(qi)缸內容積增(zeng)加(jia)(jia),氣(qi)(qi)體壓(ya)(ya)力和(he)(he)溫度都迅速(su)下降,在(zai)此行程(cheng)終了時,壓(ya)(ya)力降至0.3-0.5MPa,溫度則為1300-1600K。
4、排氣行程
當膨脹行(xing)程(cheng)(作功行(xing)程(cheng))接近(jin)終了時(shi)(shi)(shi),排(pai)氣門開啟,靠(kao)廢(fei)氣的(de)壓力(li)(li)進行(xing)自由(you)排(pai)氣,活塞到(dao)達(da)下止(zhi)點(dian)后(hou)再向(xiang)上(shang)止(zhi)點(dian)移動時(shi)(shi)(shi),將廢(fei)氣強(qiang)制(zhi)排(pai)到(dao)大(da)(da)氣中(zhong)(zhong),這(zhe)就是排(pai)氣行(xing)程(cheng)。在此行(xing)程(cheng)中(zhong)(zhong),氣缸內壓力(li)(li)稍微高于(yu)大(da)(da)氣壓力(li)(li),約(yue)為(wei)0.105-0.115MPa。當活塞到(dao)達(da)上(shang)止(zhi)點(dian)附(fu)近(jin)時(shi)(shi)(shi),排(pai)氣行(xing)程(cheng)結束(shu),此時(shi)(shi)(shi)的(de)廢(fei)氣溫度約(yue)為(wei)900-1200K。
由此,我們已經(jing)介紹完了發動(dong)機的一(yi)個工作循環,這(zhe)期間活塞在上、下(xia)止點(dian)間往復移動(dong)了四(si)個行程(cheng),相應(ying)地曲軸(zhou)旋(xuan)轉了兩周(zhou)。
汽油(you)發(fa)動機裝(zhuang)配上交流發(fa)電機就(jiu)構成了汽油(you)發(fa)電機組。
二、汽油發電機和柴油發電機哪個好
1、缸內受壓物不同
汽油機(ji)在壓(ya)縮(suo)沖程階段(duan)是對汽油及空(kong)氣混合物進行(xing)壓(ya)縮(suo)。
柴油機在壓縮沖程階段是對空氣進行壓縮。
2、點火方式不同
汽油機(ji)依靠火花塞點火。
柴油機依靠(kao)霧化柴油噴(pen)向高壓氣體自燃(ran)。
3、燃油與空氣的混合
在(zai)汽油(you)機內(nei),燃油(you)與空氣(qi)是在(zai)汽化(hua)器與進氣(qi)管(guan)道中混合(he)的(de)。
在柴(chai)油機內,柴(chai)油與空(kong)氣(qi)的混合是在柴(chai)油被(bei)噴入氣(qi)缸之后進行的。
4、運用范圍
汽油發(fa)電機(ji)主要是一般家庭用發(fa)電機(ji)。
柴油發電機主(zhu)要是施工(gong)單位(wei)專用發電機。
5、聲音和體積的區別
汽油(you)發電(dian)(dian)機比(bi)柴油(you)發電(dian)(dian)機的噪音要小,汽油(you)發電(dian)(dian)機要比(bi)柴油(you)發電(dian)(dian)機的體積要小。
6、耗油量和工作時效
汽油發(fa)電機比柴油發(fa)電機的(de)耗油量要(yao)高,在(zai)24小時內的(de)連(lian)(lian)續工作(zuo)時間(jian)(jian),汽油發(fa)電機每(mei)天的(de)連(lian)(lian)續工作(zuo)時間(jian)(jian)比柴油發(fa)電機連(lian)(lian)續工作(zuo)時間(jian)(jian)要(yao)少。
當然兩者最大的區別在于點火裝置與燃油系統的不同。柴油發電機是(shi)個(ge)壓燃式內燃機,它使用一個(ge)噴油(you)泵以及(ji)若干(gan)個(ge)噴油(you)嘴;而汽油(you)發電機有一個(ge)汽化(hua)器(qi)、一個(ge)分配(pei)器(qi)、以及(ji)若干(gan)個(ge)火花塞。