四冲程柴油发动机工作原理

四冲程柴油发动机和汽油发动机一样,完成一个工作循环也要经历进气、压缩、做功和排气四个行程,但由于柴油发动机使用的燃料是柴油,柴油相对于汽油来说,其黏度大、蒸发性差,自燃温度低,所以柴油发动机在混合气形成和点火方式上与汽油发动机有明显的同之处。 (1)进气行程。 汽油发动机在进气行程中吸入的是可燃混合气,而柴油发动机吸入的是纯空气。 (2)压缩行程。 汽油发动机在压缩行程中压缩的是可燃混合气,柴油发动机压缩的是空气。柴油发动机靠压缩自燃,其压缩比远大于汽油发动机,压缩终了时气体压力可达3~5MPa,温度可达500~700℃。 (3)做功行程。 当压缩行程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。气缸内气体的压力急喷入气缸燃烧室中速上升,高达5000~9000kPa,温度高达1800~2000℃。 (4)排气行程。 排气行程与汽油发动机基本相同,排气终了压力为0700℃。 总之,四冲程发动机完成一个工作循环,经历进气、压缩、做功和排气四个行程,发动机的正常运转就是工作循环连续不断交替。曲轴每转两圈(720℃)完成一个工作循环,一个行程对应曲轴转角为180°。做功和进气行程,活塞从上止点向下止点运动;压缩和排气行程,活塞从下止点向上止点运动。四个行程中,只有做功行程是有效输出动力行程;其余三个行程是辅助行程,靠飞轮惯性维持转动,因而飞轮转速是不均匀的,必须具有足够的转动惯量才能保证发动机运转平稳。现代汽车发动机采用多个气缸,按照一定的工作顺序来保证发动机运转平稳。