一,、船舶四沖程發(fā)動機工作原理,?(1) 進氣行程。曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動,,此時,,進氣門開啟,排氣門關閉,?;钊苿舆^程中,氣缸內容積逐漸增大,,形成真空度,,于是可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸,直至活塞到達下止點,,進氣門關閉時結束,。 由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力,進氣終了時氣缸內氣體的壓力低于大氣壓力,,約為0.075MPa~0.09MPa,。由于氣缸壁、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱,,氣體溫度升高到370K~440K,。 (2) 壓縮行程。進氣行程結束時,,活塞在曲軸的帶動下,,從下止點向上止點運動,氣缸內容積逐漸減小,。此時進,、排氣門均關閉,可燃混合氣被壓縮,,至活塞到達上止點時壓縮結束,。壓縮過程中,氣體壓力和溫度同時升高,,并使混合氣進一步均勻混合,,壓縮終了時,氣缸內的壓力約為0.6MPa~1.2MPa,,溫度約為600K~800K,。 (3) 作功行程。在壓縮行程末,,火花塞產生電火花點燃混合氣,,并迅速燃燒,使氣體的溫度,、壓力迅速升高,,從而推動活塞從上止點向下止點運動,,通過連桿使曲軸旋轉作功,至活塞到達下止點時作功結束,。 作功開始時氣缸內氣體壓力,、溫度急劇上升,瞬間壓力可達3MPa~5MPa,,瞬時溫度可達2200K~2800K,。 (4) 排氣行程。在作功行程接近終了時,,排氣門打開,,進氣門關閉,曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動,。廢氣在自身剩余壓力和在活塞推動下,,被排出氣缸,至活塞到達上止點時,,排氣門關閉,,排氣結束。因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力,,排氣沖程終了時,氣缸內壓力略高于大氣壓力 二,、四沖程柴油機工作原理,?四沖程柴油機的工作原理柴油機的工作是由進氣、壓縮,、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的,,發(fā)動機每個工作循環(huán)是由進氣行程、壓縮行程,、做功行程和排氣行程組成,,而四沖程發(fā)動機要完成一個工作循環(huán),活塞在氣缸內需要往返4個行程(即曲軸轉2轉),; 2,、進入汽缸的工質是純空氣。由于柴油機進氣系統(tǒng)阻力較小,,進氣終點壓力pa=(0.85~0.95)p0,,比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300~340K,,比汽油機低,; 3、由于壓縮的工質是純空氣,,因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16~22),。壓縮終點的壓力為3000~5000kPa,,壓縮終點的溫度為750~1000K,大大超過柴油的自燃溫度(約520K),; 4,、當壓縮行程接近終了時,在高壓油泵作用下,,將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,,在很短的時間內與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,,最高達5000~9000kPa,,最高溫度達1800~2000K。由于柴油機是靠壓縮自行著火燃燒,,故稱柴油機為壓燃式發(fā)動機,; 5、柴油機的排氣與汽油機基本相同,,只是排氣溫度比汽油機低,。一般Tr=700~900K。對于單缸發(fā)動機來說,,其轉速不均勻,,發(fā)動機工作不平穩(wěn),振動大,。這是因為四個行程中只有一個行程是做功的,,其他三個行程是消耗動力為做功做準備的行程。為了解決這個問題,,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,,這樣又會導致整個發(fā)動機質量和尺寸增加 三、四沖程柴油機的工作原理(按四個行程順序分述),?四沖程柴油機的工作原理是:進氣沖程――進氣門開啟,、排氣門關閉,活塞在曲軸,、連桿的帶動下,,從上止點向下止點運動,把新鮮空氣吸進氣缸,,活塞到達下止點,,進氣沖程結束;壓縮沖程――進排氣門關閉,,活塞在曲軸,、連桿的帶動下,從下止點向上止點運動,吸進氣缸的空氣被壓縮成高溫,、高壓氣體,,活塞到達上止點時,壓縮沖程結束,;做功沖程――壓縮沖程結束后,,(進排氣門仍處于關閉狀態(tài))噴油器將燃油噴進氣缸,在高溫,、高壓氣體的作用下,,燃油被壓燃,氣缸內產生巨大的能量,,推動活塞從上止點向下止點運動,,曲軸飛輪組儲存和輸出能量,活塞到達下止點時,,做功沖程結束,;排氣沖程――進氣門關閉,排氣門開啟,,活塞在曲軸,、連桿的帶動下,從下止點向上止點運動,,將氣缸內燃燒后的廢氣排出,,活塞到達上止點時,排氣沖程結束,。在進氣,、壓縮、做功,、排氣四個沖程中,只有做功沖程產生能量,,其他三個沖程都是靠曲軸,、飛輪的慣性完成的。 四,、船用四沖程柴油發(fā)電機運行工作原理,?1) 進氣行程。曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動,,此時,,進氣門開啟,排氣門關閉,?;钊苿舆^程中,氣缸內容積逐漸增大,,形成真空度,,于是可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸,,直至活塞到達下止點,進氣門關閉時結束,。 由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力,,進氣終了時氣缸內氣體的壓力低于大氣壓力,約為0.075MPa~0.09MPa,。由于氣缸壁,、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱,氣體溫度升高到370K~440K,。 (2) 壓縮行程,。進氣行程結束時,活塞在曲軸的帶動下,,從下止點向上止點運動,,氣缸內容積逐漸減小。此時進,、排氣門均關閉,,可燃混合氣被壓縮,至活塞到達上止點時壓縮結束,。壓縮過程中,,氣體壓力和溫度同時升高,并使混合氣進一步均勻混合,,壓縮終了時,,氣缸內的壓力約為0.6MPa~1.2MPa,溫度約為600K~800K,。 (3) 作功行程,。在壓縮行程末,火花塞產生電火花點燃混合氣,,并迅速燃燒,,使氣體的溫度、壓力迅速升高,,從而推動活塞從上止點向下止點運動,,通過連桿使曲軸旋轉作功,至活塞到達下止點時作功結束,。 作功開始時氣缸內氣體壓力,、溫度急劇上升,瞬間壓力可達3MPa~5MPa,,瞬時溫度可達2200K~2800K,。 (4) 排氣行程。在作功行程接近終了時,排氣門打開,,進氣門關閉,,曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動。廢氣在自身剩余壓力和在活塞推動下,,被排出氣缸,,至活塞到達上止點時,排氣門關閉,,排氣結束,。因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力,排氣沖程終了時,,氣缸內壓力略高于大氣壓力 |
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