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柴油機的基礎知識你都知道嗎

新聞來源:全球股市估值 時間:2018-9-4 瀏覽次數:


  很多人縱橫柴油機界多年,可能連基本的柴油機常識都不知道,對沒錯就是說你,趕緊補一下功課,看一下,免的出去丟人。

柴油機的基礎知識你都知道嗎

柴油機概述
  內燃機是一種復雜的能量轉換機器。隨著技術水平的不斷提高,各種類型內燃機的構造及其布置也就各有差異。往復活塞式內燃機的基本構造,都由下列二個機構和五個系統所組成。
  以柴油作燃料,當空氣在氣缸內受壓縮而產生高溫,使噴入的柴油自然,燃氣膨脹而作功的內燃機,稱為柴油機。
  我國現生產柴油機的功率覆蓋面為2.2—47280KW,柴油機的氣缸直徑65—900mm,轉速5.6—4400r/min。特點:易于起動、操作維護方便、結構緊湊、體積小、重量輕、便于運輸安裝、經濟性好、使用范圍廣,是較理想的動力機械,廣泛用作發電、船舶、排灌、汽車、拖拉機和工程機械等動力。
柴油機分類
  按照工作循環分類:二沖程柴油機和四沖程柴油機;
  按照氣缸數量分類:單缸柴油機和多缸柴油機;
  按照汽缸排列方式分類:立式、臥式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、對置汽缸、對置活塞等;
  按照冷卻方式分類:水冷柴油機和風冷柴油機;
  按照進氣方式分類:自然吸氣式和增壓式;增壓式可分為:低增壓、中增壓、高增壓和超高增壓等;
  按照曲軸轉速分類:高速機、中速機、低速機;
  按照用途分類:固定式、移動式;
柴油機工作原理
  按照一定規律,不斷地將柴油和空氣送入氣缸,柴油在氣缸內著火燃燒,放出熱能,高溫高壓的燃氣推動活塞作功,將熱能轉化成機械能。
  四沖程柴油機的正常運轉通過以下四個工作過程來完成;
  進氣過程: 活塞由上止點移動到下止點,即曲軸的曲柄內0°轉到180°(活塞位于第一沖程上止點時,曲軸的曲柄位置定為0°)。在這個沖程中,進氣門打開,新鮮空氣被吸入氣缸。
  壓縮過程: 活塞由下止點移動到上止點,即曲柄由180°轉到360°。在這個沖程中,氣缸內的氣體被壓縮;
  燃燒膨脹過程(工作過程): 活塞再由上止點移動到下止點,即曲柄由360°轉到540°。在這個沖程中燃氣膨脹做功,所以又稱為工作沖程或做功沖程。
  排氣過程: 活塞再由下止點移動到上止點,即曲柄由540°轉到720°。在這個沖程中排氣門打開,燃燒后的廢氣經排氣門排出氣缸.
柴油機術語
  上止點:活塞離曲軸中心線最大距離時的位置;
  下止點:活塞離曲軸中心線最小距離時的位置;
  活塞行程:活塞運行在上、下兩個止點間的距離;活塞行程等于兩倍的曲柄半徑長度,即S=2R。
  曲柄半徑:曲軸旋轉中心到曲柄銷中心的距離;
  活塞平均速度:Cm=sn/30(米/秒);Cm--活塞平均速度 S—活塞行程 n—轉速
  燃燒室容積Vc:活塞位于上止點位置時,活塞頂上面的空間叫燃燒室,這個空間容積叫燃燒室容積;
  氣缸工作容積Vh:活塞從上止點移動到下止點,所掃過的空間容積;Vh=(∏.D2/4).S.106(升);D單位為mm.
  氣缸總容積Va:活塞位于下止點位置時,氣缸內的容積;Va=Vc+Vh
  壓縮比:活塞從下止點移動到上止點時,氣體在汽缸內被壓縮的程度,即氣缸總容積與燃燒室容積的比值;一般柴油機壓縮比為12—20;
  總排量:多缸柴油機所有氣缸工作容積之和;
  指示功Wi:表示氣缸內的氣體完成一個工作循環時對活塞所作的功。
  平均指示壓力pmi:表示在每個工作循環中,單位氣缸工作容積所作的 指示功Wi,單位為Pa或(N/m2)。
  指示功率Pi:表示單位時間內所作的指示功,單位為kW。
  指示燃油消耗率gei:指示燃油消耗率[單位為g/(kW h)]表示單位指示功的耗油量,以指示功率每千瓦小時的耗油量表示。
