
柴油机-概述.docx
6页柴油机-概述 柴油机简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500-700℃的高温然后将燃油以雾状喷入高温空气中,与高温空气混合形成可燃混合气,自动着火燃烧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柴油机的类别柴油机可按不同特征分类:按转速分为高速、中速和低速柴油机;按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等;按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机;按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等;按用途分为船用柴油机、机车柴油机等柴油机种类繁多①按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(350-1000转/分)和低速(小于350转/分)柴油机⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。
⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、汽车柴油机、发电柴油机、农用柴油机、工程机械用柴油机等柴油机的优点柴油机具有热效率高的显著优点,其应用范围越来越广随着强化程度的提高,柴油机单位功率的重量也显著降低为了节能,各国都在注重改善燃烧过程,研究燃用低质燃油和非石油制品燃料此外,降低摩擦损失、广泛采用废气涡轮增压并提高增压度、进一步轻量化、高速化、低油耗、低噪声和低污染,都是柴油机的重要发展方向柴油机的燃料柴油机燃料主要是柴油,通常高速柴油机用轻柴油;中、低速柴油机用轻柴油或重柴油柴油机用喷油泵和喷油器将燃油以高压喷入气缸,喷入的燃油呈雾状,与空气混合燃烧因此柴油机可用挥发性较差的重质燃料或劣质燃料,如原油和渣油等在燃用原油和渣油时,除须滤除杂质和水分外,还要对供油系统进行预热保温,降低粘度,以便输送和喷射柴油机如采用某种合适的燃烧室也可燃用乙醇、汽油和甲醇等轻质燃料为了改善轻质燃料的着火性,可加入添加剂提高十六烷值,或与柴油混合使用一些气体燃料,如天然气、液化石油气、沼气和发生炉煤气等也可作为柴油机的燃料,但这时通常以气体燃料为主,以少量柴油引燃,这种发动机称为双燃料内燃机柴油机燃烧室燃烧室的优劣对柴油机的性能有决定性的作用,因此是柴油机设计的关键。
燃烧室按组织燃烧过程的特点和结构不同分为开式、半开式、预燃室式和涡流室式四类前两类属于直接喷射式燃烧室;后两类属于分隔式燃烧室低速柴油机和部分中、高速柴油机主要用无涡流的开式燃烧室燃烧室由气缸盖底面和活塞顶面形成,具有一定形状的整体空间多孔喷油器(6-10孔)能使燃油雾化良好,并均匀分布在燃烧室空间因此,开式燃烧室中的燃烧属于典型的空间式燃烧过程,要求燃烧室与油束形状和分布相配合它的优点是燃料消耗率低,起动容易;缺点是燃料雾化要求高,难于适应变转速工作小型高速柴油机大多采用有涡流的半开式燃烧室这种燃烧室又分为多种类型,主要有油膜式燃烧室和复合式燃烧室等油膜式燃烧室是1956年由德国的莫勒所发明燃烧室位于活塞顶内,呈球形燃料喷向燃烧室壁面,大部分燃油在强涡流作用下喷涂在燃烧室壁面上,形成很薄的油膜,小部分燃油雾化分布在燃烧室空间并首先着火,随后即引燃从壁面上蒸发的燃料这种燃烧室可使工作过程柔和,燃烧完全,声轻无烟,并可使用轻质燃料;缺点是低温时起动较困难复合式燃烧室是1964年由中国的史绍熙等发明,燃烧室在活塞顶内呈深盆形,口部略有收缩,用特殊形状的进气道形成进气涡流,采用单孔轴针式喷油器。
喷油器轴线与燃烧室壁面基本平行,燃料喷向燃烧室的周边空间在涡流作用下,粗大的油粒散落在燃烧室壁面上形成油膜,细小的油粒在空间与空气混合当转速较高时,燃烧室涡流速度高,壁面上的油膜燃料增多,具有油膜燃烧的特点;而在低转速和起动时,涡流速度低,空间混合的燃料量增多,具有空间式燃烧的特点,能改善冷起动性能复合式燃烧室把油膜蒸发混合燃烧与空间混合燃烧合理地结合起来,兼有两者的优点,故又称为复合式燃烧系统,其工作过程柔和,可燃用多种燃料,对喷油系统要求低,而且起动容易缺点是低负荷排气中未燃的碳氢化物含量较高预燃式燃烧室由预燃室和主燃烧室两部分组成预燃室在气缸盖内,占压缩容积的25-40%,有一个或数个通孔与主燃烧室连通燃料喷入预燃室中,着火后部分燃料燃烧,将未燃的混合物高速喷入主燃烧室,与空气进一步混合燃烧这种燃烧室适用于中小功率柴油机涡流式燃烧室由涡流室和主燃烧室组成涡流室位于气缸盖上,呈球形或倒钟形,占总压缩容积的50-80%,有切向通道与主燃烧室相通在压缩行程时,压入涡流室的空气产生强烈的涡流运动,促使喷入其中的燃料与空气混合着火后混合物流入主燃烧室,形成二次流动,进一步与主燃烧室内的空气混合燃烧。
