柴油机热力循环和工作原理.pptx

柴油机热力循环和工作原理3 3、内燃机理论循环得三种基本形式内燃机理论循环得三种基本形式-定容加热循环定容加热循环OttoOtto,见图见图a a。-定压加热循环定压加热循环DieselDiesel,见图见图b b。-混合加热循环混合加热循环SabatheSabathe,见图见图c c。4 4、理论循环热效率理论循环热效率 t t得影响因素得影响因素:-压缩比压缩比 =Va/Vc=Va/Vc-压力升高比压力升高比=p=pz z/p/pc c-初期膨胀比初期膨胀比=Vz/Vc=Vz/Vc柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理-工质绝热指数工质绝热指数k k结论结论:热效率随压缩比热效率随压缩比、压力升高比、压力升高比、工质绝热、工质绝热指数指数k k得增加而提高得增加而提高,随初期膨胀比随初期膨胀比得增加而降低得增加而降低 。5 5、理论循环平均压力理论循环平均压力p pt t得影响因素有得影响因素有:-p-pa a压缩始点压力压缩始点压力-q-ql l单位工质吸入热量单位工质吸入热量-T-Ta a压缩始点温度压缩始点温度-t t=1-(=1-(-1)/-1)/k-1k-1-1+k(-1)-1+k(-1)结论结论:平均压力随压缩始点压力、单位工质吸入热量、平均压力随压缩始点压力、单位工质吸入热量、及热效率得提高和压缩始点温度得降低而增加及热效率得提高和压缩始点温度得降低而增加、柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理6 6、三种理论循环热效率比较三种理论循环热效率比较:-若最高爆发压力和吸热量相同若最高爆发压力和吸热量相同,则定压加则定压加热循环热效率最高热循环热效率最高,混合次之混合次之;-若压缩比和吸热量相同若压缩比和吸热量相同,则定容加热循环则定容加热循环热效率最高热效率最高,混合次之混合次之、柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理实际循环比理想循环热效率低、平均压力实际循环比理想循环热效率低、平均压力低低,就是因为她存在许多不可避免得损失就是因为她存在许多不可避免得损失:传传热热损损失失时时间间损损失失换换气气损损失失燃燃烧烧损损失失漏漏泄泄损损失失工工质质变变化化其其她她损损失失柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理二、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机工作原理进气行程进气行程压缩行程压缩行程燃烧和燃烧和膨胀行程膨胀行程排气行程排气行程进气阀一般在活塞到达上止点前打开进气阀一般在活塞到达上止点前打开,下止点后延迟关闭下止点后延迟关闭,进气持续角进气持续角2202202502500 0(CA)(CA)自排气阀在膨胀行程末提前打开自排气阀在膨胀行程末提前打开,到上止点后关闭为止到上止点后关闭为止,持续约持续约230230 160 1600 0(CA)(CA)自上止点附近开始燃烧自上止点附近开始燃烧,只到活塞到只到活塞到下止点前结束下止点前结束,压力最高升到压力最高升到15MPa,15MPa,温度最高升到温度最高升到18001800自进气阀关闭开始压缩自进气阀关闭开始压缩,到上止点到上止点为止为止,压力增高到压力增高到3 36MPa,6MPa,温度升高温度升高到到600600700,700,持续持续1401401601600 0(CA)(CA)柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静总结总结:四冲程柴油机每完成一个工作循环四冲程柴油机每完成一个工作循环,曲轴要回转两曲轴要回转两转转,每个工作循环中只有膨胀行程就是对外做功得每个工作循环中只有膨胀行程就是对外做功得;四冲程柴油机得进、排气阀得启闭都不正好在上四冲程柴油机得进、排气阀得启闭都不正好在上下止点下止点,而就是在上、下止点前后某一时刻而就是在上、下止点前后某一时刻,开启持开启持续角都大于续角都大于1801800 0(CACA););提前开启和滞后关闭都就是为了排气干净并增加提前开启和滞后关闭都就是为了排气干净并增加空气吸气量空气吸气量,减少排气耗功减少排气耗功;在上止点附近在上止点附近,进气阀和排气阀同时开启进气阀和排气阀同时开启,叫做气叫做气阀重叠角。