二沖程柴油發(fā)電機(jī)的基本工作原理
發(fā)布時(shí)間：2024-03-16 點(diǎn)擊：155
二沖程柴油發(fā)電機(jī)的基本工作原理
用兩個(gè)行程，曲軸回轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油發(fā)電機(jī)稱二沖程柴油發(fā)電機(jī)。
二沖程柴油發(fā)電機(jī)與四沖程柴油發(fā)電機(jī)不同，其氣缸上設(shè)有氣口，圖1中氣缸右側(cè)為排氣口，左側(cè)為進(jìn)氣口。排氣口比進(jìn)氣口略高，氣口的開與關(guān)均由活塞控制。此外，二沖程柴油發(fā)電機(jī)設(shè)有掃氣泵。掃氣泵預(yù)先將空氣壓縮并送入掃氣箱中，掃氣箱中的空氣壓力（掃氣壓力）要比大氣壓力稍高。
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圖1 二沖程柴油發(fā)電機(jī)工作原理
1．換氣-壓縮行程
活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。在活塞遮住進(jìn)氣口之前，新鮮空氣通過進(jìn)氣口繼續(xù)充入氣缸并將氣缸內(nèi)的廢氣經(jīng)排氣口驅(qū)除出去。當(dāng)活塞上行到將進(jìn)氣口全部遮閉時(shí)（點(diǎn)1），新鮮空氣就停止進(jìn)入氣缸。當(dāng)排氣口被活塞遮閉后（點(diǎn)2），氣缸內(nèi)的空氣就被上行的活塞壓縮，壓力和溫度亦隨之升高。在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前的某一時(shí)刻（點(diǎn)2＇），柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸，并與高溫高壓空氣混合后著火燃燒。
在這一行程中，進(jìn)行了換氣（曲線0-1-2）、壓縮（曲線2-3）和噴油著火燃燒諸過程。
2．膨脹-換氣行程
活塞由上止點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。在此行程的初期，燃燒仍在繼續(xù)猛烈地進(jìn)行，到點(diǎn)4才基本結(jié)束。高溫高壓的燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞下行做功。當(dāng)活塞下行將排氣口打開時(shí)（點(diǎn)5），由于此時(shí)缸內(nèi)燃?xì)獾膲毫蜏囟热暂^高，分別為（0.25～0.6）mpa和600～800℃，因而氣缸內(nèi)燃?xì)饨柚跉飧變?nèi)外的壓差經(jīng)排氣口高速排出，缸內(nèi)的壓力也隨之下降。當(dāng)缸內(nèi)壓力下降到接近掃氣壓力時(shí)，下行的活塞將進(jìn)氣口打開，新鮮空氣便通過進(jìn)氣口充入氣缸，并對(duì)氣缸內(nèi)進(jìn)行掃氣，將氣缸內(nèi)的廢氣經(jīng)排氣口驅(qū)除出去。這個(gè)過程一直要延續(xù)到下一個(gè)循環(huán)活塞再次上行將進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí)為止，稱為掃氣過程。
在這一行程中，進(jìn)行了燃燒與膨脹（曲線3-4-5）、排氣（曲線5-6）和部分掃氣（曲線6-0）過程。
由此可見，與四沖程柴油發(fā)電機(jī)相比，二沖程柴油發(fā)電機(jī)是將進(jìn)氣和排氣過程合并到壓縮與膨脹行程中進(jìn)行，從而省略兩個(gè)行程。因此，二沖程柴油發(fā)電機(jī)的曲軸回轉(zhuǎn)一周就可以完成一個(gè)工作循環(huán)。在
氣缸直徑、活塞行程與轉(zhuǎn)速相同的條件下，二沖程柴油發(fā)電機(jī)的功率似乎應(yīng)為四沖程柴油發(fā)電機(jī)的2倍；但實(shí)際上，由于二沖程柴油發(fā)電機(jī)的氣口使其有效行程減少等原因，其功率約為四沖程柴油發(fā)電機(jī)的1.6～1.8倍。
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二沖程柴油發(fā)電機(jī)與四沖程柴油發(fā)電機(jī)不同，其氣缸上設(shè)有氣口，圖1中氣缸右側(cè)為排氣口，左側(cè)為進(jìn)氣口。排氣口比進(jìn)氣口略高，氣口的開與關(guān)均由活塞控制。此外，二沖程柴油發(fā)電機(jī)設(shè)有掃氣泵。掃氣泵預(yù)先將空氣壓縮并送入掃氣箱中，掃氣箱中的空氣壓力（掃氣壓力）要比大氣壓力稍高。
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圖1 二沖程柴油發(fā)電機(jī)工作原理
1．換氣-壓縮行程
活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。在活塞遮住進(jìn)氣口之前，新鮮空氣通過進(jìn)氣口繼續(xù)充入氣缸并將氣缸內(nèi)的廢氣經(jīng)排氣口驅(qū)除出去。當(dāng)活塞上行到將進(jìn)氣口全部遮閉時(shí)（點(diǎn)1），新鮮空氣就停止進(jìn)入氣缸。當(dāng)排氣口被活塞遮閉后（點(diǎn)2），氣缸內(nèi)的空氣就被上行的活塞壓縮，壓力和溫度亦隨之升高。在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前的某一時(shí)刻（點(diǎn)2＇），柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸，并與高溫高壓空氣混合后著火燃燒。
在這一行程中，進(jìn)行了換氣（曲線0-1-2）、壓縮（曲線2-3）和噴油著火燃燒諸過程。
2．膨脹-換氣行程
活塞由上止點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。在此行程的初期，燃燒仍在繼續(xù)猛烈地進(jìn)行，到點(diǎn)4才基本結(jié)束。高溫高壓的燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞下行做功。當(dāng)活塞下行將排氣口打開時(shí)（點(diǎn)5），由于此時(shí)缸內(nèi)燃?xì)獾膲毫蜏囟热暂^高，分別為（0.25～0.6）mpa和600～800℃，因而氣缸內(nèi)燃?xì)饨柚跉飧變?nèi)外的壓差經(jīng)排氣口高速排出，缸內(nèi)的壓力也隨之下降。當(dāng)缸內(nèi)壓力下降到接近掃氣壓力時(shí)，下行的活塞將進(jìn)氣口打開，新鮮空氣便通過進(jìn)氣口充入氣缸，并對(duì)氣缸內(nèi)進(jìn)行掃氣，將氣缸內(nèi)的廢氣經(jīng)排氣口驅(qū)除出去。這個(gè)過程一直要延續(xù)到下一個(gè)循環(huán)活塞再次上行將進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí)為止，稱為掃氣過程。
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