换气行程膨胀一压络行翟2大气压活鑫行程上止点下止点上止点下止点二冲程柴油机工作原理图图1-3二冲程柴油机与四冲程柴油机不同,其气缸上设有气口,图1-3中气缸右侧为排气口,左侧为进气口。排气口比进气口略高,进排气口的开关均由活塞控制。此外,二冲程柴油机设有扫气泵。扫气泵预先将空气压缩并送入扫气箱中,扫气箱中的空气压力(扫气压力)要比大气压力稍高。1.换气一压缩行程活塞由下止点向上运动。在活塞遮住进气口之前,新鲜空气通过进气口不断充入气缸并将气缸内的废气经排气口驱除出去。当活塞上行到将进气口全部遮闭时(点1),新鲜空气停止进入气缸。当排气口被活塞遮闭后(点2),气缸内的空气就被上行的活塞压缩,压力和温度亦随之升高。在活塞到达上止点前的某一时刻(点2”),柴油经喷油器喷入气缸,并与高温高压空气混合后着火燃烧。在这一行程中,进行了换气(曲线0-1-2)、压缩(曲线2-3)和喷油着火燃烧诸过程。2.膨胀一换气行程
二冲程柴油机与四冲程柴油机不同,其气缸上设有气口,图 1-3 中气缸右侧为排气口,左侧 为进气口。排气口比进气口略高,进排气口的开关均由活塞控制。此外,二冲程柴油机设有 扫气泵。扫气泵预先将空气压缩并送入扫气箱中,扫气箱中的空气压力(扫气压力)要比大 气压力稍高。 1.换气—压缩行程 活塞由下止点向上运动。在活塞遮住进气口之前,新鲜空气通过进气口不断充入气 缸并将气缸内的废气经排气口驱除出去。当活塞上行到将进气口全部遮闭时(点 l),新鲜 空气停止进入气缸。当排气口被活塞遮闭后(点 2),气缸内的空气就被上行的活塞压缩, 压力和温度亦随之升高。在活塞到达上止点前的某一时刻(点 2’),柴油经喷油器喷入气 缸,并与高温高压空气混合后着火燃烧。 在这一行程中,进行了换气(曲线 0-1-2)、压缩(曲线 2-3)和喷油着火燃烧诸过 程。 2.膨胀—换气行程
活塞由上止点向下运动。在此行程的初期,燃烧仍在猛烈地进行,到点4才基本结束。高温高压的燃气膨胀推动活塞下行作功。当活塞下行将排气口打开时(点5),由于此时缸内的燃气的压力和温度仍较高,分别为0.250.6MPa和600~800℃,因而气缸内燃气籍助于气缸内外的压差经排气口高速排出,缸内的压力也随之下降。当缸内压力下降到接近扫气压力时,下行的活塞将进气口打开(点6),新鲜空气便通过进气口充入气缸,并对气缸内进行扫气,将气缸内的废气经排气口驱除出去。这个过程一直要延续到下一个循环活塞再次上行将进气口关闭时为止,称为扫气过程。在这一行程中,进行了燃烧与膨胀(曲线3-4-5)、排气(曲线5-6)和部分扫气(曲线6-0)过程。由此可见,与四冲程柴油机相比,二冲程柴油机是将进气和排气过程合并到压缩与膨胀行程中进行,从而省略两个行程。因此,二冲程柴油机在曲轴回转一转中就可以完成一个工作循环。在气缸直径、活塞行程与转速相同的条件下,二冲程柴油机的功率似乎应为四冲程柴油机的2倍;但实际上,由于二冲程柴油机的气口使其有效行程减少等原因,其功率约为四冲程柴油机的1.6~1.8倍。三、增压柴油机的基本工作原理提高柴油机的进气压力,可使进气的密度增加,从而达到在同样的气缸容积中充进更多的空气量,以便喷入燃烧更多的燃油,作出更多的功来。这种用提高进气压力来提高柴油机功率的方法称为“增压”。预先对新鲜空气进行压缩的压气机,有直接由柴油机的曲轴通过齿轮等机械驱动的方式,这种增压方式称机械增压:也有用柴油机气缸排出的废气的能量在涡轮机中膨胀作功,由涡轮机来驱动压气机的方式,称废气涡轮增压。图1-4是废气涡轮增压四冲程柴油机的工作简图。废气涡轮增压器由废气涡轮机8和与其同轴的离心式压气机2等组成。柴油机气缸排出的废气经排气管6进入涡轮机8,在其中膨胀作功推动涡轮机转动,并带动压气机2工作。被压缩后的新鲜空气经进气管3送往柴油机的各个气缸
