柴油机的工作原理主要包括以下几个步骤:
进气行程
曲轴旋转,排气门关闭,进气门打开,活塞在上止点下移,气缸内容积增大,压力减小,空气通过进气门被吸入气缸内,直至活塞向下运动到下止点。
压缩行程
曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止点运动,气缸内形成封闭容积,随着活塞的上移,压力和温度不断升高。
做功行程
柴油经过高压喷油泵和喷油嘴呈雾状与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气,喷入气缸内,燃烧放出热量。
燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上,推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
排气行程
旋转的曲轴带动连杆和活塞从下止点向上止点运动,在活塞的推动下,将工作废气从排气门排出。
柴油机的特点
高压压缩:柴油机的压缩比高(一般为16-22),压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,温度高达750-1000K,大大超过柴油的自燃温度。
直接点火: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发火燃烧,无需火花塞。
高功率输出:由于高压燃烧和高温环境,柴油机能够产生较高的功率和扭矩。
柴油机的供油系统
传统供油系统:由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。
共轨喷射式供油系统: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,能够实现更精确的喷油控制和更高的喷油压力。
通过以上步骤和特点的详细描述,可以更好地理解柴油机的工作原理及其与汽油发动机的区别。