柴油发动机的工作原理讲解课件.ppt

1、柴油发动机的工作原理姓名：马小军姓名：马小军学号：学号：12012243481班级：机制三班班级：机制三班柴油发动机柴油机的概述柴油机的历史和发展前景柴油机的分类柴油机的系统构成柴油机的工作原理柴油机的概述柴油发动机柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫狄塞尔（Rudolf Diesel）于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机（Diesel engine）。柴油机的发展历史v1905年，德国的狄塞尔发明柴油机；v1976年，德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机；v1989年，德国大众高尔夫柴油车

2、获得“低排放车”的称号；v1990年，德国大众首次推出增压、直喷柴油机，德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿；v1993年，开发出四缸涡轮增压直喷柴油发动机(TDI)；v1995年，开发出自然吸气式直喷(SDI)柴油发动机；v1995年，开发出变截面涡轮增压器；v1998年，开发出泵喷嘴技术；v1999年，开发出3升路波轿车柴油动力是未来的主流技术。未来的柴油动力将创造一个光辉灿烂的新经济时代，德国大众一升轿车的出世令整个世界震惊，这种柴油概念轿车的百公里油耗实现了创记录的0。99升-世界上最省油的轿车。发动机采用铝制自然吸气式单缸柴油机，采用了先进的高压直接喷射技术，排量为

3、0。3升；发展前景柴油发动机应用广泛，处在所属产业链的相对核心的位置。在过去十多年的发展中，柴油发动机生产业形成了一系列的配套企业，很多的柴油发动机企业更多充当了总承装配者的角色，而柴油发动机的一些关键的零部件：曲柄连杆、活塞、气缸套、凸轮已交由专业公司生产。专业化分工使得柴油发动机厂商能更加集中自身的优势，专注于柴油发动机的设计的和制造。柴油机的分类v1）按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。v2）按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。v3）按进气方式可分为增压和非增压（自然吸气）柴油机。v4）按转速可分为高速(大于1000转分)、中速（3001000转分）和低速（小于300转分）柴油机。v5）

4、按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。v6）按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。v7）按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。v8）按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固定动力用柴油机。v9）按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。v10）按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等柴油机的系统构成v1）、曲柄连杆机构v2）、配气机构v3）、启动系统v4）、供油系统v5）、冷却系统v6）、润滑系统曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量

5、转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。配气机构配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。启动系统要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动

6、活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。供油系统柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。冷却系统冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。润滑系统润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗

7、和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成v单缸往复活塞式柴油机结构示意图如图2-1所示，其主要由排气门1、进气门2、气缸盖3、气缸4、活塞5、活塞销6、连杆7和曲轴8等组成。气缸4内装有活塞5，活塞通过活塞销6、连杆7与曲轴8相连接。活塞在气缸内作上下往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜空气和排出废气，在气缸盖上设有进气门2和排气门1。柴油机工作原理往复式活塞柴油机工作原理v单缸往复活塞式柴油机结构示意图如图2-1所示，其主要由排气门1、进气门2、气缸盖3、气缸4、活塞5、活塞销6、连杆7和曲轴8等组成。气缸4内装有活塞5，活塞通过活塞销6、连杆7与曲轴8相连接

8、。活塞在气缸内作上下往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜空气和排出废气，在气缸盖上设有进气门2和排气门1。四冲程柴油机工作原理1、进气行程活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时排气门关闭，进气门开启。活塞移动的过程中，气缸内的容积逐渐增大，形成一定的真空度，于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。直至活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。2、压缩行程进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸容积逐渐减小，由于进排气门均关闭，气体被压缩，气缸内温度上升，直至活塞到达上止点时，压缩结束。压缩终了时气缸内的温度约为8001000K，压力35MPa。四冲程3、做功行程在压

9、缩行程结束时，进排气门均处于关闭状态，此时喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，雾状柴油迅速气化并与空气形成混合气，由于气缸内的温度远远高于柴油的自燃温度（约500K），柴油便在高温高压下立即自行燃烧。使气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴转动做功，至活塞到下止点时，做功结束。在此行程中，瞬时压力可达510MPa，瞬时温度可达18002200 K，做功行程终了时，压力约0.20.4 MPa，温度12001500 K。4、排气行程在做功行程结束时，进气门处于关闭状态，排气门被打开，曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下，被排出气缸，直至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。排气行程终了时由于燃烧室容积存在，气缸内还存少量废气，气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。此时气缸内压力约为0.1050.125 MPa，温度约为8001000 K。