柴油發(fā)電機(jī)組的柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種，它是以柴油作為燃料的。此外，內(nèi)燃機(jī)中如以汽油作為燃料的，就叫汽油機(jī)；以煤氣作為燃料的，就叫煤氣機(jī)。但它們的結(jié)構(gòu)和工作原理，均大同小異，不過也各有其不同的特點(diǎn)。本文僅以柴油機(jī)為例，簡(jiǎn)單地談?wù)勊墓ぷ髟怼?/span>

 

　　二沖程柴油機(jī)和四沖程柴油機(jī)的區(qū)別

 

　　柴油機(jī)按每一個(gè)工作循環(huán)活塞走行的沖程數(shù)來分，有二沖程柴油機(jī)和四沖程柴油機(jī)兩種，而且它們各有其特點(diǎn)，即二沖程柴油機(jī)活塞只要移動(dòng)兩個(gè)沖程，柴油機(jī)便完成一個(gè)工作循環(huán)—吸氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過程。而四沖程柴油機(jī)，活塞則需要移動(dòng)四個(gè)沖程才能完成一個(gè)工作循環(huán)。所以二沖程柴油機(jī)只要曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（活塞移動(dòng)兩個(gè)沖程），各缸便工作一次；而四沖程柴油機(jī)，曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)（活塞移動(dòng)四個(gè)沖程），各缸才能工作一次。這是兩種柴油機(jī)在工作原理上的最大區(qū)別。

　　柴油機(jī)是怎樣工作的？

 

　　前面已經(jīng)提到，柴油機(jī)的每一工作循環(huán)，共分四個(gè)工作過程：吸氣、壓縮、作功、排氣。下面我們分別進(jìn)行敘述。換氣過程換氣過程包括排氣和進(jìn)氣兩個(gè)工作過程。我們知道，無(wú)論二沖程或四沖程柴油機(jī)，在實(shí)際工作中都必須把前一循環(huán)的廢氣排出去，再吸進(jìn)新解的空氣，創(chuàng)造噴油后能夠燃燒的條件，才能繼續(xù)不斷地進(jìn)行工作，這樣的一個(gè)過程就是換氣過程。而換氣品質(zhì)的好壞，對(duì)柴油機(jī)的性能影響很大。它不僅能使具有一定活塞工作容積的柴油機(jī)能發(fā)出較大的功率，而且還能改善燃燒，提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。因此，無(wú)論二沖程或四沖程柴油機(jī)的配氣系統(tǒng)，都在大量的試驗(yàn)基礎(chǔ)上選取最佳的配氣參數(shù)。

 

　　1）二沖程柴油機(jī)的換氣過程

 

　　二沖程柴油機(jī)的換氣方式是很多的，常見的有下列兩種：

 

A.氣口—氣口式直流換氣 

這種換氣方式通常是用在對(duì)置活塞式二沖程柴油機(jī)上，如大連機(jī)車車輛工廠制造的10L207E型柴油機(jī)就是用這種方式換氣的。這種柴油機(jī)的每一氣缸均有兩個(gè)活塞，進(jìn)氣和排氣分別由兩個(gè)活塞來控制。這種換氣過程是在工作沖程的后期，當(dāng)下活塞移動(dòng)到下死點(diǎn)前56度時(shí)，把排氣口打開（圖1），此時(shí)氣缸內(nèi)的廢氣壓力構(gòu)為4.2千克/平方厘米 。靠此壓力，燃?xì)獗阊杆偻ㄟ^排氣口沖入排氣道，一直延續(xù)到新鮮空氣開始進(jìn)入氣缸時(shí)，這段時(shí)簡(jiǎn)稱為自由排氣時(shí)期。當(dāng)下活塞移動(dòng)到下死點(diǎn)前40度時(shí)，上活塞便把掃氣口打開，由掃氣泵（或增壓器）壓縮后的空氣（壓力約為1.35千克/平方厘米 ）從掃氣口進(jìn)入氣缸，一直延續(xù)到下活塞在下死點(diǎn)到56度，把排氣口關(guān)閉時(shí)為止，這段時(shí)間稱為延續(xù)排氣時(shí)期（圖2）。當(dāng)排氣口剛被關(guān)死，而由上活塞控制的掃氣口則還開著，仍繼續(xù)向氣缸內(nèi)充氣，道到下活塞在下死點(diǎn)后64度時(shí)，上活塞才把進(jìn)氣口關(guān)閉。從排氣口關(guān)閉到進(jìn)氣口關(guān)閉的這段時(shí)期稱為附加充氣時(shí)期（圖3）。柴油機(jī)經(jīng)過上述各個(gè)時(shí)期后，才真正完成整個(gè)換氣過程。二沖程柴油機(jī)完成上述換氣過程所需的時(shí)間，相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角120一130度。

 

