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柴油機(jī)工作原理是什么
柴油機(jī)工作原理
單缸往復(fù)活塞式柴油機(jī)結(jié)構(gòu)主要由排氣門、甘肅隴南同城進(jìn)氣門、甘肅隴南同城氣缸蓋、甘肅隴南同城氣缸、甘肅隴南同城活塞、甘肅隴南同城活塞銷、甘肅隴南同城連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞,活塞通過活塞銷、甘肅隴南同城連桿與曲軸相連接?;钊跉飧變?nèi)作一上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),通過連桿推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣,在氣缸蓋上下設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門。
(1)基本名聞術(shù)語
①上止點(diǎn):活塞離曲軸中心 距離的位置。
②下止點(diǎn):活塞離曲軸中心小距離的位置。
③活塞行程(沖程):上止點(diǎn)與下止點(diǎn)間的距離,用符號(hào)S表示,單位為mm。
④曲柄半徑:曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離,用符號(hào)r表示,單位為mm?;钊谐蘏等于曲柄半徑r的兩倍。
⑤氣缸工作容積在:一個(gè)氣缸中,活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的氣缸容積。用符號(hào)Vh表示,単位為L(zhǎng)。
⑥柴油機(jī)排量:柴油機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機(jī)排量,用VH表示。
柴油機(jī)排量表示柴油機(jī)的做功能力,在其他參數(shù)相同的前提下,柴油機(jī)排量越大,則其所發(fā)出的功率就越大。
⑦燃燒室容積當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí),活塞上方的氣缸容積。用符號(hào)Vc表示。
氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí),活塞上方的氣缸容積。用符號(hào)Va表示。它等于燃燒室容積Va與氣缸工作容積Vh之和。
⑨壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。用符號(hào)ε表示。
壓縮比ε表示氣缸中的氣體被壓縮后體積縮小的倍數(shù),也表明氣體被壓縮的程度,通常柴油機(jī)的壓縮比ε=12~22。壓縮比越大,活塞運(yùn)動(dòng)時(shí),氣體被壓縮得越厲害,氣體的溫度和壓力就越高,柴油機(jī)的效率也越高。
⑩工作循環(huán):柴油機(jī)中熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,是通過活塞在氣缸內(nèi)工作,連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、甘肅隴南同城壓縮、甘肅隴南同城做功、甘肅隴南同城排氣四個(gè)過程來完成的。每進(jìn)行這樣一個(gè)過程稱為一個(gè)工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個(gè)工作循環(huán),稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個(gè)沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個(gè)工作循環(huán),稱改機(jī)為二沖程柴油機(jī)。
(2)四沖程柴油機(jī)工作原理
①進(jìn)氣過程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng),這時(shí)在配氣機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉。由于活塞下移,氣缸內(nèi)容積增大,壓力降低,新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、甘肅隴南同城進(jìn)氣管不斷吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,使進(jìn)氣終了氣缸內(nèi)的氣體壓力低于大氣壓力P0(約78~91kPa),溫度為320~340K.
