单缸四冲程柴油机工作原理

　　活塞连续运行四个冲程（即曲轴旋转两周）的过程中，完成一个工作循环（进气—压缩—燃烧膨胀—排气）的柴油机，叫做四冲程柴油机。

　　为了更清楚地表示出气缸内气体压力随容积的变化情况，图1-6-5绘出了单缸四冲程柴油机的示功图。图中横座标表示气缸容积，从座标表示气缸的绝对压力。图中的水平虚线，表示绝对压力为大气压（亦即1公斤/厘米2）。Vc、Vh分别表示燃烧室容积与气缸工作容积。

　　下面对照单缸四冲程柴油机工作过程示意图和示功图，来说明它的工作过程9指非增压柴油机）。

　　第一冲程——进气过程活塞从上死点移动到下死点。这时进气门打开，排气门关闭。

　　进气过程开始时，活塞位于死点位置。气缸内（燃烧室）残留着上次循环未排净的残余废气（图中以小十字符号表示）。它的压力稍高于大气压力，约为1.1～1.2公斤/厘米。

　　当曲轴旋转时，通过连杆带动活塞向下移动，同时进气门打开。随着活塞下移，气缸内部容积增大，压力随之减小，当压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始被吸入气缸。直到活塞移动到死点位置，气缸内充满了新鲜空气。

　　在新鲜空气进入气缸的过程中，由于受空气滤清器、进气管、进气门等阻力的影响，使进气终了时气缸内的气体压力略低于大气压，约为0.8～0.9公斤/厘米2，又因空气从高温的残余废气和燃烧室壁吸收热量，故温度可达35～50℃。

　　应当指出，实际柴油机进气门都是在活塞位于死点前提前打开，并且延迟到下死点后才关闭。原因是：若进气过程开始活塞下移时，进气门刚开始打开而不能立即开足，便造成气缸内产生部分真空，使活塞下行时产生较大的阻力。因此进气门要提前在上死点前便打开，则活塞开始由上死点下行时，进气门已开到最大位置，保证空气顺利进入气缸，从而减小活塞的下行阻力。进气过程中，空气沿进气管被吸入气缸时，气流产生惯性作用，若使气门推迟到下死点后关闭，虽然活塞已开始上行，仍可以充分利用气流的流动惯性，使一部分新鲜空气进入气缸，以保证吸入更多的空气。由于进气门早开迟关，所以实际柴油机的进气过程都大于180°曲轴转角，一般为220°～240°。

　　第二冲程——压缩过程活塞由下死点移动到上死点，在这期间，进、排气门全部关闭。

　　压缩过程开始时，活塞位于下死点。曲轴在飞轮惯性作用下带动旋转，通过连杆推动活塞向上移动。气缸内容积逐渐减小，新鲜空气被压缩，压力和温度随着升高。

　　为了实现高温气体引燃柴油的目的，柴油机都具有较大的压缩比，使压缩终了时，气缸内气体温度比柴油的自燃温度高出200～300℃，即500～750℃（柴油的自燃温度约为200～300℃），而压力约炒30～50公斤/厘米2。

　　为了充分利用燃料燃烧所产生的热能，要求燃烧过程能够在活塞移动到上死点略后位置迅速完成，以使燃烧后的气体充分膨胀多做功，使柴油机效率提高。但是，由于燃料喷入气缸内时，必须经过一定的着火准备阶段，才能实现燃烧（详见本书第六章第二节）。因此，实际柴油机工作中，在压缩冲程结束前（约在上死点前10°～35°），开始将燃料喷入气缸内。在示功图上，m点表示喷油开始时间。

　　第三冲程——燃烧膨胀过程活塞又从上死点移动到下死点。此时，进、排气门仍然都关闭着。喷入气缸内的燃料在高温空气中着火燃烧，产生大量热能，使气缸内的温度、压力急剧升高。高温、高压气体推动活塞向下移动，通过连杆，带动曲轴转动。因为只有这一行程才实现热能转化为机械能，因此，通常把该行程叫做工作行程。

　　在燃烧与膨胀过程中，气缸内气体的最高温度可达1700～2000℃，最高压力为60～90公斤/厘米2。随着活塞被推动着下移，气缸容积逐渐增大，气体随之逐渐减小数点。示功图的c—z—b线表示出这一过程中气缸容积与压力变化的情况。在这一曲线上，几乎垂直的c—z线段，表示出燃料急剧燃烧时压力的升高程度。z点表示燃烧压力Pz（又称做最大爆发压力）。

　　第四冲程——排气过程活塞又从下死点移动到上死点。此时，排气门打开，进气门关闭。

　　排气过程开始时，活塞位于下死点，气缸内充满着燃料并膨胀作功的废气。排气门打开后，废气随着活塞上移，被排出气缸之外。

　　燃烧膨胀终了时，气缸内的气体还具有较大的压力，如果排气门在下死点位置时才打开，而不能瞬时间开足便影响废气及时的排出，气缸内的压力也不能迅速降低，使活塞向上运动受到很大的阻力，消耗较多的能量。因此，在实际柴油机工作中，排气门都在活塞移动到下死点前提前打开（一般在下死点前40°～60°）。这样可使废气在较大的压差下，自行流出气缸，使气缸内的压力迅速下降。大大减小活塞上移的阻力，降低排气过程的消耗功。

　　当活塞上移到上死点时，排气门并不马上关闭，而要推迟到进气过程开始后。如前所述，因为进气门提前在排气过程结束前打开，这样便形成进、排气门同时开启的一段重合时间。在某种情况下（例如增压），还可以利用新鲜空气将残存在气缸内的废气排出去，使气缸内充填更多的新鲜空气。

　　曲轴依靠尽轮转动的惯性作用继续旋转，上述各过程又重复进行。如此周期循环地工作，实现柴油机连续不断地运转。

产品关键词：藤岛汽油发电机,科勒汽油发电机,百力通汽油发电机,本田汽油发电机,数码变频发电机,大宇发电机组,道依茨发电机组,三菱发电机组,德国曼发电机组,东方红发电机组,东风发电机组,乾能发电机组,凯普发电机组,锡柴发电机组,扬动发电机组,全柴发电机组,申动发电机组,济柴发电机组,无动发电机组,通柴发电机组,里卡多发电机组,潍柴发电机组,菱重发电机组,威曼发电机组,移动电源车,静音发电机组,移动发电机电站,全自动发电机组,科勒发电机组,东风康明斯发电机组,科克发电机组,重庆康明斯发电机组,帕金斯发电机组,奔驰发电机组,沃尔沃发电机组,玉柴发电机组,上柴发电机组,移动照明灯车，柴油机水泵,汽油机水泵,柴油发电电焊机,汽油发电电焊机,发电电焊机,汽油发电机,柴油发电机,发电机组