一,、船舶內(nèi)燃機(jī)的原理,?船舶柴油機(jī)原理,根據(jù)其將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要構(gòu)件的型式,,可分為活塞式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)兩大類,。 活塞式內(nèi)燃機(jī)以往復(fù)活塞式最為普遍?;钊絻?nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合,,在其氣缸內(nèi)燃燒,釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。燃?xì)馀蛎浲苿踊钊鞴?,再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出,驅(qū)動從動機(jī)械工作,。 二,、內(nèi)燃機(jī)沖程的過程?四沖程內(nèi)燃機(jī)工作過程 吸氣沖程 進(jìn)氣門打開,,排氣門關(guān)閉,,活塞向下運(yùn)動,汽油和空氣混合物進(jìn)入氣缸,。 壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,,活塞向上運(yùn)動,汽油與空氣混合物被壓縮,。把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,。 做功沖程 壓縮沖程結(jié)束時(shí),火花塞產(chǎn)生電火花,,使燃料猛烈燃燒,,產(chǎn)生高溫高壓的氣體。高溫高壓氣體推動活塞向下運(yùn)動,,帶動曲軸轉(zhuǎn)動,,對外做功,。四個(gè)沖程中只有做功沖程對外做功,其他三個(gè)沖程都是靠做功沖程的慣性完成的,。把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,。 排氣沖程 進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,,活塞向上運(yùn)動,,把廢氣排出氣缸。 內(nèi)燃機(jī)介紹 內(nèi)燃機(jī),,是一種動力機(jī)械,它是通過使燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒,,并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機(jī),。 廣義上的內(nèi)燃機(jī)不僅包括往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)和自由活塞式發(fā)動機(jī),,也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的噴氣式發(fā)動機(jī),,但通常所說的內(nèi)燃機(jī)是指活塞式內(nèi)燃機(jī)。 活塞式內(nèi)燃機(jī)以往復(fù)活塞式最為普遍,?;钊絻?nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合,在其汽缸內(nèi)燃燒,,釋放出的熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。燃?xì)馀蛎浲苿踊钊鞴Γ偻ㄟ^曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出,,驅(qū)動從動機(jī)械工作,。 常見的有柴油機(jī)和汽油機(jī),通過將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,,是通過做功改變內(nèi)能,。 三、船舶四沖程發(fā)動機(jī)工作原理,?(1) 進(jìn)氣行程,。曲軸帶動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,此時(shí),,進(jìn)氣門開啟,,排氣門關(guān)閉?;钊苿舆^程中,,氣缸內(nèi)容積逐漸增大,形成真空度,,于是可燃混合氣通過進(jìn)氣門被吸入氣缸,,直至活塞到達(dá)下止點(diǎn),,進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)結(jié)束。 由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在進(jìn)氣阻力,,進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓力低于大氣壓力,,約為0.075MPa~0.09MPa。由于氣缸壁,、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱,,氣體溫度升高到370K~440K。 (2) 壓縮行程,。進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí),,活塞在曲軸的帶動下,從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動,,氣缸內(nèi)容積逐漸減小,。此時(shí)進(jìn)、排氣門均關(guān)閉,,可燃混合氣被壓縮,,至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)壓縮結(jié)束。壓縮過程中,,氣體壓力和溫度同時(shí)升高,,并使混合氣進(jìn)一步均勻混合,壓縮終了時(shí),,氣缸內(nèi)的壓力約為0.6MPa~1.2MPa,,溫度約為600K~800K。 (3) 作功行程,。