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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
;
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
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