本篇文章给大家谈谈《柴油发动机的原理》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、柴油发动机的工作原理
- 2、柴油机的点火原理
- 3、汽车柴油机的工作原理是什么?
- 4、柴油机的工作原理
- 5、柴油发动机的工作原理是什么?为什么冬天不容易启动?
柴油发动机的工作原理
柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。
普通柴油机的供油系统是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的最佳供油量。
共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成,系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连,公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共供油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面:
1.喷油正时与燃油计量完全分开,喷油压力和喷油过程由ECU适时控制;
2.可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力,喷油始点、持续时间,从而追求喷油的最佳控制点;
3.能实现很高的喷油压力,并能实现柴油的预喷射。 工作条件:柴油机工作时,内部曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触,曲轴的旋转速度又很高,活塞往复运动的线速度相当大,同时与可燃混合气和燃烧废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用,并且润滑困难。可见,曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
组成:曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组,机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
功用:曲柄连杆机构是柴油机实现工作循环,完成能量转换的传动机构,用来传递力和改变运动方式。工作中,曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,对外输出动力,而在其他三个行程中,即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。 柴油机的负荷通常是指柴油机阻力矩的大小。由于平均有效压力与扭矩成正比,所以常用平均有效压力来表示负荷。柴油机的工况是由转速和负荷共同决定的。所谓负荷特性是指柴油机转速不变时,其他主要性能参数(燃油消耗率ge、耗油量Gf和排气温度tr等)随负荷而变化的关系。这时由于转速是常数,所以有效功率可以用来作度量负荷。在发动机调试过程中,经常用负荷特性作为其性能比较的标准。另外,负荷特性给出了在等速条件下,发动机的负荷与燃油消耗率的关系,因此,对负荷可以在很大范围内改变,而转速基本维持不变的固定式发动机(如发电机组用发动机)具有特殊的意义。如果从发动机上测出一系列不同转速下的负荷特性曲线,则可选择出固定式或运输式发动机的最经济工况。柴油机在运转中,充气量变化不大,主要是通过改变每循环供油量来改变混合气的浓度(即过量空气系数),从而调节柴油机的负荷(称为质调节〉。换句话说,柴油机主要是通过改变喷油泵调节杆的位置,用增加或减少供油量的方法来改变负荷。图是柴油机按负荷特性运转时一些参数随负荷变化的一般规律。柴油机增加负荷就意味着增加每循环供油量,所以耗油量Gf随负荷的增加而增加,而过量空气系数a随负荷的增加而减小;供油量多,放热也多,使排气温度tr随负荷的增加而升高。在空负荷时,Ne=0,Pi=Pm,这时m= 0,所以ge为无穷大。随着负荷的增加,m迅速上升,而ge反而下降。当负荷增加到A点时,ge达到最小值。再继续增加负荷,由于过量空气系数a减小,混合气形成和燃烧恶化,ge反而升高。排气烟度随负荷的增加曲'增加,但在低负荷时增加缓慢,且低负荷时烟度很小,肉眼看不出,通常被认为是排气无烟。在高负荷时,烟度迅速增加.当接近最大功率时,由于a减小,混合气形成和燃烧恶化,燃烧不完全,排气烟度急剧增加(图中B点),此时燃油消耗率ge也迅速升髙。活塞和汽缸盖等机件的热负荷也迅速増大。如果再继续增加供油量,则柴油机排气大量冒黑烟,功率反而下降,因此柴油机存在一个冒烟极限。为了保证柴油机安全可靠地运行,不允许柴油机在冒烟极限下工作。
传感器
美国德尔福宣布开发出了可更准确检测出机油状态的柴油发动机机油传感器。该传感器通过检测机油的状态来确定机油更换时间,比根据行驶周期进行推算,可大幅度延长更换机油和过滤器的时间间隔。新传感器除测定原来的粘度和介电率外,还测定煤烟含量和燃料对机油的稀释度,从而能更准确地检测出机油状态。将于2009年开始面向卡车厂商量产。
由于柴油发动机引擎控制使用多个后喷射的情况增多,经由活塞环掺入机油而稀释机油的燃料量不断增加,这样很容易降低机油的润滑性和粘度。另外,煤烟通过EGR(排气再循环)混入机油的量增加,导致添加剂效果降低、机油粘度升高。由于只测定粘度,容易受这两个相反因素的影响,难以准确掌握机油的恶化程度。
燃料对机油的稀释度,可通过改进过的粘度测定系统根据对流时间进行测定。另一方面,煤烟的含有量可通过检测出的介电率变化进行推算。该传感器可测定机油温度和机油量,设想安装于机油箱底壳或引擎体上,外形设计为小尺寸。
