浅析小型农用柴油机基本工作原理与工作过程

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1、浅析小型农用柴油机基本工作原理与工作过程【摘要】小型农用柴油机是我县广大农户经常使用并且范围十分广的一种农田作业机械，在使用过程中，由于时间的延长和技术操作上的原因，难免会发生故障。要想更好地使农业机械服务于农业生产，就要充分了解其工作原理和工作过程，以便在工作中出现故障时有的放矢，对症下药。因此，本文对小型柴油机基本工作原理与工作过程进行了分析。重点分析研究了柴油机工作原理的四个过程，即进气行程、压缩冲程、作功行程和排气行程。通过这些描述使农机户对于柴油机的工作原理及过程有个了解，从而更好地使用农用柴油机

2、。【关键词】柴油机基本工作原理小型柴油机进气行程压缩冲程作功行程排气行程柴油机5小型农用柴油机在我县使用十分广泛，如何使广大农机用户真正了解柴油机的构造、原理及工作过程，使其在出现故障时能够自己有效地进行及时维修，不耽误农活，对此，结合我在农机部门多年的工作实际，对此进行简要分析。柴油机的基本工作原理，就是把燃油（柴油）燃烧产生的热能转变为曲轴的转动而向外作功。因为柴油发动机（简称柴油机）是用不容易挥发的柴油做为燃油。在柴油机中，新鲜空气首先进入气缸内，经过强烈的压缩，空气温度急剧升高后，压力很高而且雾化很

3、好的柴油适时地喷射到燃烧室内，与高温空气混合，并且自行着火燃烧。所以柴油机又叫做压燃式发动机。其过程可以简单总结如下：一、进气行程5在我国农村小型柴油机被普遍应用在拖拉机、三轮农用运输车、机械插秧、发电机等机械设备上，它具有体积小，重量轻，运转平衡、工作可靠、使用维护方便等等优点，是农用机械最理想的动力源，也是使用最多，应用最广泛的动力机械。在我县，农村使用的小型农用柴油机多数是单缸四行程柴油机。所谓单缸是指柴油机的气缸数为一个；所谓四行程指的是柴油机曲轴要转动两圈才能完成一个工作循环，即进气、压缩、作功、

4、排气四个行程。单缸柴油机结构简单，耗油量少，且运行费用低廉。所以在我县的广大农村小拖拉机、三轮农用运输车以及排灌、农副产品加工中被普遍使用。柴油机工作时是将柴油（燃料）燃烧所产生的热能转化为机械能的装置，因为柴油直接在柴油机内部（气缸内）燃烧，所以又称为内燃机。柴油机在正常工作时，靠曲轴旋转的带动，活塞由上止点向下止点运动。这时由配气机构使进气门打开，排气门关闭。随着活塞的上下移动（主要是向下移动），气缸内容积逐渐加大，造成真空吸力，新鲜空气不断地从进气阀门被吸入气缸内。活塞到达下止点时，进气行程结束，进气

5、门随之而来被关闭。此时气缸内的气体压力为78.5～88.2千帕（0.8～0.9千克力/立方厘米），温度为50～70℃。对进气行程的要求是进气要充分，进气量越多越好，即充气系数越大。二、压缩冲程农用小型柴油机多采用单缸、卧式四行程柴油机。小型单缸柴油机由机体零体、曲柄连杆机构和进排气系统、柴油供给系统、润滑系统、冷却系统和启动装置组成。在农业机械正常工作时，柴油机的曲轴继续旋转，带动活塞由下止点向上止点运动。这时，进气和排气阀门都关闭，气缸内的空气逐渐被压缩，压力和温度不断升高。柴油机一般都具有较大的压缩比，

6、压缩终了时，气缸中的压力可达2940～4900千帕（30～50千克力/立方厘米），温度可达到500～600℃（比柴油的自燃温度要高200～300℃）。对于压缩行程的要求是气门关闭要严，气缸和活塞之间密封性要好，千万不能漏气。三、作功行程当压缩行程接近终了前，油雾与高温、高压气体混合，柴油自行燃烧。使气缸内压力、温度急剧上升，产生爆发力。此时进、排气门都是关闭的，受热膨胀的气体5便推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转，产生动力。称为作功行程。这个行程也叫做燃烧膨胀行程，是指在柴油机工作时，当压缩行

7、程接近终了时，喷油器将柴油以细小的油雾状态喷入气缸内。这些油雾在高温下很快蒸发，与气缸中的空气混合成为可燃性的混合气体。经过很短的一段着火准备阶段，当活塞接近上止点时，可燃混合气在高温下立即自燃，放出大量热量，使气缸内气体的温度和压力急剧上升，其最高值可达5900～8800千帕（60～90千克力/立方厘米），温度升高到1700～2000℃。此时进、排气门都是关闭的，高温高压的气体因膨胀而产生的巨大推力，推动活塞从上止点向下止点运动，再通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，将可燃混合气燃烧发出的热能转变为活塞、曲轴的机

8、械运动，而向外作功。随着活塞向下止点运动，气缸容积逐渐扩大，气缸内气体的压力和温度也相应降低。四、排气行程5柴油机工作中，在飞轮惯性的作用下，曲轴继续旋转，通过连杆带动活塞从下止点向上止点运动。此时排气阀门打开，进气阀门依然关闭，燃烧后的废气被向上运动的活塞驱赶，从排气门排出。对排气行程的要求是排气要干净，残留在气缸内的废气越少越好。排气行程结束后，即活塞到达上止点后，曲轴继续旋转，活塞又开始从上止点向下止点运动