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VOLVO PENTA 沃爾沃發(fā)電機說(shuō)明書(shū)

發(fā)動(dòng)機工作原理

柴油發(fā)動(dòng)機的工作過(guò)程其實(shí)跟汽油發(fā)動(dòng)機一樣的,每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機 用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸發(fā), 而其自燃溫度卻較汽油低,因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機不同。

柴油機在進(jìn)氣行程中吸入的是純空氣。 在壓縮行程接近終了時(shí),柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上,通過(guò)噴油器噴入 氣缸,在很短時(shí)間內與壓縮后的高溫空氣混合, 形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高 ( 一般為16-22), 所以壓縮終了時(shí)氣 缸內空氣壓力可達3.5-4.5MPa,同時(shí)溫度高達750-1000度 (而汽油機在此時(shí)的混合氣壓力為0.6-1.2MPa,溫度達600-700度), 大大超過(guò)柴油的自燃溫度。 因此柴油在噴入氣缸后,在很短時(shí)間內與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內的氣壓急 速上升到13-17MPa,溫度也升到2000-2500度。 在高壓氣體推動(dòng)下,活塞向下運動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉而作功,廢氣同樣經(jīng)排氣管 排入大氣中。

普通柴油機的是由發(fā)動(dòng)機凸輪軸驅動(dòng), 借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發(fā)動(dòng)機轉速的變化而 變化,做不到各種轉速下的最佳供油量。而現在已經(jīng)愈來(lái)愈普遍采用的電控柴油機的共軌噴射式系統可以較好解決了這個(gè)問(wèn)題。

共軌噴射式供油系統由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元 (ECU) 和一些管道壓力傳感器組成,系統中的每一個(gè) 噴油器通過(guò)各自的高壓油管與公共供油管相連,公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。 工作時(shí), 高壓油泵以高壓將燃油輸送 到公共供油管,高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環(huán)工作,對公共供油管內的油壓實(shí)現精確控制,徹底改變了供油壓力隨發(fā) 動(dòng)機轉速變化的現象。其主要特點(diǎn)有以下三個(gè)方面:

1、噴油正時(shí)與燃油計量完全分開(kāi),噴油壓力和噴油過(guò)程由ECU適時(shí)控制。

2、可依據發(fā)動(dòng)機工作狀況去調整各缸噴油壓力,噴油始點(diǎn)、 持續時(shí)間, 從而追求噴油的最佳控制點(diǎn)。

3、能實(shí)現很高的噴油壓力, 并能實(shí)現柴油的預噴射。

相比起汽油機,柴油機具有燃油消耗率低 (平均比汽油機低30%),而且柴油價(jià)格較低, 所以燃油經(jīng)濟性較好;同時(shí)柴油 機的轉速一般比汽油機來(lái)得低, 扭距要比汽油機大,但其質(zhì)量大、工作時(shí)噪音大, 制造和維護費用高, 同時(shí)排放也比汽油機差。 但隨著(zhù)現代技術(shù)的發(fā)展,柴油機的這些缺點(diǎn)正逐漸的被克服,現在的不少高級轎車(chē)都已經(jīng)開(kāi)始使用柴油發(fā)動(dòng)機了。

柴油機的特點(diǎn)

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(zhù)火點(diǎn)較高, 不易因偶然情況被點(diǎn)燃或發(fā)生爆炸。由于兩者揮發(fā)性和燃點(diǎn)的不同,導致 使用這兩種燃料的發(fā)動(dòng)機有不同的點(diǎn)火方式。

傳統柴油發(fā)動(dòng)機的特點(diǎn): 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(guò)柴油的自燃燃點(diǎn), 這時(shí)再?lài)娙氩裼?、柴油噴霧 和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。因此,柴油發(fā)動(dòng)機無(wú)需點(diǎn)火系。同時(shí), 柴油機的供油系統也相對簡(jiǎn)單,因 此柴油發(fā)動(dòng)機的可靠性要比汽油發(fā)動(dòng)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(shí) 在相同功率的情況下, 柴油機的扭矩大,最大功率時(shí)的轉速低,適合于載貨汽車(chē)和遠洋貨輪上使用。

但柴油機由于工作壓力大,要求各有關(guān)零件具有較高的結構強度和剛度,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(dòng)噪聲大;柴油不 易蒸發(fā), 冬季冷車(chē)時(shí)起動(dòng)困難。

由于上述特點(diǎn), 以前柴油發(fā)動(dòng)機一般用于大、中型載重貨車(chē)和工程機械、船用主機、發(fā)電機組上。

小型高速柴油發(fā)動(dòng)機的新發(fā)展:排放已經(jīng)達到歐洲III號的標準

傳統上,柴油發(fā)動(dòng)機由于比較笨重,升功率指標不如汽油機(轉速較低) ,噪聲、 振動(dòng)較高,炭煙與顆粒 (PM)排放比較嚴重,所以一直以來(lái)很少受到轎車(chē)的青睞。但隨著(zhù)近年來(lái)柴油機技術(shù)的進(jìn)步,特別是小型高速 柴油發(fā)動(dòng)機的新發(fā)展,一批先進(jìn)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(dòng) 機上應用, 使原來(lái)柴油發(fā)動(dòng)機存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決,而柴油機在節能與CO2排放方面的優(yōu)勢,則是 包括汽油機在內的所有熱力發(fā)動(dòng)機無(wú)法取代的,因此, 先進(jìn)的小型高速柴油發(fā)動(dòng)機, 其排放已經(jīng)達到歐洲III號 的標準,成為“綠色發(fā)動(dòng)機” , 目前已經(jīng)成為歐美許多新轎車(chē)的動(dòng)力裝置,可以預見(jiàn),我國將出現越來(lái)越多的 柴油轎車(chē)。

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