挖掘機發動機的工作原理是怎樣的?
挖掘機的發動機工作原理:
在活塞式內燃機中,氣體的工作狀態包括四個沖程:進氣、壓縮、做功和排氣。這四個過程是通過活塞和氣門運動的協調來實現的,這使得發動機連續工作一個又一個循環。四沖程發動機是一種內燃機,曲軸旋轉兩次,活塞在氣缸中上下運動兩次,進氣門和排氣門打開和關閉一次,完成進氣、壓縮、作功和排氣四個沖程來產生一次動力。四沖程發動機的工作循環如圖2-2-1所示。
(1)進氣沖程當活塞從上止點移動到下止點時,進氣門打開,排氣門關閉。對于汽油機,由空氣和汽油合成的可燃混合氣被吸入氣缸進行進氣過程;對于柴油機,在充氣過程中,只有純空氣被吸入氣缸。這個活塞沖程稱為進氣行程。
(2)壓縮沖程為了使吸入氣缸的可燃混合氣迅速燃燒,從而產生更大的壓力,從而使發動機產生更大的功率,可燃混合氣必須在燃燒前進行壓縮,以減小其體積,增加其密度,提高其溫度,即需要一個壓縮過程。在這個過程中,進氣門和排氣門都關閉,曲軸從下止點向上推動活塞移動一個行程,叫做壓縮行程。
(3)工作沖程在該沖程中,進氣閥和排氣閥仍然關閉。對于汽油發動機,在壓縮沖程結束時移動一個沖程稱為壓縮沖程。在結束之前,即當活塞接近上止點時,安裝在氣缸蓋上的火花塞發出電火花,點燃壓縮的可燃混合物??扇蓟旌衔锶紵?,釋放出大量的熱能。因此,燃料氣體的壓力和溫度迅速增加??蛇_到的最大壓力約為3 ~ 5兆帕,相應的溫度為2200-2800千。對于柴油發動機,在壓縮沖程結束前,高壓柴油通過噴油器噴入氣缸,與壓縮的高溫空氣迅速混合形成可燃混合物,然后自行點燃燃燒。這時,氣缸內的氣壓迅速上升到6~9MPa,溫度也上升到2000~2500K。高溫高壓氣體推動活塞從上止點運動到下止點,通過連桿帶動曲軸轉動,輸出機械能。這個活塞沖程叫做做功行程。
(4)在排氣沖程中可燃混合物燃燒后產生的廢氣必須在下一個進氣沖程中從氣缸中排出。當做功沖程接近結束時,排氣閥打開,通過廢氣的壓力進行自由排氣。當活塞到達下止點,然后移動到上止點時,廢氣被持續強制排放到大氣中。當活塞到達上止點附近時,排氣沖程結束。如果改變發動機的結構,使發動機的工作循環在兩個活塞沖程中完成,即曲軸旋轉一次,這種發動機稱為二沖程發動機。