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你知道康明斯柴油发电机组的工作原理吗

2020-10-16 10:53:09

以四冲程柴油机为例,介绍了它的工作原理。四冲程通常称为进气,压缩,动力和排气冲程。

2.四冲程柴油的工作原理

(1)进气冲程:在进气冲程的过程中,由曲轴驱动,活塞从上止点移动到下止点。此时,进气门打开,排气门关闭。随着气缸的容积增加,气缸中的压力低于大气压。新鲜空气通过吸入阀进入气缸。由于进气系统的阻力,进入气缸的空气压力低于大气压。在进气结束时,气缸中的压力约为0.8-0.9 ATM,温度为40-70℃。在此过程结束时,可以将更多的燃料喷射到气缸中,在燃烧过程中释放出更多的能量,让柴油发动机会产生更多的动力。

(2)压缩冲程:当活塞从下止点移动到上止点时,进气门和排气门关闭。活塞将在进气冲程中吸入的空气压缩到燃烧室中,以增加空气的温度和压力。在该过程结束时,气缸中的空气温度约为500〜700℃,压力为27〜49 ATM。

(3)工作冲程:当活塞从上止点移动到下止点时,进气门和排气门关闭。在压缩过程结束时,喷射器将高压燃料喷射到气缸中,并与高温高压空气混合。由于温度高于柴油的自燃点,会产生大量的热能,使气缸内的温度和压力急剧上升。高温高压气体将活塞向下推动并驱动曲轴通过连杆旋转。燃烧压力约为60-90个大气压,温度为1700-2000℃。随着膨胀,热能转化为机械能,气缸内气体的压力和温度急剧下降。在膨胀结束时,钢瓶中的压力下降到4个大气压,温度下降到600-900℃。

(4)排气冲程:排气冲程活塞从BDC移至TDC,进气门关闭,排气门打开。膨胀后,气缸中的气体失去了做功的能力,称为排气。为了使新鲜空气重新进入气缸,需要排出废气。活塞中的废气向上挤压,通过排气阀到达气缸外部。在排气期结束时,气缸中的压力约为1.03〜1.08个大气压,温度约为350〜600℃。活塞返回上止点,单缸完成一个工作循环,曲轴旋转两次。实际上,它的进气门和排气门的动作时间不是活塞移动到TDC和BDC的时间,而是进气门在TDC之前打开而在BDC之后关闭的时间。排气阀在BDC之前打开,在TDC之后关闭。

从四冲程柴油机的四个工作过程可以看出,只有工作完成了,其他三个冲程是辅助过程,需要消耗能量。单缸柴油机的能量消耗由飞轮中存储的能量提供,而多缸柴油机的能量消耗由其他气缸的动力冲程提供。


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