柴油发动机的工作原理是什么？

更新：2023年02月24日 16:45 好一点

好一点小编带来了柴油发动机的工作原理是什么？，希望能对大家有所帮助，一起来看看吧！

柴油发动机的工作原理是什么？

柴油发动机工作原理:柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。

在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高，所以压缩终了时气缸内空气压力和温度都很高，大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。

柴油机的工作原理是什么？

1 柴油机的工作原理柴油机的工作原理与汽油机的工作原理基本相同，也有四个冲程，通过活塞往复运动做功。主要不同之处在于可燃混合气的形成方法和着火方式，表10-6 所示为柴油机和汽油机的不同点。

柴油机没有化油器，进气冲程中只有空气通过进气门进入缸体。由于柴油机的压缩比高于汽油机，因此得到的高压气体温度较高。在压缩冲程即将结束时，燃油通过喷油嘴直接喷入缸体，高压空气与喷入的燃料混合，使燃料在高温高压的状态下自燃，这一过程需要较高的压力。燃料喷射速度和燃料与空气的混合速度共同决定了燃料的燃烧速度。为了避免一次进入燃料过多，导致缸体中压力过高，可以在做功冲程持续喷入燃料。

汽油机通过节气阀的位置改变发动机做功情况，怠速状态下，节气阀关闭，仅有少量的空气进入缸体；输出功较大时，通过节气阀进入较多的空气。而柴油机在不同的做功情况下，进入的空气量是不变的，它通过控制燃料喷射量来决定发动机的速度和输出功。柴油机中，燃料被喷入燃烧室后，不能与空气完全混合，缸体的中心燃烧状态是富燃的，燃烧的区域不能到达缸壁。

当柴油机满负荷运行时，燃烧室中的富燃区域较大，而且燃料过剩量大，就会产生大量的黑烟。柴油发动机根据构造不同分为直喷式和预混式两种。直喷式柴油机的中央喷油嘴将燃油直接喷入燃烧室中，燃烧室中空气和燃油的混合不充分，存在富燃区和贫燃区。

预混式柴油机即间喷式柴油机，燃油不是直接喷入主缸，而是在主缸前增加了一个预混缸，燃油首先在这里燃烧，燃烧的气体通过连接孔，进入主缸。这种工作方式，增加了气体混合物的紊流，使燃油和空气的混合更加充分，不存在过度富燃的区域，降低了黑烟颗粒物的形成，大多数轻型柴油机采用预混式。但是气体膨胀通过连接孔进入气缸的过程中，会损失一部分能量，降低了发动机的效率。

2柴油机排放污染物的形成柴油机排气的有害成分主要有CO、HC、NOx、硫化物以及颗粒物或称微粒物、臭味等。由于柴油机使用的混合气的平均空燃比较理论空燃比大，故其CO及HC排放明显低于汽油机，柴油机NO的排放几乎与汽油机相当，而颗粒物及令人讨厌的气体的排量远高于汽油机，试验证明柴油机颗粒物的排放可达汽油机的数10 倍。柴油机的排放特性与燃烧室的形式等有很大关系，特别是直喷式与间接喷射式柴油机的排放有较大的不同。涡流燃烧室柴油机的NO、CO、HC和烟度普遍低于直喷式柴油机，特别是NOx排放浓度一般比直喷式柴油机的低1／3～1／2。

结构相同而燃烧室形式不同的直喷燃烧室及涡流燃烧室柴油机上试验结果表明，直喷柴油机的NO、CO、HC及烟度都比涡流室的高，特别是高负荷时的NO、CO、烟度及低负荷时CO 及HC，差别非常明显。但是，涡流室柴油机的燃油消耗率比直喷柴油机的高。

四缸柴油发动机的工作原理是什么呢？

内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴，上并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。发动机在做功冲程里、高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为机械能。

活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和做功膨胀行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时。喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程。

扩展资料:柴油机发动机的结构柴油机由机体、曲轴连杆组织、配气组织、燃油体系、光滑体系、冷却体系、发动体系等组成。1．机体组件:包含机体气缸—曲轴盖、气缸套、气缸盖和油底壳等。这些零件构成了柴油机骨架，一切运动件和辅佐体系都支承在它上面。

2.曲轴连杆组织:气缸内焚烧气体的压力推进曲轴连杆组织，并将活塞的直线运动变为曲轴的旋滚动力。首要部件有:气缸曲轴箱、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、飞轮等