活塞由上止点向下运动。在此行程的初期,燃烧仍在猛烈地进行,到点 4 才基本结 束。高温高压的燃气膨胀推动活塞下行作功。当活塞下行将排气口打开时(点 5),由于此 时缸内的燃气的压力和温度仍较高,分别为 0.25~0.6MPa 和 600~800℃,因而气缸内燃气 藉助于气缸内外的压差经排气口高速排出,缸内的压力也随之下降。当缸内压力下降到接近 扫气压力时,下行的活塞将进气口打开(点 6),新鲜空气便通过进气口充入气缸,并对气 缸内进行扫气,将气缸内的废气经排气口驱除出去。这个过程一直要延续到下一个循环活塞 再次上行将进气口关闭时为止,称为扫气过程。 在这一行程中,进行了燃烧与膨胀(曲线 3-4-5)、排气(曲线 5- 6)和部分扫气(曲线 6-0)过程。 由此可见,与四冲程柴油机相比,二冲程柴油机是将进气和排气过程合并到压缩与膨胀行程 中进行,从而省略两个行程。因此,二冲程柴油机在曲轴回转一转中就可以完成一个工作循 环。在气缸直径、活塞行程与转速相同的条件下,二冲程柴油机的功率似乎应为四冲程柴油 机的 2 倍;但实际上,由于二冲程柴油机的气口使其有效行程减少等原因,其功率约为四冲 程柴油机的 1.6~1.8 倍。 三、增压柴油机的基本工作原理 提高柴油机的进气压力,可使进气的密度增加,从而达到在同样的气缸容积中充进 更多的空气量,以便喷入燃烧更多的燃油,作出更多的功来。这种用提高进气压力来提高柴 油机功率的方法称为“增压”。 预先对新鲜空气进行压缩的压气机,有直接由柴油机的曲轴通过齿轮等机械驱动的 方式,这种增压方式称机械增压;也有用柴油机气缸排出的废气的能量在涡轮机中膨胀作功, 由涡轮机来驱动压气机的方式,称废气涡轮增压。 图 1-4 是废气涡轮增压四冲程柴油机的工作简图。废气涡轮增压器由废气涡轮机 8 和与其同 轴的离心式压气机 2 等组成。柴油机气缸排出的废气经排气管 6 进入涡轮机 8,在其中膨胀 作功推动涡轮机转动,并带动压气机 2 工作。被压缩后的新鲜空气经进气管 3 送往柴油机的 各个气缸
废气涡轮增压四冲程柴油机图1-4工作简图1、3-进气管:2-压气机;4-进气阀:5-排气阀:6、9-排气管:7、8-涡轮机二冲程废气涡轮增压柴油机的工作原理和四冲程基本相同,所不同的是在二冲程柴油机中,增压空气是供入扫气箱中,然后经扫气口进入气缸:由于废气涡轮和压气机需能量平衡的原因,【老式】二冲程柴油机的废气涡轮增压系统中往往设有辅助压气机。目前,船舶柴油机已全部采用了废气涡轮增压。【四、二冲程柴油机的换气形式在二冲程柴油机中,不同的换气形式对换气质量有重要影响。至今已出现多种换气形式。根据气流在气缸中的流动路线,二冲程柴油机的换气形式可分为弯流与直流两大类
1、3-进气管;2-压气机;4-进气阀;5-排气阀;6、9-排气管;7、8-涡轮机 二冲程废气涡轮增压柴油机的工作原理和四冲程基本相同,所不同的是在二冲程柴油机中, 增压空气是供入扫气箱中,然后经扫气口进入气缸;由于废气涡轮和压气机需能量平衡的原 因,【老式】二冲程柴油机的废气涡轮增压系统中往往设有辅助压气机。 目前,船舶柴油机已全部采用了废气涡轮增压。 【 四、二冲程柴油机的换气形式 在二冲程柴油机中,不同的换气形式对换气质量有重要影响。至今已出现多种换气形式。根 据气流在气缸中的流动路线,二冲程柴油机的换气形式可分为弯流与直流两大类