大型輪船的發動機主要為柴油機
柴油機的工作是由進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的,這四個過程構成了一個工作迴圈。活塞走四個過程才能完成一個工作迴圈的柴油機稱為四衝程柴油機。
第一衝程——進氣,它的任務是使氣缸內充滿新鮮空氣。當進氣衝程開始時,活塞位於上止點,氣缸內的燃燒室中還留有一些廢氣。當曲軸旋轉肘,連桿使活塞由上止點向下止點移動,同時,利用與曲軸相聯的傳動機構使進氣閥開啟。隨著活塞的向下運動,氣缸內活塞上面的容積逐漸增大:造成氣缸內的空氣壓力低於進氣管內的壓力,因此外面空氣就不斷地充入氣缸。在進氣過程中由於空氣透過進氣管和進氣閥時產生流動阻力,所以進氣衝程的氣體壓力低於大氣壓力,其值為0.085~0.095MPa,在整個進氣過程中,氣缸內氣體壓力大致保持不變。當活塞向下運動接近下止點時,衝進氣缸的氣流仍具有很高的速度,慣性很大,為了利用氣流的慣性來提高充氣量,進氣閥在活塞過了下止點以後才關閉。雖然此時活塞上行,但由於氣流的慣性,氣體仍能充人氣缸。
第二衝程——壓縮。壓縮時活塞從下止點間上止點運動,這個衝程的功用有二,一是提高空氣的溫度,為燃料自行發火作準備:二是為氣體膨脹作功創造條件。當活塞上行,進氣閥關閉以後,氣缸內的空氣受到壓縮,隨著容積的不斷細小,空氣的壓力和溫度也就不斷升高,壓縮終點的壓力和溼度與空氣的壓縮程度有關,即與壓縮比有關,一般壓縮終點的壓力和溫度為:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。
第三衝程——燃燒膨脹。在這個衝程開始時,大部分噴入燃燒室內的燃料都燃燒了。燃燒時放出大量的熱量,因此氣體的壓力和溫度便急劇升高,活塞在高溫高壓氣體作用下向下運動,並透過連稈使曲軸轉動,對外作功。所以這一衝程又叫作功或工作衝程。隨著活塞的下行,氣缸的容積增大,氣體的壓力下降,工作衝程在活塞行至下止點,排氣閥開啟時結束。
第四衝程——排氣。排氣衝程的功用是把膨脹後的廢氣排出去,以便充填新鮮空氣,為下一個迴圈的進氣作準備。當工作衝程活塞運動到下止點附近時,排氣閥開起,活塞在曲軸和連桿的帶動下,由下止點向上止點運動,並把廢氣排出氣缸外。由於排氣系統存在著阻力,所以在排氣衝程開始時,氣缸內的氣體壓力加比大氣壓力高0.025—0.035MPa,其溫度Tb=1000~1200K。為了減少排氣時活塞運動的阻力,排氣閥在下止點前就打開了。排氣閥一開啟,具有一定壓力的氣體就立即衝出缸外,缸內壓力迅速下降,這樣當活塞向上運動時,氣缸內的廢氣依靠活塞上行排出去。為了利用排氣時的氣流慣性使廢氣排出得乾淨,排氣閥在上止點以後才關閉。
大型輪船的發動機主要為柴油機
柴油機的工作是由進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的,這四個過程構成了一個工作迴圈。活塞走四個過程才能完成一個工作迴圈的柴油機稱為四衝程柴油機。
第一衝程——進氣,它的任務是使氣缸內充滿新鮮空氣。當進氣衝程開始時,活塞位於上止點,氣缸內的燃燒室中還留有一些廢氣。當曲軸旋轉肘,連桿使活塞由上止點向下止點移動,同時,利用與曲軸相聯的傳動機構使進氣閥開啟。隨著活塞的向下運動,氣缸內活塞上面的容積逐漸增大:造成氣缸內的空氣壓力低於進氣管內的壓力,因此外面空氣就不斷地充入氣缸。在進氣過程中由於空氣透過進氣管和進氣閥時產生流動阻力,所以進氣衝程的氣體壓力低於大氣壓力,其值為0.085~0.095MPa,在整個進氣過程中,氣缸內氣體壓力大致保持不變。當活塞向下運動接近下止點時,衝進氣缸的氣流仍具有很高的速度,慣性很大,為了利用氣流的慣性來提高充氣量,進氣閥在活塞過了下止點以後才關閉。雖然此時活塞上行,但由於氣流的慣性,氣體仍能充人氣缸。
第二衝程——壓縮。壓縮時活塞從下止點間上止點運動,這個衝程的功用有二,一是提高空氣的溫度,為燃料自行發火作準備:二是為氣體膨脹作功創造條件。當活塞上行,進氣閥關閉以後,氣缸內的空氣受到壓縮,隨著容積的不斷細小,空氣的壓力和溫度也就不斷升高,壓縮終點的壓力和溼度與空氣的壓縮程度有關,即與壓縮比有關,一般壓縮終點的壓力和溫度為:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。
第三衝程——燃燒膨脹。在這個衝程開始時,大部分噴入燃燒室內的燃料都燃燒了。燃燒時放出大量的熱量,因此氣體的壓力和溫度便急劇升高,活塞在高溫高壓氣體作用下向下運動,並透過連稈使曲軸轉動,對外作功。所以這一衝程又叫作功或工作衝程。隨著活塞的下行,氣缸的容積增大,氣體的壓力下降,工作衝程在活塞行至下止點,排氣閥開啟時結束。
第四衝程——排氣。排氣衝程的功用是把膨脹後的廢氣排出去,以便充填新鮮空氣,為下一個迴圈的進氣作準備。當工作衝程活塞運動到下止點附近時,排氣閥開起,活塞在曲軸和連桿的帶動下,由下止點向上止點運動,並把廢氣排出氣缸外。由於排氣系統存在著阻力,所以在排氣衝程開始時,氣缸內的氣體壓力加比大氣壓力高0.025—0.035MPa,其溫度Tb=1000~1200K。為了減少排氣時活塞運動的阻力,排氣閥在下止點前就打開了。排氣閥一開啟,具有一定壓力的氣體就立即衝出缸外,缸內壓力迅速下降,這樣當活塞向上運動時,氣缸內的廢氣依靠活塞上行排出去。為了利用排氣時的氣流慣性使廢氣排出得乾淨,排氣閥在上止點以後才關閉。