柴油机原理维修故障与排除
1】工作原理:
柴油发动机的工作原理其实和汽油发动机的一样,每个工作循环也经过进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机使用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度比汽油低,因此可燃混合气体与点火方式都与汽油机不同。柴油机在进气过程吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃的混合气。由于柴油机的压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力是0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度,因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行燃烧。气缸内气压急速上升到6-9MPa,同时温度也上升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而做工,废气同样经过排气管排入大气。普通柴油机是由发动机凸轮轴驱动,借助高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机的转速变化而变化,做不到各种转速下的最佳供油量。而现在已经愈来愈普遍采用电控柴油机的共轨喷射式系统可以比较好的解决这个问题。共轨喷射式供油系统是由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成,系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连,公共供油管和喷油器起到液力蓄压的作用。工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机的转速变化的现象。其主要特点有以下三方面:1、喷油正时与燃油计量完全分开,喷油压力和喷油过程由ECU实时控制。2、可根据发动机工作状况去调整各缸喷油压力,喷油始点、持续时间,从而追求喷油的最佳控制点。3、能实现很高的喷油压力,并能实现柴油的预喷射
柴油机原理涉及理论方面的知识。维修故障排除需要实际经验。理论要学懂,结合实际去体会,时间长了,经验就多了。不学原理,不知柴油机系统的知识,遇到故障了,就会盲目,头痛医头,脚痛医脚。只知其一,不知其二。沒有理论指导,实际工作经验积累的也慢。所以,要维修,要熟练的会故障排除,就得向理论,向实际去学。
柴油机的工作原理
发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能。内燃机的分类比较细,因为介绍工作原理,必须介绍其做工的过程(工作循环)。下面将常用的4冲程柴油发动机:
内燃机按冲程分:有4冲程和2冲程之分,最常用的是4冲程发动机。
四冲程柴油机工作原理:
四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点压燃着火,也叫压燃式点火,其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.
(1) 进气冲程
进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油机高。进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。
(2) 压缩冲程
由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。压缩终点的压力为3 000~5 000kPa,压缩终点的温度为750~1 000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。
(3) 做功冲程
当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达5 000~9 000kPa,最高温度达1 800~2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。
(4) 排气冲程
柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700~900K。对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的,其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。