②壓縮過程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),這時(shí)進(jìn)、甘肅隴南同城排氣門關(guān)閉。氣缸內(nèi)容積不斷減少,氣體被壓縮,其溫度和壓力不斷提高。壓縮終了時(shí)氣體壓力可達(dá)3~5MPa,溫度高達(dá)750~1000K,為噴人氣缸內(nèi)的柴油蒸發(fā)、甘肅隴南同城混合和燃燒創(chuàng)造條件。
③做功過程 所示]在壓縮過程即將終了時(shí),噴油器將柴油以細(xì)小的油雰噴入氣缸,在高溫、甘肅隴南同城高壓和高速氣流作用下很快蒸發(fā),與空氣混合,形成混合氣。并在高溫下自動(dòng)著火燃燒,放出大量的熱量,使氣缸中氣體溫度和壓力急劇上升。燃燒氣體的 壓力可達(dá)6~9MPa, 溫度可達(dá)1800~2000K。高壓氣體膨脹推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng),從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時(shí)間,所以雖然活塞開始下移,但此時(shí)還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱,氣缸內(nèi)的壓力并沒有明顯下降,隨著活塞下移,氣缸內(nèi)的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結(jié)束時(shí),壓力約為0.2~0.5MPa。
④排氣過程 做功過程結(jié)末后,排氣門打開,進(jìn)氣門關(guān)閉。活塞在曲軸的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠,迅速從排氣門排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力,因此,排氣終了時(shí),氣缸內(nèi)廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內(nèi)殘余廢氣的壓力約為0.105~0.12MPa,溫度約為700~900K。
活塞經(jīng)過上述四個(gè)連續(xù)過程后,便完成了一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)排氣過程結(jié)束后,柴油機(jī)曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn),上述四個(gè)過程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個(gè)又一個(gè)的工作循環(huán),使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來,并帶動(dòng)工作機(jī)械做功。
(3)二沖程柴油機(jī)工作原理
二沖程柴油機(jī)無進(jìn)氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進(jìn)氣孔,由活塞的上下運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)氣孔的開、甘肅隴南同城閉,氣缸蓋上設(shè)有排氣門??諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院螅?jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進(jìn)氣孔進(jìn)入氣缸,完成進(jìn)氣和掃氣過程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門排出。其工作過程如下。
① 行程 行程也稱換氣-壓縮過程。曲軸帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),這時(shí)進(jìn)氣孔和排氣門均打開,新鮮空氣山掃氣泵以高于大氣壓力送入氣缸中,并把氣缸中的殘余廢氣從排氣門掃除。這種進(jìn)、甘肅隴南同城排氣同時(shí)進(jìn)行的過程稱為“掃氣過程”?;钊^續(xù)向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)活塞越過進(jìn)氣孔后,進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時(shí)配氣機(jī)構(gòu)也使排氣門關(guān)閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮,一直進(jìn)行到上止點(diǎn)。
②第二行程 第二行程也稱膨脹-換氣過程?;钊咏现裹c(diǎn)時(shí),噴油器開始噴油,被噴油器噴成的雰狀柴油與高溫壓縮空氣相遇,便迅速燃燒。由于燃?xì)鈮毫Φ淖饔?,推?dòng)活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動(dòng)力。當(dāng)活塞下行至某一時(shí)刻時(shí)排氣門打開,做功后的廢氣由排氣門排出?;钊^續(xù)向下運(yùn)動(dòng),隨后進(jìn)氣孔打開,新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸,開始“掃氣過程”?;钊恢边\(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),完成第二個(gè)工作行程。
(4)二沖程與四沖程柴油機(jī)的比較
與四沖程柴油機(jī)比較,二沖程柴油機(jī)有以下主要特點(diǎn)。公明發(fā)電機(jī)
①曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)做功過程,因此,當(dāng)二沖程柴油機(jī)工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程柴油機(jī)相同時(shí),在理論上其功率應(yīng)為四沖程柴油機(jī)功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系,二沖程柴油機(jī)廢氣排除不徹底,并且換氣過程減小了有效工作行程。因而在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下,二沖程柴油機(jī)的功率約為四沖程柴油機(jī)的1.5~1.7倍。
②二沖程柴油機(jī)因其曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)做功行程,在相同轉(zhuǎn)速下工作循環(huán)次數(shù)多,故輸出轉(zhuǎn)矩均勻,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
③大多數(shù)二沖程柴油機(jī)部分或全部采用氣孔換氣,配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以,二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕·使用維修方便。
④換氣時(shí)間短,并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣,換氣效果相對(duì)較差。
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正確區(qū)分柴油發(fā)電機(jī)組的常用功率和備用功率
在選購柴油發(fā)電機(jī)的時(shí)候,不僅要考慮是常用發(fā)電機(jī)還是備用發(fā)電機(jī),同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)功率的要求也是非常重要的。
柴油發(fā)電機(jī)組在我們國(guó)內(nèi)是用主用功率即常用功率來標(biāo)稱的,發(fā)電機(jī)組能夠在24小時(shí)之內(nèi)連續(xù)使用的 功率我們稱之為常用功率,而在某一時(shí)段內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)是每12個(gè)小時(shí)之內(nèi)有1個(gè)小時(shí)可在常用功率的基礎(chǔ)上超載10%,此時(shí)的機(jī)組功率就是我們平時(shí)所說的 功率,即備用功率。如果您購買的是主用400kw的機(jī)組,那么您12個(gè)小時(shí)之內(nèi)有1個(gè)小時(shí)可以運(yùn)行到440kw,如果您購買的是備用400kw的機(jī)組,假如您不超載平時(shí)都開在 400kw,其實(shí)該機(jī)組一直都開在超載狀態(tài)(因?yàn)樵摍C(jī)組實(shí)際額定功率只有360KW),這對(duì)機(jī)組是非常不利的,將會(huì)縮短機(jī)組的壽命和造成故障率增高.
