【柴油機結(jié)構(gòu)】柴油機結(jié)構(gòu)組成 柴油機結(jié)構(gòu)特點
柴油機結(jié)構(gòu)組成
傳統(tǒng)柴油機的基本結(jié)構(gòu)包括曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、傳動機構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動系統(tǒng),俗稱三大機構(gòu)四大系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和機構(gòu)的良好配合,是柴油機能夠產(chǎn)生動力并對外輸出動力的關(guān)鍵。
曲柄連桿機構(gòu):
機體部件:氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、主軸承、主軸承蓋等。
主運動部件:曲軸、連桿、活塞、活塞環(huán)、飛輪、皮帶輪等。
配氣機構(gòu):配氣定時齒輪、凸輪軸、隨動臂、推桿、搖臂、搖臂軸、進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)套、氣門鎖銷、空氣濾清器、渦輪增壓器、消音器、中冷器等。
傳動機構(gòu):如驅(qū)動配氣機構(gòu)、噴油泵、風(fēng)扇、機油泵、輸油泵等以及其他輔助部件等。
燃油系統(tǒng):燃油箱、輸油泵、濾油器、油水分離器、噴油泵、噴油嘴等。
潤滑系統(tǒng):油底殼、油泵、油冷器、濾油器、活塞冷卻噴嘴等。
冷卻系統(tǒng):散熱器、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器等。
起動系統(tǒng): 蓄電池、發(fā)電機、起動馬達、起動開關(guān)、蓄電池繼電器等。
以上三大機構(gòu)、四大系統(tǒng)中,曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)和燃油供給系統(tǒng),是柴油機的三個最基本的部分,它們互相配合,完成柴油機的工作循環(huán),實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
在使用過程中,三者技術(shù)狀態(tài)的好壞及相互之間配合的正確與否,對柴油機的性能具有決定性的影響。潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)為柴油機的輔助系統(tǒng),是柴油機長期正常工作不可缺少的重要部分。如果潤滑系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)工作不正常,那么柴油機就會發(fā)生故障,也不能正常工作。
由此可見,柴油機在使用過程中,必須對以上各部分予以充分重視,不可忽視任何一個部分,否則,柴油機的正常工作將無法保證,甚至?xí)斐刹裼蜋C的嚴重損壞。
對于現(xiàn)代柴油機而言,在上述基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過增加增壓系統(tǒng)(提高進氣壓力)而成為增壓柴油機,通過對燃油噴射的電控化而成為電控柴油機(包括電控共軌柴油機和電控單體泵柴油機等)。
柴油機的特點
作為日常使用的燃料本身,柴油的能量密度最高,比液化天然氣高出近1倍,比汽油高出10%以上。與汽油相比,柴油不易揮發(fā),著火點較高,不易因偶然情況被點燃或發(fā)生爆炸。由于兩者揮發(fā)性和燃點的不同,導(dǎo)致使用這兩種燃料的發(fā)動機有不同的點火方式。
傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的特點:熱效率和經(jīng)濟性較好
柴油機采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度,使空氣溫度超過柴油的自燃燃點,這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。因此,柴油發(fā)動機無需點火系。同時,柴油機的供油系統(tǒng)也相對簡單,因此柴油發(fā)動機的可靠性要比汽油發(fā)動機的好。
由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油機壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟性都要好于汽油機,同時在相同功率的情況下,柴油機的扭矩大,最大功率時的轉(zhuǎn)速低,適合于載貨汽車的使用。
但柴油機由于工作壓力大,要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強度和剛度,所以柴油機比較笨重,體積較大;柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高,所以成本較高;另外,柴油機工作粗暴,振動噪聲大;柴油不易蒸發(fā),冬季冷車時起動困難。
由于上述特點,以前柴油發(fā)動機一般用于大、中型載重貨車上。
小型高速柴油發(fā)動機的新發(fā)展:排放已經(jīng)達到歐洲III號的標(biāo)準(zhǔn)
傳統(tǒng)上,柴油發(fā)動機由于比較笨重,升功率指標(biāo)不如汽油機(轉(zhuǎn)速較低),噪聲、振動較高,炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴重,所以一直以來很少受到轎車的青睞。但隨著近年來柴油機技術(shù)的進步,特別是小型高速柴油發(fā)動機的新發(fā)展,一批先進的技術(shù),例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動機上應(yīng)用,使原來柴油發(fā)動機存在的缺點得到了較好的解決,而柴油機在節(jié)能與CO2排放方面的優(yōu)勢,則是包括汽油機在內(nèi)的所有熱力發(fā)動機無法取代的,因此,先進的小型高速柴油發(fā)動機,其排放已經(jīng)達到歐洲III號的標(biāo)準(zhǔn),成為“綠色發(fā)動機”,目前已經(jīng)成為歐美許多新轎車的動力裝置,可以預(yù)見,我國將出現(xiàn)越來越多的柴油轎車。