在壓縮行程末,,火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣,并迅速燃燒,,使氣體的溫度,、壓力迅速升高,從而推動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,,通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功,,至活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)作功結(jié)束。 作功開始時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力,、溫度急劇上升,,瞬間壓力可達(dá)3MPa~5MPa,瞬時(shí)溫度可達(dá)2200K~2800K,。 (4) 排氣行程,。在作功行程接近終了時(shí),排氣門打開,,進(jìn)氣門關(guān)閉,,曲軸通過連桿推動活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動,。廢氣在自身剩余壓力和在活塞推動下,被排出氣缸,,至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí),,排氣門關(guān)閉,排氣結(jié)束,。因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力,,排氣沖程終了時(shí),氣缸內(nèi)壓力略高于大氣壓力 四,、內(nèi)燃機(jī)是怎樣工作,?內(nèi)燃機(jī)工作特點(diǎn)是,燃料在氣缸內(nèi)燃燒,,所產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿踊钊?作功,。 開始,活塞向下移動,,進(jìn)氣閥開啟,排氣閥關(guān)閉,,汽油與空氣的混合氣進(jìn)入氣缸,。 當(dāng)活塞到達(dá)最低位置后,改變運(yùn)動方向而向上移動,,這時(shí)進(jìn)排氣閥關(guān)閉,,缸內(nèi)氣體受到壓縮。 壓縮終了,,電火花塞將燃料氣點(diǎn)燃,。燃料燃燒所產(chǎn)生的燃?xì)庠诟變?nèi)膨脹,向下推動活塞而作功,。 當(dāng)活塞再次上行時(shí),,進(jìn)氣閥關(guān)閉,排氣閥打開,,作功后的煙氣排向大氣,。 重復(fù)上述壓縮、燃燒,,膨脹,,排氣等過程,周期循環(huán),,不斷地將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,,進(jìn)而轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 五,、內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)過程各有什么特點(diǎn),?進(jìn)氣特點(diǎn): 活塞下行,,進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,。 壓縮特點(diǎn): 活塞上行,,進(jìn)、排氣門全關(guān)閉,。 作功特點(diǎn): 進(jìn),、排氣門關(guān)閉。燃?xì)獗稽c(diǎn)燃,,產(chǎn)生推力,,推動活塞下行,對外輸出功率,。 排氣特點(diǎn): 進(jìn)氣門關(guān)閉,,排氣門打開,活塞上行,,把廢氣推出氣缸,。 六、內(nèi)燃機(jī)是怎做功的,?內(nèi)燃機(jī)是通過吸氣,、壓縮、燃燒,、膨脹,、排氣幾個(gè)過程不斷重復(fù)進(jìn)行的。 如果是在四個(gè)沖程里完成吸氣,、壓縮,、做功(燃燒、膨脹),、排氣的循環(huán)動作,,就叫做四沖程。相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)叫四沖程內(nèi)燃機(jī),。第一沖程,,即吸氣沖程。這時(shí)曲軸向下轉(zhuǎn)動,,帶動活塞向下,,同時(shí)通過齒輪帶動凸輪向下旋轉(zhuǎn),使凸輪的凸起部分頂開進(jìn)氣閥門,,霧狀汽油和空氣混合的燃料被吸入汽缸,。第二沖程,即壓縮沖程,。曲軸帶動活塞向上,,凸輪的凸起部分巳經(jīng)轉(zhuǎn)了過去,,進(jìn)氣閥門被關(guān)閉,由于凸輪只轉(zhuǎn)了1/4周,,所以排氣閥門仍然處于關(guān)閉狀態(tài),。活塞向上運(yùn)動時(shí),,將第一沖程吸入的可燃?xì)怏w壓縮,,被壓縮的氣體的壓強(qiáng)達(dá)到0.6~1.5兆帕,溫度升高到300℃左右,。第三沖程是做功沖程,。在壓縮沖程末火花塞產(chǎn)生電火花,混合燃料迅速燃燒,,溫度驟然升高到2000℃左右,,壓強(qiáng)達(dá)到3~5兆帕。高溫高壓煙氣急劇膨脹,,推動活塞向下做功,,此時(shí)曲柄轉(zhuǎn)動半周而凸輪轉(zhuǎn)過1/4周,兩個(gè)氣閥仍然緊閉,。第四沖程是排氣沖程,。由于飛輪的慣性,曲柄轉(zhuǎn)動,,使活塞向上運(yùn)動,這時(shí)凸輪頂開排氣閥,,將廢出排出缸外,。四個(gè)沖程是內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)循環(huán),每一個(gè)循環(huán),,活塞往復(fù)兩次,,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,進(jìn),、排氣閥門各開一次,。
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