目前國(guó)內(nèi)要求發(fā)電機(jī)廠商標(biāo)注一般是主用功率,而國(guó)外一般標(biāo)注的是備用功率。一些不良商家在銷售發(fā)電機(jī)組時(shí)候,把備用功率說是常用功率,以此來忽悠消費(fèi)者,造成許多人的誤解。
所以,柴油發(fā)電機(jī)組 功率的選擇是在用戶的總負(fù)荷基礎(chǔ)上加10%功率儲(chǔ)備,這樣既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。
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柴油發(fā)電機(jī)組總體性能說明
柴油發(fā)電機(jī)組所配置之交流發(fā)電機(jī)全部為無刷自勵(lì)式NEWAGE(史丹福)發(fā)電機(jī),這樣可免除對(duì)滑環(huán)和電刷的保養(yǎng),又可使其工作可靠性更好,使用性能更優(yōu)越,同時(shí),NEWAGE良好的絕緣性能和較高的防護(hù)等級(jí)確保了機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間無故障使用。交流發(fā)電機(jī)的定子鐵芯是用絕緣處理的矽鋼片疊壓而成為一個(gè)極其堅(jiān)固的鐵芯,柴油發(fā)電機(jī)組能夠承受較大的振動(dòng)和負(fù)載沖擊,交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)系統(tǒng),勵(lì)磁轉(zhuǎn)子/旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)和冷卻風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子是機(jī)械加式成楔形并支撐在繞線端,這樣使其超速可高達(dá)2250rpm而不會(huì)損壞,整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為動(dòng)態(tài)平衡以保證其無振運(yùn)轉(zhuǎn)。一根高精度機(jī)械加工的軸穿過交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。
在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)端是鋁鑄的離心式風(fēng)扇,把冷空氣抽到通過在非驅(qū)動(dòng)端的百頁窗然后從驅(qū)動(dòng)端相似的百頁窗式的罩排出,絕緣測(cè)試:在安裝好發(fā)電機(jī)后,應(yīng)首先檢查線圈的阻值,此時(shí)自動(dòng)穩(wěn)壓器應(yīng)斷開,放置二極管可以臨時(shí)用電線短接,或者先斷開,所有的控制線路都要斷開。拆開中點(diǎn)和地之間的導(dǎo)線,用一個(gè)500V兆歐表或同類儀表測(cè)量從終端到地的阻抗,柴油發(fā)電機(jī)組到地的絕緣阻抗應(yīng)超過5M%26Omega,如絕緣阻抗少于5M%26Omega,必須對(duì)線圈進(jìn)行干燥處理,存放:當(dāng)交流發(fā)電機(jī)不使用時(shí),濕氣將會(huì)進(jìn)線圈,為了 程度減少濕度凝結(jié),應(yīng)把發(fā)電機(jī)放在干燥通風(fēng)的地方。
可能的話, 用發(fā)熱線保持線圈的干燥。當(dāng)發(fā)電機(jī)從存放處移到安裝處時(shí),應(yīng)檢查繞阻的絕緣程度,如果讀數(shù)低于存放前,就要對(duì)線圈進(jìn)行烘干處理,經(jīng)過干燥后若兆歐表讀數(shù)低于1M%26Omega,說明絕緣已損壞,需要修理才能再用。
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