柴油機工作原理

柴油發(fā)電機的基本結構是由柴油機和發(fā)電機組成，柴油機作動力帶動發(fā)電機發(fā)電。柴油機它由氣缸、活塞、氣缸蓋、進氣門、排氣門、活塞銷、連桿、曲軸、軸承和飛輪等構件構成。柴油發(fā)電機的柴油機一般是單缸或多缸四行程的柴油機，下面我只說說單缸四行程柴油機的工作基本原理：柴油機起動是通過人力或其它動力轉動柴油機曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復運動。

活塞在運動中完成四個行程：進氣行程、壓縮行程、燃燒和作功(膨脹)行程及排氣行程。當活塞由上向下運動時進氣門打開，經(jīng)空氣濾清器過濾的新鮮空氣進入氣缸完成進氣行程?；钊上孪蛏线\動，進排氣門都關閉，空氣被壓縮，溫度和壓力增高，完成壓縮過程?；钊麑⒁竭_最頂點時，噴油器把經(jīng)過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒，形成的高壓推動活塞向下作功，推動曲軸旋轉，完成作功行程。上海翻譯公司作功行程完了后，活塞由下向上移動，排氣門打開排氣，完成排氣行程。每個行程曲軸旋轉半圈。

經(jīng)若干工作循環(huán)后，柴油機在飛輪的慣性下逐漸加速進入工作。柴油機曲軸旋轉便帶動發(fā)電機轉動發(fā)電，發(fā)電機有直流發(fā)電機和交流發(fā)電機。基本運作原理：柴油機驅動發(fā)電機運轉，這是根本。將柴油的能量轉化為電能。在柴油機汽缸內，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為作功。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。

將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發(fā)電機的轉子，利用電磁感應原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產生電流。這里只描述發(fā)電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、網(wǎng)頁設計保護器件和回路。柴油發(fā)電機組的結構分析：一臺普通型柴油發(fā)電機組主要由柴油機、發(fā)電機以及控制系統(tǒng)三部分組成，柴油機和發(fā)電機有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強度螺栓將發(fā)電機鋼性連接片和柴油機飛輪盤連接而成，目前市場上的柴油發(fā)電機組使用剛性連接的比較多一些，柴油機和發(fā)電機連接好之后安裝在公共底架上，然后配上各種起保護作用的傳感器，如水溫傳感器，通過這些傳感器，直觀地把柴油機的運行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設定一個上限，當達到或超過這個限定值的時候控制系統(tǒng)會預先報警，這個時候如果操作員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機組停掉，柴油發(fā)電機組就是采取這種方式起自我保護作用的。

傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護功能的是柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)，控制屏一般安裝在發(fā)電機上，稱為背包式控制屏，也有部分是獨立一個屏放置在操作室內，稱為分體式控制屏，控制屏通過電纜和發(fā)電機以及傳感器連接，分別顯示電參數(shù)和柴油機運行參數(shù)。此外,發(fā)電機組還有底盤、聯(lián)軸器、散熱器、燃油箱,有的還裝設有消聲器和外罩。

汽油機和柴油機的區(qū)別

汽油機吸入燃料與空氣的混合物并將其壓縮，然后通過火花將混合物點燃。柴油機只吸入空氣并將其壓縮，然后將燃油噴入壓縮空氣。壓縮空氣產生的熱量就能將燃油點燃。

汽油機的壓縮比為8:1至12:1，而柴油機的壓縮比為14:1，甚至能達到25:1。由于柴油機具有更高的壓縮比，因此效率也更高。

汽油機通常使用汽化作用，即在空氣進入氣缸或油口之前，空氣與燃油早已混合；或使用油口燃油噴射，即在開始進氣沖程(氣缸外)之前噴射燃油。柴油機采用直噴式，即柴油被直接噴入氣缸。

 

注意柴油機沒有火花塞，它吸入并壓縮空氣，然后將燃油直接噴入燃燒腔(直噴式)。其實是壓縮空氣產生的熱量點燃了柴油機的燃油。

 

柴油機的噴油器是其最為復雜的部件，并且曾經(jīng)是大量試驗的課題。因為具體到每一臺發(fā)動機，其噴油器的位置都可能各不相同。噴油器應當能夠承受氣缸內部的溫度和壓力，同時使噴出的燃油呈細密的霧狀。使氣缸內部循環(huán)的油霧能夠均勻分布也是一個問題，因此一些柴油機采用特殊的感應閥、預燃燒腔或其他裝置，以使氣流在燃燒腔內呈旋渦狀，或者改進點火和燃燒過程。

 

馬力

 

于對馬力的定義及其對發(fā)動機性能的影響，請參見馬力及其應用。

 

柴油機與汽油機之間一項很大的差異是其注入步驟不同。大多數(shù)汽車發(fā)動機(汽油機)采用油口噴射或使用化油器，而不采用直噴。因此在汽車發(fā)動機內部，全部燃油在進氣沖程期間被注入到氣缸中，然后被壓縮。燃油與空氣的混合物的壓縮限制了發(fā)動機的壓縮比，因為如果過度壓縮空氣，燃油與空氣的混合物將自行點燃并導致爆震。而柴油機僅壓縮空氣，因此壓縮比可比汽油機高出許多。壓縮比越高，產生的馬力也就越大。

 

 

一些柴油機包含某種預熱塞(圖內未顯示)。當柴油機溫度較低時，壓縮過程無法將空氣升至燃油的燃點。預熱塞是一個電熱線圈(想象在烤箱里看到的熱線圈)，它可在發(fā)動機低溫時點燃燃油，從而起動發(fā)動機?？死?/FONT>•布萊斯頓是一位經(jīng)驗豐富的重型設備技師，他認為：

 

現(xiàn)代發(fā)動機的全部功能均通過ECM與復雜傳感器組的通信進行控制，這些傳感器測量包括R.P.M.、發(fā)動機冷卻液和機油的溫度，以及發(fā)動機位置(即T.D.C.)等所有數(shù)據(jù)。如今的大型發(fā)動機很少采用預熱塞。ECM檢測環(huán)境溫度并使發(fā)動機在寒冷天氣下延遲計時，因此噴油器會延時噴油。氣缸內的空氣受到的壓縮程度越高，就會產生更多輔助起動的熱量。

 

較小的發(fā)動機以及沒有先進計算機控制的發(fā)動機采用預熱塞解決冷起動問題。

 

柴油

 

如果將柴油與汽油作比較，您會發(fā)現(xiàn)它們是不同的。它們聞起來不同。柴油更重，油性也更大。柴油汽化比汽油慢很多，實際上它的沸點比水的沸點要高出許多。

 

由于柴油較重，所以蒸發(fā)很慢。比起汽油來，它含有更多更長的碳原子鏈(汽油一般是C9H20，而柴油一般是C14H30)。生產柴油時的精煉過程較少，所以柴油比汽油便宜。

 

柴油比汽油有更高的能量密度。平均算來，3.8升的柴油含有約155x106焦耳能量，而3.8升的汽油含有132x106焦耳。這一優(yōu)勢結合柴油機更高的效率，說明了柴油機比汽油機里程費用低的原因。