该传感器除可用于商用卡车柴油发动机外,还可用于大型SUV和皮卡车等轻型车柴油发动机以及工业用柴油发动机等。 汽油发动机一般将汽油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入汽缸,经火花塞点火燃烧膨胀做功。人们通常称它为点燃式发动机。而柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、高压下自燃,推动活塞做功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。
汽油机汽车具有转速高(轿车用汽油机转速可高达5000—6000转/分,货车用汽油机达4000转/分左右)质量轻、工作时噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、小型货车及军用越野车上得到广泛应用。其不足之处是燃油消耗较高,因而燃油经济性较差。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好。1.7升柴油轿车比1.6升汽油轿车每百公里可节约2升油。一般货车大都采用柴油机。柴油机的弱点是转速较汽油机低(一般最高转速在2500—3000转/分左右)、质量大、制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。它的应用范围正在向中、轻型货车扩展。国外柴油轿车也有很快的发展,其最高转速可达5000转/分。
柴油机的点火原理
柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。
柴油机可按不同特征分类:按转速分为高速、中速和低速柴油机;按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等;按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机;按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。
按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。柴油机燃料主要是柴油,通常高速柴油机用轻柴油;中、低速柴油机用轻柴油或重柴油。柴油机用喷油泵和喷油器将燃油以高压喷入气缸,喷入的燃油呈雾状,与空气混合燃烧。
因此柴油机可用挥发性较差的重质燃料或劣质燃料,如原油和渣油等。在燃用原油和渣油时,除须滤除杂质和水分外,还要对供油系统进行预热保温,降低粘度,以便输送和喷射。柴油机如采用某种合适的燃烧室也可燃用乙醇、汽油和甲醇等轻质燃料。
汽车柴油机的工作原理是什么?
柴油机的工作原理是什么?汽油机和柴油机有什么区别?柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油,它的粘度比汽油大,不容易蒸发,而其自燃温度却比汽油低,因此,可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
柴油机工作原理是什么 柴油发动机和汽油发动机的区别
柴油机工作原理
柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。
普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的最佳供油量。
共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成,系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连,公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共供油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面:
1.喷油正时与燃油计量完全分开,喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。
2.可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力,喷油始点、持续时间,从而追求喷油的最佳控制点。
3.能实现很高的喷油压力,并能实现柴油的预喷射。
相比起汽油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比汽油机低30%),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比汽油机来得低,扭距要比汽油机大,但其质量大、工作时噪音大,制造和维护费用高,同时排放也比汽油机差。但随着现代技术的发展,柴油机的这些缺点正逐渐的被克服。
汽油机和柴油机的区别
汽油机吸入燃料与空气的混合物并将其压缩,然后通过火花将混合物点燃。柴油机只吸入空气并将其压缩,然后将燃油喷入压缩空气。压缩空气产生的热量就能将燃油点燃。
汽油机的压缩比为8:1至12:1,而柴油机的压缩比为14:1,甚至能达到25:1。由于柴油机具有更高的压缩比,因此效率也更高。
汽油机通常使用汽化作用,即在空气进入气缸或油口之前,空气与燃油早已混合;或使用油口燃油喷射,即在开始进气冲程(气缸外)之前喷射燃油。柴油机采用直喷式,即柴油被直接喷入气缸。
下图是闭式柴油循环的图片演示。可将其与汽油机的动画演示比较一下,看看有哪些地方不同:
注意柴油机没有火花塞,它吸入并压缩空气,然后将燃油直接喷入燃烧腔(直喷式)。其实是压缩空气产生的热量点燃了柴油机的燃油。
柴油机的喷油器是其最为复杂的部件,并且曾经是大量试验的课题。因为具体到每一台发动机,其喷油器的位置都可能各不相同。喷油器应当能够承受气缸内部的温度和压力,同时使喷出的燃油呈细密的雾状。使气缸内部循环的油雾能够均匀分布也是一个问题,因此一些柴油机采用特殊的感应阀、预燃烧腔或其他装置,以使气流在燃烧腔内呈旋涡状,或者改进点火和燃烧过程。
