一 堂上试验与提问(5')
2汽油与柴油做燃料的汽车在行驶过程中,有哪些区别?
二 教学过程(70')
第1章 柴油发动机的结构和原理
1.1 概述
一.四冲程柴油发动机工作原理
四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排
气四个冲程,不断循环往复运动。但由于柴油机用的燃料是柴油,其黏度比汽
油大,不易蒸发,而其自燃—湿度却较汽油低,故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
图1—1为四冲程柴油机工作原理示意。
在进气行程吸人的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到l0MPa以上,通过 喷油养喷入汽缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。
柴油发动机的可燃混合气是在汽缸内部形成的,而不是像汽油机那样,混合气主要在汽缸外面的进气管中形成。
柴油喷人汽缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。汽缸内
活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气排入大气中。
汽油发动机与柴油发动机各冲程的比较见表1-1。
柴油机与汽油机比较各有特点。
汽油机具有转速高(目前轿车用汽油机 最高转速达5000~6000r/1nlm,货车用汽油机达40
00r/min左右)、质量小、 工作时噪声小、启动容易、制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、小型货车上及军用越野车,得到广泛的应用。其不足之处是燃油消耗串较高,因而燃料经济性较差。
柴油机因压缩比高,燃油消耗率平均比汽油机低,一般车用汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比为15~22。
柴油价格 较低,所以燃油经济性较好。一般装载质量7t以上的货车大都用柴油机。柴油机的弱点是转速较汽油机低、质量大、制造和维修费用高(因为喷抽泵和喷油揣加工精度要求高)。但目前柴油机的这些弱点正在逐渐得到克服,它的应用范围正在向中、轻型货车扩展。近年来国外、国内有的轿车也采用柴油机,其最高转速可达5000r/min
(2)柴油发动杌维修要点 汽油发动机维修时,要特别注意空气—燃油混
合气的空—燃比、混合气输入量、压缩是否充分、火花是否够强、点火正时是
否准确。但是在柴油发动机维修中,充足的压缩最重要。在汽油发动机或柴汕
发动机中,压缩不仅影响发动机的输出,也影响燃油的燃烧,因为燃烧完全取
决于空气压缩时所产生的热量。
1.1.2柴油发动机输出控制
柴油发动机输出控制是控制燃油的喷入量
1.1.3 燃烧循环
(1)压缩与温度的关系 括塞上升便汽缸中的空气受到压缩,温度随之升高。
图1—3显示了压缩比、压缩压力以及温度三者之间的理论关系。
(2)柴油的易燃性
①柴油发动机使用柴油(轻油)作为燃料。柴油喷人燃烧室,并由于空
气的高温而产生自燃(燃油在无外来明火的情况下,产生自燃的最低温度,莉;
为燃抽的自燃温度)。压缩空气的温度越高,燃油越易产生自燃。
②在柴油发动机中,靠提高压缩比或使用较低燃点的燃油,改善燃油的
,点火性能。
(3)柴油快速燃烧能力指标是十六烷值
(4)可燃混合气的形成与燃烧过程
由于柴油机的混合气在燃烧室内形成.故形成时间极短,存在喷油、蒸发、混合和燃烧重叠进行。从喷油泵开始供油点O到上止点之间所对应的曲轴转角称为供油提前角,使混合气更均匀。
1 备燃期:喷入的雾状柴油吸收热量,蒸发、扩散,与空气混合,进行燃烧前的化学准备。
lI速燃期:燃烧开始,速度加快,缸内的温度与压力迅速上升,柴油继续被蒸发、混合和燃烧。
III缓燃期:氧气减少,废气增加,燃烧变慢,压力降低,但温度继续升高。
Ⅳ 后燃期:气体容积增大,燃烧更缓慢直至停止,压力温度降低。
由于柴油发动机混合气形成时间短,且混合程度较差,故其采用较大的过量空气系数与较高的压缩比,喷油器又要有足够的压力,使气缸内的温度与压力都较高,促进柴油与空气的均匀混合。
1.1.4柴油机爆震
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