四冲程 柴油机 的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。
活塞 走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
进气行程 进入汽缸的工质是纯空气。
由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa=(0.85~0.95)p0,比汽油机高。
进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。
压缩行程 由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。
压缩终点的压力为3000~5000kPa,压缩终点的温度为750~1000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。
做功行程 当压缩行程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。
汽缸内气体的压力急速上升,最高达5000~9000kPa,最高温度达1800~2000K。
由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。
排气行程 柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。
一般Tr=700~900K。
对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。
这是因为四个行程中只有一个行程是做功的,其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。
为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。
采用多缸发动机可以弥补上述不足。
现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。
由此可见,四冲程柴油机在一个工作循环的四个活塞冲程中,只有一个行程是做功的,其余三个行程是作功的辅助行程。