马力
于对马力的定义及其对发动机性能的影响,请参见马力及其应用。
柴油机与汽油机之间一项很大的差异是其注入步骤不同。大多数汽车发动机(汽油机)采用油口喷射或使用化油器,而不采用直喷。因此在汽车发动机内部,全部燃油在进气冲程期间被注入到气缸中,然后被压缩。燃油与空气的混合物的压缩限制了发动机的压缩比,因为如果过度压缩空气,燃油与空气的混合物将自行点燃并导致爆震。而柴油机仅压缩空气,因此压缩比可比汽油机高出许多。压缩比越高,产生的马力也就越大。
一些柴油机包含某种预热塞(图内未显示)。当柴油机温度较低时,压缩过程无法将空气升至燃油的燃点。预热塞是一个电热线圈(想象在烤箱里看到的热线圈),它可在发动机低温时点燃燃油,从而起动发动机。克雷•布莱斯顿是一位经验丰富的重型设备技师,他认为:
现代发动机的全部功能均通过ECM与复杂传感器组的通信进行控制,这些传感器测量包括R.P.M.、发动机冷却液和机油的温度,以及发动机位置(即T.D.C.)等所有数据。如今的大型发动机很少采用预热塞。ECM检测环境温度并使发动机在寒冷天气下延迟计时,因此喷油器会延时喷油。气缸内的空气受到的压缩程度越高,就会产生更多辅助起动的热量。
较小的发动机以及没有先进计算机控制的发动机采用预热塞解决冷起动问题。
柴油
如果将柴油与汽油作比较,您会发现它们是不同的。它们闻起来不同。柴油更重,油性也更大。柴油汽化比汽油慢很多,实际上它的沸点比水的沸点要高出许多。
由于柴油较重,所以蒸发很慢。比起汽油来,它含有更多更长的碳原子链(汽油一般是C9H20,而柴油一般是C14H30)。生产柴油时的精炼过程较少,所以柴油比汽油便宜。
柴油比汽油有更高的能量密度。平均算来,3.8升的柴油含有约155x106焦耳能量,而3.8升的汽油含有132x106焦耳。这一优势结合柴油机更高的效率,说明了柴油机比汽油机里程费用低的原因。
柴油机的工作原理
柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的
自燃温度
。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动
曲轴
旋转而作功,废气
同样经排气管排入大气中。
普通柴油机的是由发动机
凸轮轴
驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种
供油方式
要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的最佳供油量。而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。
共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、
电控单元
(ECU)和一些
管道压力传感器
组成,系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连,公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共供油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面:
1.喷油正时与燃油计量完全分开,喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。
2.可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力,喷油始点、持续时间,从而追求喷油的最佳控制点。
3.能实现很高的喷油压力,并能实现柴油的预喷射。
相比起汽油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比汽油机低30%),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比汽油机来得低,扭距要比汽油机大,但其质量大、工作时
噪音
大,制造和维护费用高,同时排放也比汽油机差。但随着现代技术的发展,柴油机的这些缺点正逐渐的被克服,现在的不是高级轿车都已经开始使用柴油发动机了。
柴油发动机的工作原理是什么?为什么冬天不容易启动?
针对柴油发动机对于很多司机们来说,在冬天或者是在夏天的时候,他们的启动的标准也是不一样的。因为很多人可能会发现像一些开柴油的车,他们在冬天的时候可能启动非常的困难。在自己开通了几次之后仍然没有启动,像这样的情况可能也会让司机感觉到非常的困惑,为什么在冬天的时候或者是天气有一些转冷的时候启动,就是非常麻烦的呢?
感觉到非常的困惑
主要还是因为这些柴油机它们在一些低温下启动困难,还是由于很多方面的原因,首先第1点就是可能由于气温较低。所以它的散热速度是非常快的,所以在车子的曲轴的转速就可能会比较低了,从而造成的压缩形成对于气缸的温度和压力来说的话,形成一个过低的标准。所以可能就会达不到燃料它的燃点,因为在一般情况下柴油机他要求在压缩后的气缸的温度必须要达到400度以上才能够去发动。
必须要达到400度以上
最低也不能够去低于350度,所以像这样的一个标准很有可能会在天气比较冷的情况下就会发动不起来。第2点,也是有可能会因为润滑油方面的粘度太低,所以可能会在低温的情况下导致它的黏度增加,甚至也可能会出现一些结冰凝固的这样的情况。所以也会导致发动机它在启动的时候产生的阻力是非常大的,在这种情况下也会达不到她所需要的一个转速的标准。
减少自己的电池的容量
另外第3点就是属于在低温的情况下一些电池它也可能会导致自己的电压降低,并且也可能会容易减少自己的电池的容量。也可能在充电的过程中导致充电不足,所以会使自己的电动带动自己的去轴的时候达不到标准的转速,所以也会带不动。
关于《柴油发动机的原理》的介绍到此就结束了。

新能源汽车配件信息网
.png)
.png)
.png)
