四冲程柴油机工作原理

问题引导1、大家说一说四冲程柴油机是那四个冲程？先后顺序是什么？2、不同的冲程中，气门的状态是什么样的？3、各冲程的作用是什么？第一页，共30页。一、常用概念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）。第二页，共30页。一、常用概念第三页，共30页。（一）上止点：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。（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）。一、常用概念第四页，共30页。二、四冲程柴油机的工作原理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。第五页，共30页。四冲程柴油机工作原理——初始状态排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞第六页，共30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——进气冲程第七页，共30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——进气冲程第八页，共30页。四冲程柴油机工作原理——进气冲程排气门高压油泵进气门喷油嘴活塞第九页，共30页。3、四冲程柴油机的工作原理：（1）进气冲程：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，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，外部新鲜空气被吸入气缸。当活塞运行到下止点时，进气门关闭，进气冲程结束，曲轴旋转半周。第十页，共30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——压缩冲程第十一页，共30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——压缩冲程第十二页，共30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——压缩冲程第十三页，共30页。（2）压缩冲程：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、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。第十四页，共30页。压缩终了时，气缸内气体温度达到500～750°C(而柴油的自燃温度为200～300°C），压力约为30～50公斤/厘米²，为燃烧膨胀冲程做好了准备。

特别提示：第十五页，共30页。乙醚燃烧试验

实验证明：当外界温度达到某种物质的自燃点时，此物质不需要用明火点燃即可自行着火燃烧，这种现象我们称之为自燃。第十六页，共30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——做功冲程第十七页，共30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——做功冲程第十八页，共30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——做功冲程第十九页，共30页。（3）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时，做功冲程结束，曲轴又旋转半周。第二十页，共30页。特别提示：在燃烧膨胀过程中，气缸内气体的最高温度可达1700～2000°C，最高压力为60～90公斤/厘米2

，所以能以强大的推力推动活塞向下运行。第二十一页，共30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——排气冲程第二十二页，共30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——排气冲程第二十三页，共30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——排气冲程第二十四页，共30页。（4）排气冲程：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，曲轴又旋转半周。至此，四冲程柴油机完成一个工作循环。第二十五页，共30页。至此，四冲程柴油机经过进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程，向外输出一次功率，完成一个工作循环。第二十六页，共30页。三、需要注意的几个问题（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：柴油机用的是“压燃”，汽油机用的是“点燃”方式