柴油机基本知识—直流传动发内燃机车柴油机基本知识.pptx

东风4B型机车柴油机

工作过程;东风4B型机车柴油机的工作过程;

;东风4B型机车柴油机：进气过程

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东风4B型机车柴油机的进气门是设计成在活塞到达上止点前42°20?曲轴转角开启的。当气缸内废气的压力低于进气管压力时开始进气，即进气过程开始。进气门开启时刻至活塞到达上止点时刻对应的曲轴转角,称为进气提前角。

因为进气空气流入气缸时有一定的流速，从而使进气空气具有一定的惯性，为了利用这一惯性多进气，进气门是设计成活塞到达下止点之后42°20?曲轴转角才关闭的。由于进气门的早开与迟闭，使柴油机的进气过程大于一个冲程，所以，进气过程不同于进气冲程。;东风4B型机车柴油机：压缩过程;

燃油进入气缸着火燃烧前需要经过喷油泵供油、高压油管把压力油输送到喷油器、喷油器再向气缸内喷射燃油、喷油器把油喷入气缸还需经过加热、蒸发、扩散并与空气混合等物理过程、氧化与分解等化学过程，燃油才能着火燃烧。为了使燃油在到达压缩上止点时就能着火燃烧，所以需要喷油泵提前供给燃油。在压缩上止点前21°喷油泵开始供油。;东风4B型机车柴油机：燃烧膨胀做功过程;随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作过程在活塞行至下止点前，排气门打开时结束。;东风4B型机车柴油机：排气过程;

东风4B型机车柴油机的排气门也是设计成在活塞到达下止点前42°20?开启、活塞到达上止点后42°20?才关团的。提前开启是为了避免排气冲程开始时活塞上行阻力太大；迟后关闭也是为了利用废气流出时的惯性。因为随着活塞的上行推动，缸内的废气以一定的流速流出排气门，利用这一流动气流的流动惯性，可进一步使气缸内废气排干净，以利于多进新鲜空气，活塞在上止点附近时，进、排气门是同时开着的，称为气门重迭。同时开启时期对应的曲轴转角称为气门重迭角。

由于排气门的提前开启和滞后关闭，也使得排气过程大于一个冲程，因此，排气过程不同于排气冲程。

;16V240ZJB型柴油机配气相位图;东风4B型机车柴油机

常用名词解释;;止点、上止点、下止点：

活塞在气缸内作往复运动的两个极端位置，称为止点，也称为死点。

当活塞离曲轴旋转中心最远时的位置称为上止点。

当活塞离曲轴旋转中心最近时的位置称为下止点。

;活塞行程S：也称为活塞冲程，它是指上止点和下止点之间的距离。用符号S表示，单位为mm。

曲轴每转动半圈（即180°），相当于一个冲程。若用符号R表示曲柄半径（即由曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离），则S=2R。

即活塞冲程等于两倍的曲柄半径长度。

;气缸容积

活塞在气缸内作往复运动的过程中，气缸内的工作容积是不断变化的。

1.燃烧室容积Vc：当活塞位于上止点位置时，由活塞顶、气缸套及气缸盖所包围空间的容积称为气缸最小容积或燃烧室容积，用符号Vmin或Vc表示，单位为L。

;2.气缸工作容积Vh：活塞从一个止点移动到另一个止点所扫过的空间容积，称为气缸工作容积，又称活塞排量，用Vh表示，单位L。

;3.柴油机的排量V：多缸柴油机（指具有两个或两个以上气缸的柴油机）所有气缸工作容积的总和，称为柴油机的排量（也叫活塞总排量），用V表示，V=iVh，i表示气缸数。

V越大，柴油机的作功潜力通常也越大。

;气缸总容积Va：当活塞位于下止点位置时，活塞顶面以上的气缸容积称为气缸最大容积或气缸总容积。也可以说气缸工作容积与燃烧室容积之和称为气缸总容积，用Vmax或Va表示。

Va=Vc+Vh

Vmax=Vmin+Vh;压缩比ε：气缸总容积Va与燃烧室容积Vc的比值，称为压缩比，用ε表示。

ε=Va/Vc=（Vc+Vh）/Vc=1+Vh/Vc

;压缩比表示了活塞从下至点移动到上止点时，气体在气缸内被压缩的程度，它也是柴油机的重要结构及工作参数，对机器的运转可靠性和经济性有较大的影响。

压缩比越大，表示气体在气缸内受压缩的程度就越大，压缩终点气体的压力和温度就越高，柴油机功率越大，柴油机易起动，但柴油机工作粗暴。

柴油机压缩比的范围一般为ε=12～22，机车用增压柴油机的压缩比为ε=12～14.5，16V240ZJ型柴油机的压缩比ε=12.5。

;工作循环：柴油机要维持正常而持续地工作，即曲轴连续地驱使从动机械运转，则在各气缸内必须顺次反复地完成进气、压缩、燃烧膨胀及排气等几个过程，这样才能使燃油的化学能在气缸内连续不断地转为机械功。

所以，完成这一整套不同状态的工作过程，即完成了一次能量转换过程，就称完成了一个工作循环。柴油机的连续运转，就是工作循环反复连续地进行的过程。;四冲程柴油机：柴油机的工作循环由进气、压缩、燃烧膨胀和排气四个工作过程所组成，在四个冲程内完成