  有效功率PS:從內燃機輸出軸上所獲得的功率,稱為有效功率(單位為kW)。
  機械效率ηm:有效功率和指示功率之比稱為機械效率。
  輸出扭矩Tiq:內燃機的有效功率,通常是從內燃機輸出軸上測得的輸出扭矩和轉速中計算出來的。內燃機輸出軸的扭轉力矩稱為輸出扭矩Tiq,簡稱為扭矩,單位為N m,可由專用的水力或電力測功器測出。取所測某工況下的轉距和轉速,應用下列公式計算該工況下的內燃機有效功率Ps(單位為kW):
  Ps=n Tiq/9550
  式中 n——內燃機輸出軸轉速,單位為r/min
  平均有效壓力pme:在評價內燃機有效指標時,常用平均有效壓力pme,它是折合到單位氣缸工作容積的比參數,其物理概念與平均指示壓力pmi值相對應。平均有效壓力的定義為單位氣缸工作容積所發出的有效功。
  有效燃油消耗率ge:單位有效功的耗油量稱為有效燃油消耗率,通常以每千瓦小時所消耗的燃料重量來表示,共單位為g/(kW.h)。
  15分鐘功率:在標準環境條件下,內燃機連續運行15分鐘的最大有效功率;
  1小時功率:在標準環境條件下,內燃機連續運轉l 小時的最大有效功率;
  12小時功率:在標難環境條件下,內燃機連續運行12小時的最大有效功率;
  持續功率:在標準環境[大氣壓力0.1MPa,環境溫度298K(陸用內燃機)、318K(船用內燃機)]條件下內燃機以標定轉速允許長期連續運行的最大有效功率。
  15分鐘功率是對車用內燃機而言,如汽車、摩托車和摩托艇等在超車或追擊時以最高速度行駛,在15分鐘內允許以滿負荷運行。在正常行駛過程中,按內燃機標定功率運轉。對車用內燃機,通常以1小時功率為標定功率,15分鐘功率作為最大功率,相應的轉速為標定轉速和最大轉速。汽車經常處在低于標定功率下行駛,因此車用內燃機的標定功率可以標得高一些,以充分發揮內燃機的工作能力。船用主機、工程機械和機車通常以持續功率為標定功率,1小時功率為最大功率。船舶在航行時對內燃機的耐久性和可靠性要求很高,使用功率不能標定得太高。使用功率的標定是一項復雜的工作。使用功率標定得越高,使用壽命越短。目前產品使用功率的標定是根據用戶的要求和產品的性能,由生產廠標定。
  負荷特性:保持柴油機轉速不變,其性能參數隨負荷變化的規律;對于用做恒轉速的從動機動力時,如發電用柴油機,負荷特性具有重要的使用價值。
  速度特性:保持供油量不變的情況下,柴油機的性能參數轉速變化的關系;供油量保持最大時的速度特性稱為全負荷速度特性,又叫做外特性;選擇車用和工程機械用柴油機時,著重考慮外特性。
  調速特性:將調速手柄固定在某一位置不動,由調速器自動控制噴油泵齒條的移動,使負荷由零逐漸變到最大,此時柴油機扭矩和功率等參數與轉速的變化關系;一般將調速手柄固定在最大功率位置。
  螺旋槳特性:Ne=An3 Me=Bn2
  式中,比例系數A、B取決于螺旋槳結構、船的航速和水的密度等因素;當發動機按螺旋槳特性工作時,超速3﹪,功率就增加10﹪。
柴油機構造
  柴油機主要由以下構造與系統組成:
  機體組件:包括機體、曲軸箱、氣缸套、氣缸蓋等;
  曲柄連桿機構:包括活塞、活塞環、活塞銷、連桿、曲軸和飛輪等;
  配氣機構與進、排氣系統:包括進、排氣門組件、推稈、挺柱、凸輪軸、正時齒輪、進、排氣管、空濾器等;
  燃料供給與調節系統:包括噴油泵、噴油器、輸油泵、柴濾器、調速器等;
  潤滑系統:包括機油泵、機油濾清器、壓力調節閥、潤滑油道等;
  冷卻系統:包括水泵、冷卻水腔、風扇、散熱水箱、機油散熱器、空氣冷卻器、節溫器及管路;
  起動系統:包括氣啟動、電啟動;氣啟動由氣馬達或分配盤組成,電啟動由啟動電機、繼電器、電瓶、啟動按鈕及連線組成;
  增壓系統:包括增壓器、空氣中冷器;
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