四冲程柴油机工作原理学习教案课件.pptx

1、四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理1 1、大家说一说四冲程柴油机是那四个冲程？先后、大家说一说四冲程柴油机是那四个冲程？先后顺序是什么？顺序是什么？2 2、不同的冲程中，气门的状态是什么样的？、不同的冲程中，气门的状态是什么样的？3 3、各冲程的作用是什么？、各冲程的作用是什么？第1页/共31页活塞行程活塞行程上止点下止点 活塞在气缸内上下运动时，活塞顶部能达到的最高位置，叫做上止点。活塞顶部能达到的最低位置，叫做下止点。活塞从上止点移动到下止点或从下止点移动到上止点时，所走过的距离叫做活塞行程（又叫冲程）。第2页/共31页第3页/共31页（一）上止点：活塞在气缸内上下运动时，活塞顶部能

2、达到的最高位置，叫做上止点。（二）下止点：活塞顶部能达到的最低位置，叫做下止点。（三）活塞行程：活塞从上止点移动到下止点或从下止点移动到上止点时，所走过的距离叫做活塞行程（又叫冲程）。第4页/共31页凡活塞在气缸内运行，经进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程完成一次工作循环的柴油机统称为四冲程柴油机。第5页/共31页四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理初始状态初始状态排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞第6页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理进气冲程进气冲程第7页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理进气冲程进

3、气冲程第8页/共31页四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理进气冲程进气冲程排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞第9页/共31页3 3、四冲程柴油机的工作原理：、四冲程柴油机的工作原理：（1 1）进气冲程：）进气冲程：进气冲程前，活塞位于上止点，此时进进气冲程前，活塞位于上止点，此时进、排气门均关闭。由于外力的作用，曲轴旋转、排气门均关闭。由于外力的作用，曲轴旋转，通过连杆带动活塞由上止点向下运行，同时，通过连杆带动活塞由上止点向下运行，同时进气门打开。随着活塞的下行，外部新鲜空气进气门打开。随着活塞的下行，外部新鲜空气被吸入气缸。当活塞运行到下止点时，进气门被吸入气缸。当活塞运行到下止点时，进气

4、门关闭，进气冲程结束，曲轴旋转半周。关闭，进气冲程结束，曲轴旋转半周。第10页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理压缩冲程压缩冲程第11页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理压缩冲程压缩冲程第12页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理压缩冲程压缩冲程第13页/共31页（2 2）压缩冲程：）压缩冲程：进气冲程结束后，由于外力带动曲轴进气冲程结束后，由于外力带动曲轴继续旋转，使活塞由下止点上行，此时进继续旋转，使活塞由下止点上行，此时进、排气门均关闭。随着活塞的上行，

5、气缸、排气门均关闭。随着活塞的上行，气缸内工作容积减小，新鲜空气被压缩，压力内工作容积减小，新鲜空气被压缩，压力和温度随着升高。当活塞运行到上止点时和温度随着升高。当活塞运行到上止点时，压缩冲程结束，曲轴又旋转半周。，压缩冲程结束，曲轴又旋转半周。第14页/共31页压缩终了时，气缸内气体温度达到压缩终了时，气缸内气体温度达到500500750750C(C(而柴油的自燃温度为而柴油的自燃温度为200200300300C C），压力约为，压力约为30305050公斤公斤/厘米厘米，为燃烧膨胀冲，为燃烧膨胀冲程做好了准备。程做好了准备。第15页/共31页实验证明：实验证明：当当外界温度达到某种物质外

6、界温度达到某种物质的自燃点时，此物质不的自燃点时，此物质不需要用明火点燃即可自需要用明火点燃即可自行着火燃烧，这种现象行着火燃烧，这种现象我们称之为我们称之为自燃自燃。第16页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理做功冲程做功冲程第17页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理做功冲程做功冲程第18页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理做功冲程做功冲程第19页/共31页（3 3）燃烧膨胀冲程（做功冲程）：）燃烧膨胀冲程（做功冲程）：在压缩冲程即将结束时，喷油嘴将雾在压缩

7、冲程即将结束时，喷油嘴将雾化良好的柴油喷入气缸燃烧室内，它与高化良好的柴油喷入气缸燃烧室内，它与高温、高压的新鲜空气接触后便发生着火燃温、高压的新鲜空气接触后便发生着火燃烧，此时产生大量热能，使气缸内的温度烧，此时产生大量热能，使气缸内的温度和压力急剧升高，高温高压的气体推动活和压力急剧升高，高温高压的气体推动活塞向下运行，通过连杆带动曲轴转动，将塞向下运行，通过连杆带动曲轴转动，将热能转变为机械能，当活塞运行到下止点热能转变为机械能，当活塞运行到下止点时，做功冲程结束，曲轴又旋转半周。时，做功冲程结束，曲轴又旋转半周。第20页/共31页在燃烧膨胀过程中，气缸内气体的最高温在燃烧膨胀过程中，气

8、缸内气体的最高温度可达度可达1700170020002000C C，最高压力为，最高压力为60609090公公斤斤/厘米厘米2 2 ，所以能以强大的推力推动活塞向下，所以能以强大的推力推动活塞向下运行。运行。第21页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理排气冲程排气冲程第22页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理排气冲程排气冲程第23页/共31页排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理排气冲程排气冲程第24页/共31页（4 4）排气冲程：）排气冲程：当做功冲程结束后，气缸内充满着

9、柴当做功冲程结束后，气缸内充满着柴油燃烧后的废气，活塞在曲轴旋转惯性的油燃烧后的废气，活塞在曲轴旋转惯性的作用下，由连杆带动自下向上运行，此时作用下，由连杆带动自下向上运行，此时排气门打开。随着活塞的上行，气缸内的排气门打开。随着活塞的上行，气缸内的废气经排气门排出。当活塞运行到上止点废气经排气门排出。当活塞运行到上止点时，排气门关闭，排气冲程结束，曲轴又时，排气门关闭，排气冲程结束，曲轴又旋转半周。至旋转半周。至 此，四冲程柴油机完成一个工作循环。此，四冲程柴油机完成一个工作循环。第25页/共31页至此，四冲程柴油机至此，四冲程柴油机经过进气、压缩、燃烧膨经过进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲

10、程，向外胀、排气四个冲程，向外输出一次功率，完成一个输出一次功率，完成一个工作循环。工作循环。第26页/共31页（一）在四冲程柴油机工作过程中，只有燃烧膨胀冲程是对外做功的（即热能变为机械能），其余三个冲程都是消耗功的辅助冲程。（二）柴油机的运转，开始时必须用外力将曲轴转动，使气缸进行进气及压缩冲程，当在做功冲程后，依靠曲轴和飞轮储存的能量，使以后的冲程得以继续进行。(四)要注意四冲程和四缸的区别：四冲程是指柴油机完成一次工作循环对外输出一次能量要经过进气、压缩、燃烧膨胀和排气四个冲程，属时间概念；而四缸是指柴油机有四个气缸，是空间概念。（三）注意柴油机和汽油机燃料着火方式的不同：柴油机用的（三）注意柴油机和汽油机燃料着火方式的不同：柴油机用的是是“压燃压燃”，汽油机用的是，汽油机用的是“点燃点燃”方式。方式。第27页/共31页四冲程柴油机四冲程柴油机四缸柴油机四缸柴油机第28页/共31页第29页/共31页第30页/共31页