柴油發(fā)動機解剖演示臺采用五十鈴4JB1發(fā)動機總成進行剖面處理分油機原理，各部件齊全分油機原理，剖面位置合理，能全面展示發(fā)動機內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和部件的運動情況，適用于發(fā)動機原理和機械機構(gòu)的教學(xué)。

　　一、實驗?zāi)康?/p>

　　柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)與原理認(rèn)識

　　二、實驗設(shè)備

　　柴油發(fā)動機解剖演示臺、萬用表等

　　三、實驗步驟

　　柴油機總體機構(gòu)認(rèn)識:

　?。?）固定件：氣缸蓋、氣缸套、機架、機座、主軸承等。

　　（2）運動件：活塞組件、連桿、曲軸。

　　（3）配氣機構(gòu)：進氣閥、排氣閥、凸輪軸及其傳動機構(gòu)等。

　?。?）起動系統(tǒng)：空氣瓶、起動控制閥、主起動閥、空氣分配器和氣缸起動閥等。

　?。?）燃油系統(tǒng)：主要包括噴油泵、噴油器等。

　?。?）冷卻系統(tǒng)：冷卻水泵、膨脹水箱、冷卻器等

　?。?）潤滑系統(tǒng)：潤滑油泵、滑油循環(huán)柜、滑油冷卻器等

　?。?）操縱系統(tǒng)：實現(xiàn)對柴油機進行起動、換向、調(diào)速、連鎖、安全保護和報警等操作而設(shè)置的專門執(zhí)行機構(gòu)。

　　柴油機工作原理:

　　柴油機的基本工作原理是采用壓縮發(fā)火，使燃料在氣缸內(nèi)部燃燒，以高溫、高壓的燃氣工質(zhì)在氣缸中膨脹推動活塞作往復(fù)運動，再通過活塞-連桿-曲柄將往復(fù)運動變成曲軸的回轉(zhuǎn)運動，從而帶動工作機械。

　　一個工作循環(huán)的五個過程：進氣、壓縮、燃燒、膨脹作功和排氣。

　　用四個行程（曲軸回轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)）完成一個工作循環(huán)的柴油機稱四沖程柴油機。曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速之比為2/1。

　　一)、四沖程柴油機工作原理

　　圖1-2是四沖程柴油機的工作原理簡圖。

　　1．進氣行程

　?。?）作用：使氣缸滿新鮮空氣。

　?。?）進氣提前角：進氣閥開啟時曲柄與上止點之間的夾角。用α1表示，α1過大，則缸內(nèi)壓力大可能產(chǎn)生廢氣倒流。

　?。?）進氣延遲角：進氣閥關(guān)閉時曲柄與下止點之間的夾角。用α2表示，α2過大，則壓縮行程變短。

　　一般增壓機的α1、α2均大于非增壓機。氣閥開啟的延續(xù)角約為220?～250?CA。

　　2．壓縮行程

　?。?）作用：①使燃燒過程的溫度升高，提高工作循環(huán)的熱效率②提高工質(zhì)的溫度 和壓力，為冷車起動和著火作準(zhǔn)備③使循環(huán)的工質(zhì)得到更大的膨脹比，對活塞做更多的功。

　?。?）壓縮終點：Pc=3～6MPa分油機原理； Tc=600～700℃。燃油自燃溫度為210~270℃。

　?。?）壓縮始點溫度過高對柴油機的影響

　　①空氣密度減小，充氣量減少，氧氣供給不足，燃燒不良。

　?、诠ぷ餮h(huán)的平均溫度升高，燃燒室部件的平均溫度和熱負(fù)荷 高。

　?、垡滓鸶變?nèi)提前發(fā)火。

　　3．膨脹行程

　?。?）作用：進行燃燒膨脹對外作功。

　?。?）PZ=5～8MPa； TZ=1400～1800℃。Pb= 0.3～0.6MPa， Tb= 600～700℃。

　　4．排氣行程

　　（1）作用：將做功后的廢氣排出缸外，為下一個循環(huán)充入新氣做準(zhǔn)備。

　?。?）排氣提前角：排氣閥開啟時曲柄與下止點之間的夾角，用β1表示。排氣閥提前開啟有兩個好處：①多排出廢氣②減少排氣耗功。但β1過大，則膨脹功損失大。

　　（3）排氣延遲角：排氣閥關(guān)閉時曲柄與上止點之間的夾角。用β2表示，β2過大，則排氣管中的廢氣會倒流（活塞下行）。

　　一般增壓機的β1、β2均大于非增壓機。氣閥開啟的延續(xù)角約為230?～260?CA。

　　進氣和排氣沖程均大于180?CA。二壓縮與膨脹沖程均小于180?CA。

　　綜上所述，在四沖程柴油機中，要經(jīng)歷進氣、壓縮、膨脹、排氣等四個行程才完成一個工作循環(huán)；與此相應(yīng)的是曲軸回轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，即720?曲軸轉(zhuǎn)角。而且，在四個行程中，只有膨脹行程才作功，其余三個行程都要消耗功。因此，在單缸柴油機中，必須有一個足夠大的飛輪來供給這三個行程所需的能量；而在多缸柴油機中，則藉助于其分油機原理他氣缸膨脹作功過程來供給。

　　此外，柴油機由停車狀態(tài)進入工作狀態(tài)，必須藉助外源能量的驅(qū)動使其起動運轉(zhuǎn)，直至噴入氣缸的燃油自發(fā)火燃燒，柴油機才能自行運轉(zhuǎn)。

　　二)、氣閥重疊角

　　1．氣閥重疊角：進、排氣閥同時開啟的曲軸轉(zhuǎn)角。為α1+β2

　　作用：（1）在氣閥疊開期間，利用廢氣流動慣性的作用，在燃燒室內(nèi)形成一定的低壓，造成抽吸新鮮空氣的有利條件，將新氣吸入氣缸。（2）利用吸入的新氣更好地把廢氣掃出氣缸。（3）利用新氣對燃燒室部件進行冷卻。

　　2．燃燒室掃氣：利用排出廢氣的抽吸作用，通過進氣閥向氣缸內(nèi)充入新鮮空氣，新氣充入后又更好地把廢氣掃出。在氣閥疊開期間，進氣管、氣缸、排氣管是相通的。

　　四沖程機均有一定的氣閥重疊角，而且增壓柴油機的氣閥重疊角均大于非增壓機。一般非增壓機為25?～50? CA，增壓機為80?～130?CA。