B.氣口—氣閥式直流換氣

這種換氣方式通常用在V型柴油機(jī)上，如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的12V23/30型柴油機(jī)就是采用這種方式換氣的。它的氣缸內(nèi)只有一個(gè)活塞，進(jìn)氣是和10L207 E型柴油機(jī)一樣，也由活塞來控制，但排氣是通過裝在氣缸頭上的排氣閥來控制的。在工作沖程的后期，凸輪軸首先把排氣閥打開，迅速地完成自由排氣時(shí)期（圖4），接著活塞向下死點(diǎn)移動(dòng)，把氣缸壁上的進(jìn)氣口打開，掃氣泵（或增壓器）壓箱后的空氣，便從進(jìn)氣口進(jìn)入氣缸，完成強(qiáng)迫排氣時(shí)期和附加充氣時(shí)期（圖5和6）。由此看來，二沖程柴油機(jī)（由曲軸箱換氣者除外）要徹底完成換氣過程，必須裝有掃氣泵或增壓器，否則強(qiáng)迫排氣和附加充氣就不能完善地實(shí)現(xiàn)，甚至廢氣排不掉，內(nèi)燃機(jī)就不能繼續(xù)工作或不能很好地工作。

 

　  2）四沖程柴油機(jī)的換氣過程

 

　　四沖程柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)（共轉(zhuǎn)過720度）才完成一個(gè)工作循環(huán)。所以在工作過程中，它有兩個(gè)專用沖程來確保換氣。在工作沖程將完時(shí)，凸翰軸把排氣閥打開，加之后來活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)移動(dòng)，于是廢氣從排氣閥排出（圖7）。接著活塞又從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)移動(dòng)，排氣閥關(guān)閉，進(jìn)氣閥打開，活塞的運(yùn)動(dòng)把新鮮的空氣從進(jìn)氣閥吸入氣缸內(nèi)（圖8）而完成換氣過程。四沖程柴油機(jī)完成上述過程的時(shí)期，相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角400-450度。為了保征換氣過程更完善，廢氣排除得很干凈，吸入新解空氣更多，四沖程柴油機(jī)進(jìn)、排氣閥均需早開晚關(guān)，例如排氣閥在下死點(diǎn)前就打開，到上死點(diǎn)后才關(guān)閉，進(jìn)氣閥在上死點(diǎn)前打開，到下死點(diǎn)后才關(guān)閉。

 

　　3）柴油機(jī)的換氣品質(zhì)

 

　　柴油機(jī)換氣品質(zhì)的好壞，通常用充量系數(shù)的大小來表示。所謂充氣系數(shù)，我們可以作這樣理解：就是吸進(jìn)氣缸內(nèi)的實(shí)際空氣量換算到進(jìn)入氣缸前的狀態(tài)下的體積（對(duì)增壓柴油機(jī)是指進(jìn)氣管的參數(shù)）與氣缸容積的比。最理想的這個(gè)此值為1，但實(shí)際上是不可能的（總是小于1）。這是因?yàn)檫M(jìn)氣系抗有阻力，加之零件溫度也較高，所以，具有進(jìn)氣管內(nèi)參數(shù)的室氣，在進(jìn)入氣缸后其壓力總要下降，溫度總要上升，以及殘余廢氣的溫度、壓精比等都對(duì)它有影響的椽故。一般低速四沖程柴油機(jī)的充量系數(shù)值構(gòu)約為0.8-0.9。高速四沖程柴油機(jī)的比值約為0.75一0.85。對(duì)于二沖程柴油機(jī)，此值約為0.7-0.85。

 

二沖程柴油機(jī)可以通過適當(dāng)增大掃氣泵的容量來提高換氣質(zhì)量。掃氣泵一般是由柴油機(jī)本身帶動(dòng)的，如其容量過多地增大，勢(shì)必增加柴油機(jī)的功率消耗，以致會(huì)產(chǎn)生得不償失的情況。

 

4）關(guān)于增壓柴油機(jī)

進(jìn)入柴油機(jī)前的空氣，如果是常溫常壓的狀況，這就是一般所謂的不增壓柴油機(jī)。但為了使同一柴油機(jī)能發(fā)揮更大的功率，獲得校好的袒濟(jì)指標(biāo)，一般均采用增壓的方法。什么是增壓柴油機(jī)呢？就是在柴油機(jī)上裝上增壓器，利用柴油機(jī)排出的廢氣，驅(qū)動(dòng)增壓器的渦翰機(jī)，由渴翰機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)，把進(jìn)入柴油機(jī)以前的空氣進(jìn)行壓箱，提高其壓力，有時(shí)為使進(jìn)入柴油機(jī)的空氣溫度不致過高，用中簡(jiǎn)冷卻器進(jìn)行降溫。

 

　　2.壓縮過程

 

　　無(wú)論二沖程或四沖程柴油機(jī)，當(dāng)換氣過程結(jié)束后，活塞繼續(xù)向上死點(diǎn)（或內(nèi)死點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)，便開始了壓箱沖程（圖9），氣缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。壓箱到終點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)空氣的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過柴油的燃點(diǎn)。這時(shí)，柴油成霧狀地噴入氣缸，柴油和空氣迅速混合并燃燒起來。

 

　　3.作功過程

 

　　柴油噴入氣缸是在活塞上死點(diǎn)前開始。噴入氣缸后，經(jīng)過一個(gè)短暫的過程，就混合和點(diǎn)燃，接著引起大量燃油的迅速燃燒和高溫燃?xì)獾呐蛎洠▓D10），推動(dòng)活塞，迫使其向下死點(diǎn)（或外死點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)。活塞將力經(jīng)連桿傳至曲軸，向外輸出功率。

 

　　綜合上述，柴油機(jī)如此不斷循環(huán)，于是就能不斷地向外輸出功率。更多關(guān)于柴油機(jī)原理/柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)/柴油發(fā)電機(jī)組最新報(bào)價(jià)歡迎來電咨詢汪先生：13878198542