3.配气组织:当令向气缸内提供新鲜空气，并当令的排出气缸中燃料焚烧后的废气。它由进气门、排气门、凸轮轴及其传动零件组成。

4.燃油体系:燃料供应体系是依照内燃机作业是所要求的时刻，供应气缸适量的燃料。它由燃油箱、燃油滤清器、油泵、喷油器等组成。

5.光滑体系:光滑体系是向柴油机各运动机件的冲突表面，不断提供适量的光滑油。

它由机油泵、机油滤清器、机油散热器等组成。

6.冷却体系:适当冷却在高温下作业的机件，使柴油机坚持正常的作业温度。它由水泵、散热器、水套、节温器、电扇等组成。

7.发动体系:以外力滚动内燃机曲轴，使内燃机由静止状况转入作业状况的设备。

由蓄电池、发动马达等组成。

柴油机的工作原理及工作过程是怎样的？

柴油发动机工作时，活塞在汽缸内往复运动，进行着进气、压缩、作功和排气4个工作行程，如图3-4所示。图中如果活塞往复两次，即曲轴转两圈完成这个过程，这种柴油发动机称为四冲程柴油机；若活塞往复1次，即曲轴转1圈，完成这4个过程，这种柴油机称二冲程柴油机。

农用车所用的柴油机都是四冲程柴油机。图3-4 柴油机工作原理示意图a进气行程 b压缩行程 c作功行程 d排气行程

1.喷油器

2.高压油管

3.喷油泵

4.燃烧室

1.进气行程由于曲轴的旋转，通过连杆使活塞在汽缸内从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。进气过程开始时，活塞位于上止点，汽缸内残存有上一循环未排净的废气，因此，汽缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移，汽缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在汽缸内产生真空吸力，新鲜空气通过进气门被吸入汽缸内，直至活塞向下运动到下止点。整个进气过程曲轴转半圈。

对进气过程的要求是进气要充分，进气量越多越好。

2.压缩行程曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，汽缸内形成封闭容积，随着活塞的上移，压力和温度不断升高。压缩过程要求气门关闭要严，汽缸和活塞环之间的密封性要好，不漏气。

3.作功行程当压缩行程接近终了时，柴油经过高压喷油泵和喷油嘴，呈雾状与空气很快混合，形成可燃混合气，喷入有高压、高温气体的汽缸内，立即燃烧放出大量的热，使汽缸内的压力和温度急剧上升。此时，进、排气门关闭，高温高压的气体急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴作旋转运动，对外作功。

4.排气行程在飞轮惯性力作用下，旋转的曲轴带动连杆活塞从下止点向上止点运动，这时进气门关闭，排气门打开。

由于废气压力高于外界大气压，同时在活塞的推动下，将工作废气从排气门排出。排气行程结束，即活塞到达上止点后，曲轴继续旋转，活塞又开始从上止点向下止点运动，开始下一个进气行程。柴油机每进行一次进气—压缩—作功—排气的过程，叫做一个工作循环。

在这个循环中，曲轴转了2圈，经历了4个行程，所以称这种柴油机为四冲程柴油机。在柴油机的一个工作循环中，只有1个作功行程是由活塞带动曲轴旋转来作功的，其他3个行程都是为作功做准备的，需要由曲轴带动活塞运动。单缸柴油机的曲轴转两圈只有半圈作功，所以会产生较大的振动，曲轴旋转也不平衡。多缸柴油机是指两个缸以上的柴油机。

多缸柴油机的功率大，实际上是用一根曲轴将若干个单缸柴油机组合起来，并将各缸的工作行程按一定的顺序排列，这样在每一工作循环的两圈中，就有相互交替的多次作功，各缸的离心力和惯性力可以互相抵消或减弱，使得柴油机振动减小，运转平稳。四轮农用车最常用的四缸四冲程柴油机就是由4个缸组成，除曲轴和飞轮为4个缸共有外，其余构造与单缸四冲程柴油机基本相同。各缸的活塞连杆组都与曲轴相连，每一个缸都按照进气、压缩、作功、排气完成工作循环。曲轴每转两圈

7.20°，各缸都完成一个工作循环，为保证转速均匀，各缸的作功行程都均匀地分布在720°的曲轴转角内，即每隔720°/4=180°就有一个缸作功。

四缸四冲程柴油机各缸的作功次序常采用1—3—4—2或1—2—4—3，其工作过程见表3-4。表3-4 四缸四冲程柴油发动机工作次序除常用的单缸和四缸柴油机外，农用车上也有用二缸四冲程柴油机和三缸四冲程柴油机的，二缸四冲程柴油机的工作次序为1—2—0—0或1—0—0—2；三缸四冲程柴油机的工作顺序一般为1—3—2或1—2—3，每个缸作功的相互间隔角度为240°。