四冲程柴油机原理
二冲程柴油机换气的基本原理就是:通过在气缸上设置气口,左边为进气,右边为出气,排气口比进气口高一点,进排气的开关都是由活塞来控制的。此外二冲程柴油机在进气位置还设有扫气泵和扫气箱。扫气泵预先把空气压缩送入扫气箱(扫气箱的压力大于大气压力)。当高温高压的燃气膨胀做工,推动活塞下行到排气气口位置时,排气口打开,缸内外的压力差让缸内剩余的燃气高速排出,缸内压力随之下降,当下降到扫气压力时,下行的活塞会把进气口打开,扫气箱里的新鲜空气就会充入气缸,并进行扫气,把缸内的废气经过排气口扫出去。这样就完成了气缸的换气工作。
二冲程柴油机的原理
其实上面讲的换气原理就是最基本的“弯流扫气”形式。它具有结构简单,可靠,便于维护的特点,不过因为其在缸内流动路线是是弯曲的,所以其扫气路线长,流动阻力大,需要扫气压力高,这样会造成柴油机,新气和废气混杂严重,存在扫气死角,还有气流短路等问题引起柴油机换气质量不高,最终导致“弯流扫气”柴油机的柴油机燃油消耗率较高。所以后来又发展出“直流扫气”的柴油机。
弯流扫气
直流扫气的原理:就是在气缸下部布置一圈进气口,的上部设置排气阀,新鲜空气从气缸下部的扫气口进入,驱赶空气从上部的排气阀排出,达到完成换气的目的。这种换气形式优势很明显,因为扫气口一般设置成一定的倾斜角度,进入的新鲜空气,在气缸内旋转,形成气流界面,能使新新空气不易和废气混合,并且扫气路线是直线,扫气阻力小,不存在死角,大大提高了换气质量,降低了燃油消耗率,所以直流扫气的大型低速二冲程柴油机成为了主流。
直流扫气的大型低速二冲程柴油机因其对“低转速—长冲程”的适应性,也推动了低转速—长冲程”柴油机的发展。所谓“低转速—长冲程”就是自上世纪80年代爆发能源危机,为了省油兴起的大型低速二冲程柴油机新的发展思路。