柴油机工作原理(精)课件.ppt

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1、模块一柴油机基本知识教学目标：1、具有柴油机基本知识、基本工作原理的能力；2、具有认识柴油机总体机构的能力；3、具有分析柴油机性能指标、工作参数的能力。重点：二冲程、四冲程柴油机的工作原理及性能比较，分类、基本概念。难点：定时圆图、各性能指标的理解。四冲程柴油机工作原理进气行程压缩行程燃烧和膨胀行程排气行程进气阀一般在活塞到达上止点前打开，下止点后延迟关闭，进气持续角220－2500（CA)自排气阀在膨胀行程末提前打开，到上止点后关闭为止，持续约230－1600（CA)自上止点附近开始燃烧，只到活塞到下止

2、点前结束，压力最高升到15MPa，温度最高升到1800℃自进气阀关闭开始压缩，到上止点为止，压力增高到3－6MPa，温度升高到600－700℃，持续140－1600（CA)2.柴油机热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理总结：四冲程柴油机每完成一个工作循环，曲轴要回转两转，每个工作循环中只有膨胀行程是对外做功的；四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上下止点，而是在上、下止点前后某一时刻，开启持续角都大于1800（CA）；提前开启和滞后关闭都是为了排气干净并增加空气吸气量，减少排气耗功；在上止点附近

3、，进气阀和排气阀同时开启，叫做气阀重叠角。柴油机热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理二冲程柴油机工作原理（二冲程柴油机都采用废气涡轮增压的方法提高进气压力）排、扫气过程压缩和燃烧膨胀过程活塞下行，排气口打开，一段时间后，进气口打开，直到活塞到BDC后又上行，之后进气口先关闭，排气口再关闭。自排气口关闭后直到上止点为压缩过程，上止点附近燃烧完毕。燃烧后直到活塞下行至排气阀打开为膨胀过程。柴油机热力循环和工作原理总结：二冲程柴油机每个工作循环曲轴转一转；进气过程在下死点附近完成，压缩行程小于1800（C

4、A)，膨胀过程小于900（CA)，排气过程大于90小于1800（CA)；进气过程包含在排气过程中，进气的同时还可帮助排气，此称为扫气。柴油机热力循环和工作原理特别要求：一定要理解为什么二冲程柴油机一个工作循环，曲轴转一转；会分析二冲程柴油机的定时圆图；思考二冲程柴油机的压缩比与四冲程柴油机有何不同？柴油机热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理二冲程柴油机与四冲程柴油机的比较功率比较相同尺寸和转速时，二冲程功率为四冲程1.6－1.8倍；回转均匀性二冲程柴油机较均匀均匀维修保养二冲程柴油机较简单换气质量二

5、冲程柴油机较差热负荷二冲程柴油机较高各自优越性提高功率方面，二冲程机优越；提高强化程度方面，四冲程机优越柴油机热力循环和工作原理增压柴油机的基本工作原理1．概念：在气缸容积不变的情况下，通过提高进气压力来提高柴油机功率的方法。2．增压方式：（按增压器所利用能量不同）（1）机械增压（2）废气涡轮增压（3）复合增压3．增压压力分类（1）低增压PK≤0.17MPa(2)中增压0.17MPa＜PK≤0.25MPa（3）高增压0.25MPa＜PK≤0.35MPa（4）超高增压PK＞0.35MPa二冲程柴油机的换气形

6、式换气形式特点简单横流扫气进排气口为与气缸中心线的两侧回流式扫气进排气口在气缸下部同一侧且排气口在进气口的上方半回流扫气进气口布置在排气口的下方及两侧，气流在气缸内兼有横流与回流的特点直流式扫气气缸下部均布一圈进气口，在气缸盖上有排气阀柴油机热力循环和工作原理二冲程柴油机的扫气弯流与直流扫气的比较弯流扫气直流扫气换气质量弯流换气质量差直流换气质量好气缸受热受热不均匀，易产生变形受热均匀，不易变形可维修性结构简单，维修方便结构复杂，维修较困难柴油机热力循环和工作原理单元四拓展性理论知识一、柴油机的性能指标和

7、工作参数（一）、动力性和经济性指标柴油机的主要性能指标包括动力性和经济性两个方面的指标。动力性和经济性指标又可以分成指示指标和有效指标两类。指示指标有效指标动力性pi－平均指示压力pe－平均有效压力Ni－指示功率Ne－有效功率经济性ηi－指示热效率ηe－有效热效率gi－指示燃油消耗率ge－有效燃油消耗率1．指示指标：是以缸内工质对活塞所作的功为基础的指标，表征气缸内部工作情况，其优劣取决于气缸内部实际工作循环进行的完善程度（包括不完全燃烧、燃烧延迟、气体泄漏、气缸壁传热损失等）。2．有效指标：是以在柴油机

8、输出轴上所得到的有效功为基础的指标，它扣除了柴油机内的一切损失，其优劣取决于工作循环进行的完善程度外，还得取决于机械损失的大小。(二)、指示指标1．平均指示压力pi平均指示压力pi：是一个假想的作用在活塞上的数值不变的压力，它推动活塞一个行程所作的功与一个工作循环的指示功Li相等。即：（N·m或J）式中：pi——平均指示压力，Pa；F——活塞面积，m2；S——活塞行程，m；VS——气缸工作容积，m3。因此平均指示压力pi是单位