四冲程发动机的机理和专业名词解释

柴油机中热能与机械能的转化，是通过活塞在汽缸内作业，连续进行进气、压缩、作业、排气四个程序来完成的。机器每进行这样一个程序称为一个工作循环。

当活塞在气缸中移动时，活塞顶处在气缸中的较高位置称为上止点(或称上死点)；活塞顶在气缸中的较低位置，称为下止点(或称下死点)。

上、下止点之间的较小直线距离称为活塞冲程(或称行程)，通常用S表示。主轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的较小直线距离称为曲柄的旋转半径。对于气缸中心线通过曲轴旋转轴心的柴油机，活塞冲程S=2R.

曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，活塞行程与曲柄半径之间有如下的关系∶S=2R即活塞行程为曲柄半径的两倍。

活塞在上止点时，其顶部以上与缸盖底平面之间的空间容积称燃烧室容积。燃烧室容积是活塞在气缸中运动所能达到的较小容积。

活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积，称为气缸工作容积(或称活塞排气量)，用Vh表示。多缸柴油机各汽缸工作容积的总和称为柴油机工作容积(或称柴油机排量)，用VL表示。

新鲜气体吸人汽缸后充满了整个汽缸，即占有气缸总容积Va，而汽缸总容积则包括燃烧室容积VC和气缸的作业容积Vh，汽缸总容积Va=Va+Vh。汽缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比，用€表示，即

（1）压缩比的大小，说明汽缸内的空气(或混合气)经压缩后体积缩小的倍数，也表明气体被压缩的程度。通常柴油机€=16～22，汽油机€=5～9.

（2）压缩比越大，表明活塞运动时，气体被压缩得越厉害，其气体的温度和压力就越高，柴油机的效率也越高。

燃料完全燃烧时的理论空燃比（A/F），柴油为14.3（kg/kg）。在发动机中实际燃料燃烧所供给的空气量往往大于理论空气量。燃烧1公斤燃料的实际空气量与理论上所需空气量之比，称为过大空气系数α（Excess air coefficient)。

发动机进入汽缸的空气品质m与进气状态下汽缸作业容积充满的空气量之比，称为充气效率。充气效率越大，表示实际进入气缸中的气体量越多，也就是进气过程进行得越完善，汽缸作业容积利用得越充分。

影响较大的是进气系统的结构型式与尺才，它包括进气管道截面的大小、管道内表面光洁程度、管道弯曲的现象、气门尺寸与个数以及气门升程的大小等。此外还有进气预热装置。进气预热会减轻充气效率。

柴油机的速度对充气系数的危害主要是通过对进气终点压力的影响而起作用。当柴油机转速升高时，进气气流转速上升，使气体压力下降。

（1）降低进气系统阻力，根据上面的分桥，不外乎是∶加大进气通道面积，减少通道弯曲及提高进气道内表面的粗糙度等方案康明斯室外柴油发电机。

（2）延长进气时间就是将进气门开启和关闭的时间不是选在上、下止点时、而是选在上止点之前和下止点之后。使进气门开启的延续时间不是占有180°主轴转角，而是大子180°主轴转角。

在热力步骤中，只有在“工质”膨胀过程才具有做功用力，而我们要求发动机能持续不断地出现机械功，就必须使工质反复进行膨胀。因此，必须设法使工质重新恢复到初始状态，然后，再进行膨胀。因此，柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力步骤之后，才能恢复到起始状态，使柴油机连续不断地发生机械功，故上述四个热力程序称为一个工作循环。若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环，称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个作业循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前，柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。

进气冲程的目的是吸入新鲜空气，为燃料燃烧作好准备。要实现进气，缸内与缸外要形成压差康明斯柴油发电机价格。因此，此冲程排烟门关闭，进气门打开，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方的气缸内的容积逐渐扩大，压力减轻，缸内气体压力低于大气压力约68～93kPa。在大气压力的用途下，新鲜空气经进气门被吸入气缸，活塞到达下止点时，进气门关闭，进气冲程结束。

压缩冲程的目的是提升汽缸内空气的压力和温度，为燃料燃烧创造要素。因为进、排气门都已关闭，汽缸内的空气被压缩康明斯柴油发电机，压力和温度亦随之升高，其升高的程度，取决于被压缩的程度，不一样的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时，缸内空气压力达(3000～5000)kPa，温度达500～700℃，远超过柴油的自燃温度。

当活塞上行将终了时，喷油器开始将柴油喷入汽缸，与空气混合成可燃混合气，并立即自燃，此时，气缸内的压力迅速上升到约6000～9000kPa，温度高达(1800～2200)℃。在高温、高压气体的推力功能下，活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐减少，直到排气门被打开为止。

排气冲程的目的是排除缸内的废气。做功冲程结束后，缸内的燃气已成为废气，其温度下降到(800～900)℃，压力下降到(294～392)kPa。此时，排气门打开，进气门仍关闭，活塞从下止点向上止点移动，在缸内残存压力和活塞推力的作用下，废气被排出缸外。当活塞又到上止点时，排烟程序结束。