柴油机的构造和工作原理,柴油机的工作原理及工作过程是怎样的？

柴油机的构造和工作原理目录

柴油机的构造和工作原理

柴油机的工作原理及工作过程是怎样的？

柴油机的工作原理是什么？

柴油机原理与构造

柴油机的构造和工作原理

柴油机是一种效率高、马力大的发动机，被广泛应用于各种机械和运输工具中。柴油机的构造和工作原理相对于汽油机更为简单和直接，下面将详细介绍柴油机的各个系统和它们的工作原理。

1. 燃油系统

燃油系统是柴油机的重要组成部分，它的主要任务是确保柴油能够及时、定量地供应给燃烧室。燃油系统通常包括：燃油泵、喷油器、燃油滤清器等部件。在工作中，燃油泵将柴油从油箱中抽出，经过滤清器过滤后，通过高压油管输送到喷油器。在喷油器的控制下，柴油被喷入燃烧室，为燃烧做准备。

2. 压缩系统

压缩系统是柴油机的重要组成部分，它的主要任务是提供压缩空气，为柴油的燃烧创造条件。压缩系统通常包括：空气滤清器、气缸盖、气缸套、活塞等部件。在工作中，空气滤清器负责过滤进入气缸的空气，确保其清洁度。吸入的空气在气缸中被活塞压缩，压缩后的空气温度和压力都会提高，为柴油的燃烧创造了有利条件。

3. 燃烧系统

燃烧系统是柴油机的工作核心，它的主要任务是保证柴油与压缩空气混合均匀，并安全、高效地燃烧。燃烧系统通常包括：喷油器、气缸盖、气缸套、火花塞等部件。在工作中，喷油器将柴油喷入燃烧室，与压缩空气混合。火花塞产生电火花，点燃混合气。在燃烧过程中，会产生大量的热量和压力，推动活塞向下运动，从而产生动力。

4. 排气系统

排气系统是柴油机的重要部分之一，它的主要任务是将燃烧产生的废气排出机体外。排气系统通常包括：排气歧管、排气管、消声器等部件。在工作中，燃烧产生的废气经过排气歧管的引导，经过排气管和消声器处理后排出机体外。废气的排出过程需要尽可能地减少噪音和污染。

5. 冷却系统

冷却系统是柴油机的重要组成部分之一，它的主要任务是控制发动机的工作温度，防止过热。冷却系统通常包括：水箱、水泵、散热器、风扇等部件。在工作中，冷却液在发动机内部循环流动，吸收并带走多余的热量。热量被散热器和风扇散发到空气中。同时，冷却液也起到润滑和防腐蚀的作用。

6. 润滑系统

润滑系统是柴油机的重要组成部分之一，它的主要任务是为各个运动部件提供润滑油，减少摩擦和磨损。润滑系统通常包括：机油泵、机油滤清器、机油冷却器等部件。在工作中，机油泵将润滑油从油底壳中抽出，经过滤清器过滤后输送到各个运动部件表面。润滑油可以减少摩擦和磨损，延长发动机使用寿命。

7. 启动系统

启动系统是柴油机的重要组成部分之一，它的主要任务是在发动机启动时提供启动动力。启动系统通常包括：启动电机、启动继电器等部件。在工作中，启动电机在启动继电器的控制下转动，带动发动机曲轴转动，使发动机开始工作。启动系统需要提供足够的启动电流和转矩，确保发动机能够顺利启动。

柴油机的工作原理及工作过程是怎样的？

柴油机的工作原理

：它将液体燃料柴油，以雾化的形式喷入气缸中去，并与气缸里的压缩空气充分混合，迅速燃烧膨胀，放出大量热量，并转化成活塞往复运动形式的。

活塞的往复运动，由曲柄、连杆，变成的旋转运动，最后带动、车轮、发电机等工作机械运转。

柴油机的基本结构：主要部件和辅助机构两大部分组成。

主要部件构成柴油机的主体、辅助机构保障机器的顺利运转。

主要部件有机体、燃烧室组件和动力传递组件；辅助机构有燃油系统、滑油系统、冷却系统、进排气系统和起动、换向、操控装置。

简单地说，柴油机由一个机体、两个组件、四个系统、三个装置组成。

机体也叫主机体，是柴油机的基础部件，用于安装支承柴油机的各系统部件，对于大型柴油机，机体通常分为机座和机架两部分。

两个组件为燃烧室组件和动力传递组件，是组成柴油机的核心。

燃烧室组件给柴油燃烧提供空间，动力传递组件将柴油燃烧的能量传递给工作机械。

燃烧室组件包括：气缸、气缸盖、活塞等零部件。

动力传递组件包括：连杆、曲轴、主轴承，在大型柴油机中，还装有活塞杆、十字头和滑块等零部件。

气缸、气缸盖和活塞组成燃烧室，柴油通过喷油器喷入燃烧室，并与燃烧室内的空气混合，进行燃烧。

燃烧后产生的高温高压气体作用在活塞上，活塞在气体压力的作用下在气缸内作往复运动，通过连杆把作用力传给曲轴，连杆除传递作用力外还同时把活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动。

