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發(fā)電機(jī)組的四沖程柴油機(jī)的工作原理有哪些
在熱力過程中,只有在“工質(zhì)”膨脹過程才具有做功能力,而我們要求發(fā)動機(jī)能連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功,就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此,必須設(shè)法使工質(zhì)重新恢復(fù)到初始狀態(tài),然后,再進(jìn)行膨脹。因此,柴油機(jī)必須經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個熱力過程之后,才能恢復(fù)到起始狀態(tài),使柴油機(jī)連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功,故上述四個熱力過程稱為一個工作循環(huán)。
若柴油機(jī)活塞走完四個沖程完成一個工作循環(huán),稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)。如果活塞走完二個沖程完成一個工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為二沖程柴油機(jī)。目前,四川成都柴油發(fā)電機(jī)組配置的柴油機(jī)都是四沖程機(jī)。
1.進(jìn)氣沖程
進(jìn)氣沖程的目的是吸入新鮮空氣,為燃料燃燒作好準(zhǔn)備。要實現(xiàn)進(jìn)氣,缸內(nèi)與缸外要形成壓差。因此,此沖程排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門打開,活塞由上止點向下止點移動,活塞上方的汽缸內(nèi)的容積逐漸擴(kuò)大,壓力降低,缸內(nèi)氣體壓力低于大氣壓力約68~93kPa。在大氣壓力的作用下,新鮮空氣經(jīng)進(jìn)氣門被吸入汽缸,活塞到達(dá)下止點時,進(jìn)氣門關(guān)閉,進(jìn)氣沖程結(jié)束。
2.壓縮沖程
壓縮沖程的目的是提高汽缸內(nèi)空氣的壓力和溫度,為燃料燃燒創(chuàng)造條件。由于進(jìn)、排氣門都已關(guān)閉,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓力和溫度亦隨之升高,其升高的程度,取決于被壓縮的程度,不同的柴油機(jī)略有不同。當(dāng)活塞接近上止點時,缸內(nèi)空氣壓力達(dá)(3000~5000)kPa,溫度達(dá)500~700℃,遠(yuǎn)超過柴油的自燃溫度。
3.膨脹(作功)沖程
當(dāng)活塞上行將終了時,噴油器開始將柴油噴入汽缸,與空氣混合成可燃混合氣,并立即自燃,此時,汽缸內(nèi)的壓力迅速上升到約6000~9000kPa,溫度高達(dá)(1800~2200)℃。在高溫、高壓氣體的推力作用下,活塞向下止點運動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功。隨著氣體膨脹活塞下行其壓力逐漸降低,直到排氣門被打開為止。
4.排氣沖程
排氣沖程的目的是缸內(nèi)的廢氣。做功沖程結(jié)束后,缸內(nèi)的燃?xì)庖殉蔀閺U氣,其溫度下降到(800~900)℃,壓力下降到(294~392)kPa。此時,排氣門打開,進(jìn)氣門仍關(guān)閉,活塞從下止點向上止點移動,在缸內(nèi)殘存壓力和活塞推力的作用下,廢氣被排出缸外。當(dāng)活塞又到上止點時,排氣過程結(jié)束。
排氣過程結(jié)束后,排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門又打開,重復(fù)進(jìn)行下一個循環(huán),周而復(fù)始不斷對外作功。


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