1、柴油机的介绍,02A12316 黄久伟,柴油机和汽油机的比较,1.燃烧方式: 柴油机是压燃式,汽油机为点燃式 2.重量:柴油机一般要比汽油机重(飞轮) 3.转速:大多数情况下,柴油机(不包括农机)3800-4200r/min,汽油机5500-6500r/min。 4.扭矩:柴油机的扭矩更改一些及马力大、动力足,但由于转速的问题, 汽油车的最高时度一般要比柴油车要快 5.排放:柴油的排放更好,绿色环保,不过国内柴油的品质有待改进。 6.经济性:柴油机的经济性更好一些,油耗低。 7.体积:汽油机体积小,重量轻,运转平稳,操作灵敏,燃烧效率低,适合做小型机;柴油机体积大,重量大,振动大,噪声高,但燃
2、烧效率高(油耗低),适合做大型机。,雨雾,雨雾,雨雾,各种交通工具和基础设施。,发明者,简介,主要应用,德国发明家鲁道夫狄塞尔于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示。,柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。,四冲程柴油机的工作原理,进气冲程 二. 压缩冲程 三. 燃烧膨胀冲程 四. 排气冲程,一. 进气冲程,第一冲程进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。 当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐
3、渐增大:造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。 进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。图中纵坐标表示气体压力P,横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S),这个图形称为示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时,气缸内气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.0850.095MPa,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变。 当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了
4、利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。,二. 压缩冲程,第二冲程压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc48MPa,Tc750950K。 柴油的自燃温度约为543563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃
5、烧。 喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.0010.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前1035曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后510时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。,三. 燃烧膨胀冲程,第三冲程燃烧膨胀。在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。 随着活塞的下行,气缸的容积增大,气体的压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开
6、时结束。 在动画中,工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力的急剧升高,最高点表示最高燃烧压力Pz,此点的压力和温度为: Pz615MPa, Tz18002200K 最高燃烧压力与压缩终点压力之比(PzPc),称为燃烧时的压力升高比, 用表示。根据柴油机类型的不同,在最大功牢时值的范围如下:PzPc1.22.5。,四. 排气冲程,第四冲程排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻力,所以在排气冲程开
7、始时,气缸内的气体压力加比大气压力高0.0250.035MPa,其温度Tb10001200K。为了减少排气时活塞运动的阻力,排气阀在下止点前就打开了。排气阀一打开,具有一定压力的气体就立即冲出缸外,缸内压力迅速下降,这样当活塞向上运动时,气缸内的废气依靠活塞上行排出去。为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净,排气阀在上止点以后才关闭。 在动画中,排气冲程曲线表示在排气过程中,缸内的气体压力几乎是不变的,但比大气压力稍高一些。排气冲程终点的压力Pr约为0.1050.115MPa,残余废气的温度Pr约为850960K。 由于进、排气阀都是早开晚关的;所以在排气冲程之末和进气冲程之初,活塞处于上止
8、点附近时,有一段时间进、排气阀同时开起,这段时间用曲轴转角来表示,称为气阀重迭角。 排气冲程结束之后,又开始了进气冲程,于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。由于这种柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的,故称四冲程柴油机。 在四冲程柴油机的四个冲程中,只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功,而其余三个冲程都是消耗功的准备过程。为此在单缸柴油机上必须安装飞轮,利用飞轮的转动惯性,使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转,柴油机汽车的尾气排放问题,国家第三阶段的排放标准的简称,相当于欧洲号的排放标准,也就是说,尾气污染物含量相当于欧III的含量,不同的只是新车必须安装一个OBD车载自诊
9、断系统。机动车污染物排放要稳定达到国机动车排放标准,车辆必须装备使污染物排放达到国标准的技术措施,同时使用达到欧标准的油品。OBD 欧洲标准,OBD,即车载自诊断系统。该系统特点在于检测点增多、检测系统增多,在三元催化转化器的进出口上都有氧传感器。完全通过实时监控车辆排放来控制达标,可以更加保证欧排放标准的执行。当车辆因为油品质量等因素,造成排放没有达到欧标准的时候,OBD系统将自行报警,转而进入系统默认模式,发动机将不能正常工作,车辆只能进入特约维修站进行检查和维护。并且OBD系统不能在车辆出厂之后经过改造加上,所以实施国三标准会使单车成本上涨1000到2000左右。,欧洲标准,是由欧洲经济
10、委员会(ECE)的排放法规和欧共体(EEC)的排放指令共同加以实现的,欧共体(EEC)即是现在的欧盟(EU)。排放法规由ECE参与国自愿认可,排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规(指令)标准1992年前巳实施若干阶段,欧洲从1992年起开始实施欧(欧型式认证排放限值)、1996年起开始实施欧(欧型式认证和生产一致性排放限值)、2000年起开始实施欧(欧型式认证和生产一致性排放限值)、2005年起开始实施欧(欧型式认证和生产一致性排放限值)。,已有的方法,将尾气再次通过气缸进行燃烧 尿素与尾气反应 催化剂使尾气再反应 2NO+2CO=N2+2CO2,我的想法,通过水的过滤使尾气和可吸入颗粒减少,尾气,水,洁净的空气,谢谢观看,