排氣沖程
排氣沖程活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn),,此時(shí)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)打開(kāi)。膨脹結(jié)束后,,氣缸內(nèi)氣體已失去做功的能力,,稱(chēng)為廢氣,。為了使新鮮空氣重新進(jìn)入氣缸,,需將廢氣排出。廢氣在活塞上行的排擠下,,經(jīng)過(guò)排氣門(mén)到出缸外,。排期結(jié)束時(shí),氣缸內(nèi)的壓力約為1.03~1.08個(gè)-壓,,溫度約為350~600℃,。
至此,活塞又回到上止點(diǎn),,單缸四沖程柴油機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán),,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈。此外,,實(shí)際情況下,,柴油機(jī)的進(jìn)、排氣門(mén)動(dòng)作的時(shí)間并非活塞移動(dòng)到上,、下止點(diǎn),,而是進(jìn)氣門(mén)在上止點(diǎn)前打開(kāi),下止點(diǎn)后關(guān)閉,;排氣門(mén)在下止點(diǎn)前打開(kāi),,上止點(diǎn)后關(guān)閉。
從四沖程柴油機(jī)的四個(gè)工作過(guò)程可以看出,,只有作功的,,其他三個(gè)沖程為輔助過(guò)程,需要消耗能量,。所耗能量,,單缸柴油機(jī)由飛輪儲(chǔ)存的能量提供,多缸柴油機(jī)則靠其他缸的作功沖程來(lái)提供,。
配氣機(jī)構(gòu)
配氣機(jī)構(gòu)按柴油機(jī)的工作循環(huán)和著火順序,定時(shí)地開(kāi)啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)排氣門(mén),,-新鮮空氣適時(shí)充入氣缸,,并將燃燒后的廢氣及時(shí)排除。其零件依據(jù)各自功用分為兩組:以氣門(mén)為主要零件的氣門(mén)組和以凸輪軸為主要零件的氣門(mén)傳動(dòng)組。
1氣門(mén)組
氣門(mén)組包括氣門(mén),、氣門(mén)座,、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧,、彈簧座及鎖緊裝置等零件,。
氣門(mén)是在高溫、高機(jī)械負(fù)荷及冷卻潤(rùn)滑困難的條件下工作的,,氣門(mén)頭部承受氣體壓力的作用,,排氣門(mén)同時(shí)受到高溫廢氣的沖刷和廢氣中-物的腐蝕。因此,,要求氣門(mén)具有足夠的強(qiáng)度,、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損能力,。
2氣門(mén)傳動(dòng)組
氣門(mén)傳動(dòng)組由凸輪軸,、正時(shí)齒輪、挺柱,、推桿,、搖臂和搖臂軸等零件構(gòu)成。其作用是按照規(guī)定時(shí)刻(配氣定時(shí))和次序(發(fā)火次序)打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn),、排氣門(mén),,并-一定的開(kāi)度。
根據(jù)內(nèi)燃機(jī)種類(lèi)和氣門(mén)配置的不同,,配氣機(jī)構(gòu)也不相同,。四沖程內(nèi)燃機(jī)配氣結(jié)構(gòu)有側(cè)置式和頂置式兩種。
側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)裝在氣缸的一側(cè),。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,易形成壓縮渦流。缺點(diǎn)是所形成的燃燒室不夠緊湊,,抗爆性差,,熱量損失多,進(jìn),、排氣阻力也較大,,hc排放高,故此方式已較少應(yīng)用,。
目前應(yīng)用較廣的是頂置式配氣機(jī)構(gòu),,其裝在氣缸蓋上,除倒置式機(jī)構(gòu)的組成外,、還包括搖桿,、搖臂等零件。優(yōu)點(diǎn)是可形成較緊湊的燃燒室,減少進(jìn),、排氣阻力,,氣門(mén)間隙調(diào)節(jié)方便、不需要增設(shè)氣門(mén)開(kāi)啟的空隙,,且燃燒室較小,,熱損失很少,-在壓縮比-的情況下,,氣缸的高度可以適當(dāng)降低,,減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積。但是,,頂置式配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,。
四沖程柴油工作原理
1進(jìn)氣沖程
在進(jìn)氣沖程過(guò)程中,活塞在曲軸的帶動(dòng)下,,從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn),、此時(shí)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),排氣門(mén)關(guān)閉,。由于氣缸內(nèi)容積增大,,康明斯柴油發(fā)電機(jī)控制面板,氣缸內(nèi)壓力低于-壓,、因此,,新鮮空氣通過(guò)吸氣門(mén)進(jìn)入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)有阻力,,空氣進(jìn)入氣缸后的壓力低于-壓,。進(jìn)氣結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)的壓力約為0.8~o.9個(gè)-壓,溫度在40~70℃,。此過(guò)程結(jié)束時(shí),,氣缸內(nèi)充其量越多,可以噴入的燃油量也越多,,燃燒過(guò)程放出的能量就越多,,柴油機(jī)發(fā)出的功率就越大;
2壓縮沖程
活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn),,進(jìn),、排氣門(mén)都處于關(guān)閉狀態(tài),活塞將沖程吸入的空氣壓縮在燃燒室內(nèi),,使空氣的溫度和壓力升高,。此過(guò)程結(jié)束時(shí),氣缸內(nèi)空氣溫度約在500~700℃,,壓力為27~49個(gè)-壓,;
3作功沖程
活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn),,進(jìn),、排氣門(mén)都處于關(guān)閉,,壓縮過(guò)程結(jié)束時(shí),噴油器將高壓燃油噴-缸,,與高溫高壓空氣混合,,由于溫度高于柴油自燃點(diǎn),產(chǎn)生大量熱能,,使氣缸內(nèi)溫度和壓力急劇升高,。高溫高壓氣體推動(dòng)活塞下移、經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),,對(duì)外做功,,此過(guò)程燃燒壓力約為60~90個(gè)-壓、溫度達(dá)到1700~2000℃,。隨著膨脹作用的進(jìn)行,,熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,氣缸內(nèi)氣體的壓力,、溫度急劇下降,,到膨脹結(jié)束時(shí),氣缸內(nèi)的壓力下降至4個(gè)-壓,,溫度降到600~900℃,。
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