涡流室燃烧室和预燃室燃烧室都用轴针式喷油器,喷油压力较低,工作可靠;由于涡流室内涡流随转速增高而加强,柴油机高转速时柴油和空气仍能很好地混合涡流室式柴油机的转速可达4000转/分以上,工作过程柔和,排气中有害成分较少但散热损失和气体流动损失大,而且后燃较严重,故燃料消耗率较高;冷车起动困难,往往需要加装预热塞我国柴油机市场状况柴油机比汽油机节能30%,这是业界早已达成的共识在当前燃油紧张和排放限制日益严格的形势下,柴油机的这一比较优势就当仁不让的凸显出来从排放角度考虑,新技术能源如氢能源固然是最好的选择,但是由于制氢需消耗本来就紧缺的电能以及配套设施建设不足等等原因,利用现有低耗能源如柴油技术成了缓解能源和排放危机的惟一途径国际部件厂商席卷而来兵马未动,粮草先行国内外内燃机制造企业似乎已嗅到了柴油机市场的商机, 2004年是外资内燃机零部件制造商大举进入中国的一年2004年8月8日,全球第二大汽车零部件生产商罗伯特博世有限公司在无锡宣布,由博世集团和无锡威孚集团合资组建的博世汽车柴油机系统股份有限公司正式成立合资公司的注册资金为2亿美元,博世和威孚各占67%和33%的股份据悉,这是博世柴油系统在德国以外最大的投资项目。
博世汽车技术业务部门主席宾德博尔说:“加强和扩大博世在中国生产和研发现代柴油系统的能力,是博世集团全球战略的重要组成部分,博世非常看好柴油车在中国未来的市场,预计到2013年,中国柴油车将达到300万辆,主要在商用车领域而在此之前,上海必比登挑战赛结束之后,全球最大的零配件供应商德尔福在上海召开新闻发布会,推介起柴油发动机,宣布近期将与三家中国发动机制造商新签柴油共轨系统供货合同,同时在中国建立新的生产基地目前公司先利用在印度和韩国的现有设施进行生产,同时将在中国建立新的基地,计划实施后,将在亚洲形成年产100万套共轨系统的能力德尔福柴油产品亚太区经理杜福培透露说至此,世界两大汽车零部件生产商在2004年均宣布涉足国内柴油机市场,这无疑是看好柴油机在中国市场巨大的发展空间与前景据了解,目前欧美国家100%的重型车、90%的商用车采用柴油机,欧美柴油轿车也已占轿车产量的32%,法国、西班牙等国更高达50%以上随着柴油机经济、环保性能的不断突出,柴油车销量的逐步扩大是一种必然趋势如果中国像法国、意大利那样,有一半的乘用车使用柴油动力,那么中国将成为世界上最大的柴油车市场柴油机未来光明的市场前景,已经成为一个没有悬念的悬念。
整车厂商推波助澜就在国际柴油机部件厂席卷而来之时,国内各合资的整车厂商也纷纷出击,意在力夺先机一汽大众2004年推出第一款国产高档柴油车———奥迪A62.5TDI,这款车在时速90公里的等速状态下,百公里燃油消耗5.2升,加满油后,可连续行驶1000公里而此前一汽推出的宝来、捷达等柴油车也备受市场好评据其经销商反映,柴油捷达、宝来等车主对柴油车的节油、动力普遍反映理想,促使需求不断增长而另一力挺柴油机的厂家———江淮瑞风也得到了相当不错的回报据了解,瑞风柴油车在某些省份占到总销量的60%江淮汽车高层人士曾表示,瑞风柴油商用车会超过汽油车,占领瑞风商务车的半壁江山据悉,目前大众正在全国推行“D”文化,也就是柴油机文化,这意味着大众将把其在中国生产的大多数产品进行柴油版改造种种观念制约柴油车突破美国著名汽车调查公司J.D.Power近期发表测评,全球柴油车的比例到2015年将达到28%柴油车的销售在欧洲以外地区将增长60%左右,全世界柴油轿车销售数量预计将从2003年的1250万增长到2015年的2700万辆虽然柴油机在国外已经得到很大发展,但是在国内的步伐依然远远跟不上国外,为何柴油乘用车在国内的普及率那么低呢?近日,专家指出柴油车的使用尚存几大障碍。
首先,有关部门对柴油车的行驶有限制这主要是由于柴油机的冒烟现象,但随着柴油车优势逐渐显现出来,政府应当会鼓励柴油乘用车的使用其次,消费者不知道柴油车更加环保、节能实际上,柴油机不仅比同档次的汽油机节油30%,排放的时候温室效应也低45%专家表示,尽管柴油车比同样汽油车贵上1万元左右,但节省的油钱在两年内就可收回这一成本再次,国内柴油油品不佳美国康明斯公司东亚地区工程技术总监闵佟表示,目前国内柴油的含硫量、水份等指标的确需要改善最后,可以装备柴油机的乘用车太少虽然目前国内一汽大众推出了柴油捷达、宝来和奥迪轿车,还有江淮的柴油瑞风,但可供选择的柴油车仍然太少全文完-。












