教练车四冲程增压柴油机工作原理
所谓四冲程增压柴油机,就是在四冲程柴油机的进气系统中,采用进气增压机构,以提高柴油机的进气压力。 采用增压技术的目的,是为了增加充气的密度,即增加每个工作循环进入气缸的空气量,这样,在每个工作循环就可以相应地增加柴油供给备,使柴油机发出更大的功率。 柴油机采用增压技术的性能特点是:增压柴油机的输出功率比...
所谓四冲程增压柴油机,就是在四冲程柴油机的进气系统中,采用进气增压机构,以提高柴油机的进气压力。
采用增压技术的目的,是为了增加充气的密度,即增加每个工作循环进入气缸的空气量,这样,在每个工作循环就可以相应地增加柴油供给备,使柴油机发出更大的功率。
柴油机采用增压技术的性能特点是:增压柴油机的输出功率比非增压柴油机一般要提高30%-100%,甚至更多;经济性能提高,燃油消耗率明显降低。同时,平均每千瓦功率所占重量及体积均小于非增压柴油机。
四冲程增压柴油机工作原理,与四冲程非增压柴油机基本相同,其主要区别在于,非增压柴油机是进行自然吸气,即在进气过程中,活塞由上止点向下止点移动时,气缸内的压力小于大气压力而将新鲜空气直接吸入气缸;增压柴油机则是利用增压器,把来自大气中的空气,预先进行压缩,并在高于大气压力的情况下把空气压入气缸。
增压器根据其驱动方式的不同,有多种型式。四冲程增压柴油机,主要采用由柴油机排出的废气能量作驱动动力的废气涡轮增压器,以及由柴油机输出的功率作为动力而驱动的机械增压器,目前广泛使用的是废气涡轮增压器,如图所示。
从图中可以看出,采用废气涡轮增压器的四冲程柴油机,其进、排气系统的布置与非增压柴油机不同;除了进、排气连接管道不同外,在柴油机本体外还装有废气涡轮增压器,有的还装有中间冷却器;废气涡轮增压器,由离心式压气机和同轴安装的废气涡轮机等组成;涡轮机被柴油机排出的废气所驱动,并对外作功,它输出的机械功,用于驱动压气机,使来自大气的新鲜空气进行预压缩,以完成进气增压任务。经过预压缩的空气压力可提高至0.13-0.30MPa或更高,然后经进气管和进气门,或通过中间冷却器、进气管和进气门进入气缸;在排气过程中,废气从排气门、排气管进入涡轮机的喷嘴,并经喷嘴喷出,驱动涡轮旋转,同时带动压气机作功,废气驱动涡轮作功后,经排气管排入大气。
为了改善柴油机的扭矩特性,通常采用高速时进行放气的调节方法;当柴油机转速升高及空气流量增加时,增压器会因排气能量的相应增加,而出现增压压力过高或转子转速过高的现象;为此采用在涡轮前放掉部分废气的方法,以改善柴油机的扭矩特性和加速性能。
有的增压柴油机上,设置了中间冷却器,其目的是为了降低柴油机的热负荷,增加充气量,以进一步对柴油机进行强化;当增压度较低时,则不采用中间冷却器。