阀重叠角。柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理特别要求特别要求:会看懂气阀正时圆图会看懂气阀正时圆图;理解气阀重叠角和燃烧室扫气得理解气阀重叠角和燃烧室扫气得意义意义;知道增压柴油机和非增压柴油机知道增压柴油机和非增压柴油机气阀重叠角得比较。气阀重叠角得比较。柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理三、二冲程柴油机工作原理三、二冲程柴油机工作原理(二冲程柴油机都采用废气涡轮增压得方法提高二冲程柴油机都采用废气涡轮增压得方法提高进气压力进气压力)排、扫气过程排、扫气过程压缩和燃烧压缩和燃烧膨胀过程膨胀过程活塞下行活塞下行,排气口打开排气口打开,一段时间后一段时间后,进气口打开进气口打开直到活塞到直到活塞到BDCBDC后又上行后又上行,之后进气口先关闭之后进气口先关闭,排气口再关闭。排气口再关闭。自排气口关闭后直到上止点为压缩过程自排气口关闭后直到上止点为压缩过程,上止点附近燃烧完毕。上止点附近燃烧完毕。燃烧后直到活塞下行至排气阀打开燃烧后直到活塞下行至排气阀打开为膨胀过程。为膨胀过程。柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理总结总结:二冲程柴油机每个工作循环曲轴转一转二冲程柴油机每个工作循环曲轴转一转;进气过程在下死点附近完成进气过程在下死点附近完成,压缩行程压缩行程小于小于1801800 0(CA)CA),膨胀过程小于膨胀过程小于90900 0(CA)CA),排排气过程大于气过程大于9090小于小于 1801800 0(CA)CA);进气过程包含在排气过程中进气过程包含在排气过程中,进气得同进气得同时还可帮助排气时还可帮助排气,此称为扫气。此称为扫气。柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理特别要求特别要求:一定要理解为什么二冲程柴油机一定要理解为什么二冲程柴油机一个工作循环一个工作循环,曲轴转一转曲轴转一转;会分析二冲程柴油机得定时圆图会分析二冲程柴油机得定时圆图;思考二冲程柴油机得压缩比与四思考二冲程柴油机得压缩比与四冲程柴油机有何不同？冲程柴油机有何不同？柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理柴油机热力循环和工作原理二冲程柴油机与四冲程柴油机得比较二冲程柴油机与四冲程柴油机得比较功率比较功率比较相同尺寸和转速时相同尺寸和转速时,二冲程功率为四二冲程功率为四冲程冲程1 1、6 61 1、8 8倍倍;回转均匀性回转均匀性二冲程柴油机较均匀均匀二冲程柴油机较均匀均匀维修保养维修保养二冲程柴油机较简单二冲程柴油机较简单换气质量换气质量二冲程柴油机较差二冲程柴油机较差热负荷热负荷二冲程柴油机较高二冲程柴油机较高各自优越性各自优越性提高功率方面提高功率方面,二冲程机优越二冲程机优越;提高强化程度方面提高强化程度方面,四冲程机优越四冲程机优越柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理四、二冲程柴油机得换气形式四、二冲程柴油机得换气形式换气形式换气形式特点特点简单横流扫气简单横流扫气 进排气口为与气缸中心线得两侧进排气口为与气缸中心线得两侧回流式扫气回流式扫气进排气口在气缸下部同一侧且排气口在进气口进排气口在气缸下部同一侧且排气口在进气口得上方得上方半回流扫气半回流扫气进气口布置在排气口得下方及两侧进气口布置在排气口得下方及两侧,气流在气气流在气缸内兼有横流与回流得特点缸内兼有横流与回流得特点直流式扫气直流式扫气气缸下部均布一圈进气口气缸下部均布一圈进气口,在气缸盖上有排气在气缸盖上有排气阀阀柴油机柴油机热力循环和工作原理热力循环和工作原理