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第一章柴油机的基本知识

第一章柴油机的基本知识

第一节柴油机概述

一、热机、内燃机、柴油机

1、柴油机是热机的一种

2、热机是将燃料的化学能通过燃烧转变为热能，再通过燃烧产物（亦称工质）的膨胀做

功把热能转变为机械能的机械

3、能量的转化：化学能————热能————机械能

4、根据燃料燃烧的部位，热机可分为内燃机和外燃机

5、内燃机的特点：①效率高、质量轻

6、汽油机特点：①燃油采用外部混合法

②电火花塞点火方式燃烧

③经济性差

④燃油易挥发，火灾危险性大

⑤工作柔和、噪音低、比质量轻

7、柴油机

①柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机

②燃油为气缸内部混合

③发火方式为压缩发火

④优点：①热效率高，经济性好

②功率范围广

③尺寸小布置方便

④机动性好，启动方便，加速性好，能直接反转，便于使用和管理

⑤缺点：①振动和噪音大

②零部件工作条件差

二、柴油机的基本结构

1、固定部件：气缸盖、气缸套、机体、机座、主轴承

2、运动部件：①组成：活塞组件、连杆组件、曲轴飞轮组件（“曲柄——连杆”组件）

②作用：a、将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动

b、实现热能到机械能的转化

3、主要系统：①配气系统

②燃油系统

③冷却系统

④润滑系统

⑤操纵系统

三、柴油机常见几何术语

1、上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置

2、下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置

3、冲程（S）：又称行程，是活塞在上下止点间的直线距离

4、气缸直径（D）：气缸的名义内径

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5、压缩室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖之间的气缸室容积，又称燃

烧室容积

6、余隙高度（顶隙）：活塞位于上上止点时，活塞与气缸盖底面之间的垂直距离

7、气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积

8、气缸总容积（Va）：活塞位于上止点时，活塞顶以上的全部气缸容积

9、压缩比ξ

①气缸总容积与压缩室容积的比值，亦称为几何压缩比

②压缩比表明压缩过程中进入气缸内的空气被压缩的程度，它是柴油机的主要性能参数之

一，压缩比越大，压缩终点的温度和压力就超高，对光滑的发火，柴油机的启动有利，而且

热效率也超高。但压缩比过高会使柴油机工作粗暴，磨损加剧

③若要调整压缩比，可以通过改变压缩室容积来实现

第二节柴油机的热力循环

一、柴油机的理论循环

1、等容加热循环————汽油机按此循环工作

2、等压加热循环————现代高增压柴油机有此循环发展趋势

3、混合加热循环————一般柴油机都按此循环工作

二、柴油机的实际工作循环

1、工质是实际混合气，以燃烧加热和排气放热，并存在各种热力损失的实际工作循环称为

实际工作循环

2、实际循环与理论循环的差距

①工质的影响

②气缸传热损失

③换气损失膨胀损失功泵气功

④燃烧损失燃烧不及时后燃不完全燃烧

⑤其它损失工质泄漏涡动损失

第三节柴油机的工作原理

一、柴油机的工作原理

1、能量转换燃油化学能————热能————机械能

2、工作循环进气——压缩——燃烧——膨胀——排气

3、四冲程柴油机的工作原理

①进气冲程：使气缸内充满新鲜空气

②压缩冲程：为燃料燃烧及工质膨胀做功做准备

③燃烧和膨胀冲程：