柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理課件

柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理

一、柴油機(jī)理論循環(huán)和實(shí)際循環(huán)1.理論循環(huán)的描述2.研究的意義：--用公式說(shuō)明各參數(shù)的關(guān)系，以明確提高理論循環(huán)熱效率和平均壓力的有效途徑。--確定循環(huán)熱效率的理論極限，以判斷柴油機(jī)循環(huán)的完善程度。--利于比較各熱力循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理3.內(nèi)燃機(jī)理論循環(huán)的三種基本形式--定容加熱循環(huán)Otto，見(jiàn)圖a。--定壓加熱循環(huán)Diesel，見(jiàn)圖b。--混合加熱循環(huán)Sabathe，見(jiàn)圖c。4.理論循環(huán)熱效率

t的影響因素：--壓縮比

=Va/Vc--壓力升高比

=pz/pc--初期膨脹比

=Vz/Vc柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理--工質(zhì)絕熱指數(shù)k結(jié)論：熱效率隨壓縮比ε、壓力升高比λ、工質(zhì)絕熱指數(shù)k的增加而提高,隨初期膨脹比ρ的增加而降低

。5.理論循環(huán)平均壓力pt的影響因素有：--pa壓縮始點(diǎn)壓力--ql單位工質(zhì)吸入熱量--Ta壓縮始點(diǎn)溫度--

t=1-(λρκ-1)/εk-1[λ-1+kλ(ρ-1)]結(jié)論：平均壓力隨壓縮始點(diǎn)壓力、單位工質(zhì)吸入熱量、及熱效率的提高和壓縮始點(diǎn)溫度的降低而增加.柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理6.三種理論循環(huán)熱效率比較:--若最高爆發(fā)壓力和吸熱量相同,則定壓加熱循環(huán)熱效率最高,混合次之;--若壓縮比和吸熱量相同,則定容加熱循環(huán)熱效率最高,混合次之.柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理實(shí)際循環(huán)比理想循環(huán)熱效率低、平均壓力低,是因?yàn)樗嬖谠S多不可避免的損失:傳熱損失時(shí)間損失換氣損失燃燒損失漏泄損失工質(zhì)變化其他損失柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理二、四沖程柴油機(jī)工作原理進(jìn)氣行程壓縮行程燃燒和膨脹行程排氣行程進(jìn)氣閥一般在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前打開(kāi)，下止點(diǎn)后延遲關(guān)閉，進(jìn)氣持續(xù)角220－2500（CA)自排氣閥在膨脹行程末提前打開(kāi)，到上止點(diǎn)后關(guān)閉為止，持續(xù)約230－1600（CA)自上止點(diǎn)附近開(kāi)始燃燒，只到活塞到下止點(diǎn)前結(jié)束，壓力最高升到15MPa，溫度最高升到1800℃自進(jìn)氣閥關(guān)閉開(kāi)始?jí)嚎s，到上止點(diǎn)為止，壓力增高到3－6MPa，溫度升高到600－700℃，持續(xù)140－1600（CA)柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理總結(jié)：四沖程柴油機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸要回轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，每個(gè)工作循環(huán)中只有膨脹行程是對(duì)外做功的；四沖程柴油機(jī)的進(jìn)、排氣閥的啟閉都不正好在上下止點(diǎn)，而是在上、下止點(diǎn)前后某一時(shí)刻，開(kāi)啟持續(xù)角都大于1800（CA）；提前開(kāi)啟和滯后關(guān)閉都是為了排氣干凈并增加空氣吸氣量，減少排氣耗功；在上止點(diǎn)附近，進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開(kāi)啟，叫做氣閥重疊角。柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理特別要求：會(huì)看懂氣閥正時(shí)圓圖；理解氣閥重疊角和燃燒室掃氣的意義；知道增壓柴油機(jī)和非增壓柴油機(jī)氣閥重疊角的比較。

柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理三、二沖程柴油機(jī)工作原理（二沖程柴油機(jī)都采用廢氣渦輪增壓的方法提高進(jìn)氣壓力）排、掃氣過(guò)程壓縮和燃燒膨脹過(guò)程活塞下行，排氣口打開(kāi)，一段時(shí)間后，進(jìn)氣口打開(kāi)，直到活塞到BDC后又上行，之后進(jìn)氣口先關(guān)閉，排氣口再關(guān)閉。自排氣口關(guān)閉后直到上止點(diǎn)為壓縮過(guò)程，上止點(diǎn)附近燃燒完畢。燃燒后直到活塞下行至排氣閥打開(kāi)為膨脹過(guò)程。柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理總結(jié)：二沖程柴油機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)；進(jìn)氣過(guò)程在下死點(diǎn)附近完成，壓縮行程小于1800（CA)，膨脹過(guò)程小于900（CA)，排氣過(guò)程大于90小于1800（CA)；進(jìn)氣過(guò)程包含在排氣過(guò)程中，進(jìn)氣的同時(shí)還可幫助排氣，此稱為掃氣。柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理特別要求：一定要理解為什么二沖程柴油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)；會(huì)分析二沖程柴油機(jī)的定時(shí)圓圖；思考二沖程柴油機(jī)的壓縮比與四沖程柴油機(jī)有何不同？柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理二沖程柴油機(jī)與四沖程柴油機(jī)的比較功率比較相同尺寸和轉(zhuǎn)速時(shí)，二沖程功率為四沖程1.6－1.8倍；回轉(zhuǎn)均勻性二沖程柴油機(jī)較均勻均勻維修保養(yǎng)二沖程柴油機(jī)較簡(jiǎn)單換氣質(zhì)量二沖程柴油機(jī)較差熱負(fù)荷二沖程柴油機(jī)較高各自優(yōu)越性提高功率方面，二沖程機(jī)優(yōu)越；提高強(qiáng)化程度方面，四沖程機(jī)優(yōu)越柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理四、二沖程柴油機(jī)的換氣形式換氣形式特點(diǎn)簡(jiǎn)單橫流掃氣進(jìn)排氣口為與氣缸中心線的兩側(cè)回流式掃氣進(jìn)排氣口在氣缸下部同一側(cè)且排氣口在進(jìn)氣口的上方半回流掃氣進(jìn)氣口布置在排氣口的下方及兩側(cè)，氣流在氣缸內(nèi)兼有橫流與回流的特點(diǎn)直流式掃氣氣缸下部均布一圈進(jìn)氣口，在氣缸蓋上有排氣閥柴油機(jī)熱力循環(huán)和工作原理柴油機(jī)熱力循環(huán)