柴油發電機可分為兩沖程柴油機和四沖程柴油機。四沖程發動機有單獨的進、排氣沖程;有獨立的冷卻系統,換氣充分,使用性能好,排氣和噪音都比二沖程小。四沖程柴油機的每一循環有四個行程,即進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程。
二沖程柴油機在一個工作循環中只有兩個沖程,曲軸旋轉一次。理論上,它的功率是四沖程柴油機的兩倍;其缺點是經濟性差、浪費柴油、排放和環保性差。現在已經被淘汰了。四沖程的柴油機的工作過程分四個沖程,吸氣,壓縮,做功,排氣。當活塞運動到上止點之前的時候,進氣閥打開,排氣閥關閉,然后活塞運動過了上止點下行的時候就開始吸氣,一般會配合增壓機進氣,當活塞運動過了下止點的時候,排氣閥關閉,活塞上行,開始壓縮,當壓縮到了上止點的時候,柴油被點燃開始做功膨脹推動活塞下行做功,接著,在活塞到達下止點之前,排氣閥就會打開,然后活塞上行過程就開始排氣,一直到過了上止點再關閉,在上止點附近的時候會出現進氣閥和排氣閥同時打開的現象,成為氣閥重疊角。
一、進氣行程
進氣行程從上止點(tdc)開始,活塞6向下運動,氣缸的容量隨之增大。同時,進氣門3開啟,空氣經進氣門涌人氣缸。當活塞運行到下止點(bdc)時,進氣行程結束。此時,氣缸容積達最大值(vh+vc)。
二、壓縮行程
進氣終了時,進氣門和排氣門關閉。活塞向上運動,壓縮氣缸內的空氣。在此過程中,空氣溫度可升高到900℃。當壓縮行程快結束時,噴油器將燃油噴人氣缸,噴射壓力最高可達200mpa(共軌柴油機)。當活塞到達上止點時,氣缸容積降至最小值(vc)。
三、排氣行程
活塞到達下止點之前,排氣門4開啟,有一定殘余壓力的高溫廢氣排出氣缸,當活塞完成換向、上行時,推動剩余的廢氣排出氣缸。當排氣行程結束時,曲軸已旋轉兩周,四沖程工作循環又重新從進氣行程開始,如此反復的工作循環在各缸間交替進行,因此柴油機會源源不斷地輸出動力。
四、做功行程
幾乎在燃油噴人氣缸的同時,混合氣開始自行燃燒。氣缸內溫度迅速升高,壓力也大幅度增加。持續增長的高壓力推動活塞向下運動,完成燃料燃燒釋放的化學能向機械能的轉換,曲軸將活塞的動能轉換為轉矩輸出。
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