一般柴油机都有燃油、润滑、冷却、进排气四个系统和起动、换向和操控三个装置。

下面简要介绍它们在柴油机工作时发挥的作用。

燃油系统根据负荷的变化在一定的喷射时刻，按一定的喷射压力和喷射方式，按各气缸的工作顺序，将一定量的清洁燃油以高压雾化状态均匀地喷入到各气缸，并与空气充分混合。

柴油机的工作原理是什么？

1 柴油机的工作原理

　　柴油机的工作原理与汽油机的工作原理基本相同，也有四个冲程，通过活塞往复运动做功。

主要不同之处在于可燃混合气的形成方法和着火方式，表10-6 所示为柴油机和汽油机的不同点。

柴油机没有化油器，进气冲程中只有空气通过进气门进入缸体。

由于柴油机的压缩比高于汽油机，因此得到的高压气体温度较高。

　　在压缩冲程即将结束时，燃油通过喷油嘴直接喷入缸体，高压空气与喷入的燃料混合，使燃料在高温高压的状态下自燃，这一过程需要较高的压力。

燃料喷射速度和燃料与空气的混合速度共同决定了燃料的燃烧速度。

为了避免一次进入燃料过多，导致缸体中压力过高，可以在做功冲程持续喷入燃料。

　　汽油机通过节气阀的位置改变发动机做功情况，怠速状态下，节气阀关闭，仅有少量的空气进入缸体；输出功较大时，通过节气阀进入较多的空气。

而柴油机在不同的做功情况下，进入的空气量是不变的，它通过控制燃料喷射量来决定发动机的速度和输出功。

　　柴油机中，燃料被喷入燃烧室后，不能与空气完全混合，缸体的中心燃烧状态是富燃的，燃烧的区域不能到达缸壁。

当柴油机满负荷运行时，燃烧室中的富燃区域较大，而且燃料过剩量大，就会产生大量的黑烟。

　　柴油发动机根据构造不同分为直喷式和预混式两种。

直喷式柴油机的中央喷油嘴将燃油直接喷入燃烧室中，燃烧室中空气和燃油的混合不充分，存在富燃区和贫燃区。

预混式柴油机即间喷式柴油机，燃油不是直接喷入主缸，而是在主缸前增加了一个预混缸，燃油首先在这里燃烧，燃烧的气体通过连接孔，进入主缸。

这种工作方式，增加了气体混合物的紊流，使燃油和空气的混合更加充分，不存在过度富燃的区域，降低了黑烟颗粒物的形成，大多数轻型柴油机采用预混式。

但是气体膨胀通过连接孔进入气缸的过程中，会损失一部分能量，降低了发动机的效率。

　　2柴油机排放污染物的形成

　　柴油机排气的有害成分主要有CO、HC、NOx、硫化物以及颗粒物（或称微粒物）、臭味等。

由于柴油机使用的混合气的平均空燃比较理论空燃比大，故其CO及HC排放明显低于汽油机，柴油机NO的排放几乎与汽油机相当，而颗粒物及令人讨厌的气体的排量远高于汽油机，试验证明柴油机颗粒物的排放可达汽油机的数10 倍。

柴油机的排放特性与燃烧室的形式等有很大关系，特别是直喷式与间接喷射式柴油机的排放有较大的不同。

涡流燃烧室柴油机的NO、CO、HC和烟度普遍低于直喷式柴油机，特别是NOx排放浓度一般比直喷式柴油机的低1／3～1／2。

　　结构相同而燃烧室形式不同的直喷燃烧室及涡流燃烧室柴油机上试验结果表明，直喷柴油机的NO、CO、HC及烟度都比涡流室的高，特别是高负荷时的NO、CO、烟度及低负荷时CO 及HC，差别非常明显。

但是，涡流室柴油机的燃油消耗率比直喷柴油机的高。

柴油机原理与构造

柴油机的结构：由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承、飞轮等组成。

曲轴的转动将带动发电机转动发电。

柴油机工作原理：柴油机的起动是用人力或其他动力转动柴油机曲轴，使活塞在顶部封闭的气缸内上下往复运动。

活塞在运动中完成四个冲程：进气冲程、压缩冲程、燃烧和做功冲程以及排气冲程。

当活塞从上向下运动时，进气门开启，空气滤清器过滤后的新鲜空气进入气缸，完成进气冲程。

活塞自下而上运动，进气门和排气门关闭，空气被压缩，温度和压力升高，完成压缩过程。

当活塞即将到达峰值时，喷油器将过滤后的燃油以雾状喷入燃烧室，与高温高压空气混合，立即点火自焚。

形成的高压推动活塞向下做功，推动曲轴转动，从而完成工作行程。

做功冲程结束后，活塞自下而上运动，排气阀打开排气，完成排气冲程。

曲轴每冲程旋转半周。

几个工作循环后，柴油机在飞轮的惯性作用下逐渐加速工作。