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柴油发动机

柴油混合气的形成不同于汽油机它是在气缸内形成的

时间: 2024-07-14 03:03:02 |   作者: 柴油发动机

  与四冲程汽油机一样,四冲程柴油机(压燃式发动机)在每个工作循环中也经历进气、压缩、膨胀(做功)和排气四个冲程。由于柴油机所用柴油的粘度比汽油高,不易蒸发,自燃温度比汽油低,所以可燃气体混合物的形成和点火不同于汽油。汽油发动机。

  为四冲程柴油机的工作循环(原理)示意图。柴油发动机在进气冲程中吸入纯净空气。压缩冲程结束时,通过喷油泵将柴油增压至10MPa以上,通过喷油器的高压喷射将柴油分散成数百万细小的油雾喷入气缸.压缩的高温和高压空气混合形成可燃混合物。

  因此,柴油混合气的形成不同于汽油机,它是在气缸内形成的。1—喷油器2—排气阀3—进气阀4—气缸5—喷油泵6—活塞7—连杆8—曲轴柴油机压缩结束时,气缸内气压可达3.5~4.5MPa,且温度高达750~1000K,远高于柴油的自燃温度。因此,柴油喷入气缸后,在极短的时间内与高温高压空气混合后立即自燃燃烧。

  气缸内的气压急剧上升到6~9MPa,温度也上升到2000~2500K。在高压气体的驱动下,活塞向下运动,带动曲轴旋转做功,废气被也通过排气管排放到大气中。与汽油机相比,柴油机具有更高的压缩比和更低的燃油消耗率,因此具有更好的燃油经济性和环保性,并且柴油机没有电气和点火系统故障。然而,柴油机转速低、质量高、制造和维护成本高。柴油机的这些缺点正在逐渐被克服,应用也越来越广泛。

  目前,一些汽车还使用柴油发动机。对于单缸发动机来说,转动曲轴的动力只来自做功冲程,其余三个冲程由储存能量的飞轮的惯性来维持。很明显,在做功冲程中,曲轴的转速比其他3个冲程高,所以它的转速不均匀,所以发动机工作不顺畅,振动大。

  使用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车中使用最多的是四缸、六缸和八缸发动机。对于多缸四冲程发动机的每个气缸,所有的工作过程与上述完全相同,顺序相同,但所有气缸的做功冲程并不是同时发生的。

  例如,在四缸发动机中,曲轴每转半圈就有一个气缸在做功,而在八缸发动机中,曲轴每转1/4圈就有一个气缸在做功。多缸发动机做功冲程的曲轴间距角为720°/i(i为气缸数)。气缸越多,发动机工作越平稳。但是,当发动机气缸数增加时,发动机的结构一般会变得复杂,发动机的尺寸和质量也会增加。