柴油機的工作溫度——如何實現和控制？
柴油引擎的工作溫度是多少？其特點是什麼？ 這些問題以及許多其他問題將在下面討論。
Содержание
- 1 柴油引擎特點
- 2 柴油引擎的優點和缺點
- 3 柴油引擎組基本參數
- 4 燃料燃燒的階段和廢氣的性質
- 5 冬季引擎工作溫度－如何正確啟動？
柴油引擎特點
因此，在接觸任何特定參數之前，您應該先確定柴油引擎的一般意義。 這種馬達的歷史可以追溯到1824年，當時一位著名的法國物理學家提出了可以透過改變物體的體積將物體加熱到所需溫度的理論。 換句話說，透過執行快速壓縮。
然而，這項原理在幾十年後得到了實際應用，1897年世界上第一台柴油引擎問世，其開發者是德國工程師魯道夫·柴油機。 因此，這種引擎的工作原理是霧化燃料與壓縮過程中加熱的空氣相互作用的自燃。 這種馬達的應用範圍相當廣泛，從標準汽車、卡車、農業機械到坦克和造船。
柴油引擎的優點和缺點
現在我們應該談談這種結構的所有優點和缺點。 讓我們從正面的方面開始。 這種類型的引擎幾乎可以使用任何燃料，因此對後者的品質沒有嚴格的要求；而且，隨著其質量和碳原子含量的增加，引擎的熱值增加，因此其性能也隨之提高。效率。 其效率有時超過50%。
配備此類引擎的汽車更具“響應能力”，這一切都歸功於低速時的高扭矩。 因此，這樣的裝置在跑車車型上很受歡迎，讓你情不自禁地加速。 順便說一句，正是這個因素促成了該型引擎在大型卡車上的廣泛使用。 而柴油引擎廢氣中的CO含量明顯低於汽油引擎，這也是一個毋庸置疑的優勢。 此外，它們更加經濟，甚至在燃料成本遠低於汽油之前，儘管今天它們的價格幾乎相同。
至於缺點，有以下性質。 由於工作過程中會產生巨大的機械應力，柴油引擎零件必須功率更大、品質更高，因此價格也更高。 此外，這也影響了開發的功率，而且不是最好的方式。 今天，這個問題的環境方面非常重要，因此，為了減少廢氣排放，社會已經準備好花錢購買「更清潔」的發動機，並正在研究實驗室中開發這一領域。
另一個顯著的缺點是燃料在寒冷季節可能會凝固，因此如果您居住在氣溫相當低的地區，那麼柴油車並不是最佳選擇。 上面說了對燃油的品質沒有嚴格的要求，但這僅適用於油的雜質，但機械雜質的情況就嚴重得多。 單元部件對此類添加劑非常敏感；此外，它們很快就會失效，並且維修相當複雜且昂貴。
柴油引擎組基本參數
在回答柴油引擎的工作溫度是多少這個問題之前，值得稍微關心一下它的主要參數。 其中包括裝置的類型；根據衝程數，可以有四衝程和二衝程引擎。 氣缸的數量及其位置和操作順序也相當重要。 車輛的功率也受到扭力的顯著影響。
現在讓我們直接看看氣體燃料混合物的壓縮比的影響，事實上，它決定了柴油引擎汽缸的工作溫度。 正如一開始所提到的，引擎透過與熱空氣相互作用時點燃燃油蒸氣來工作。 因此，發生體積膨脹，活塞上升，進而推動曲軸。
壓縮越大（溫度也升高），上述過程發生得越劇烈，因此，有用功的價值增加。 燃油量保持不變。
但是，請記住，為了使引擎最有效地運行，空氣/燃料混合物必須均勻燃燒並且不會爆炸。 如果壓縮比非常高，這將導致不良結果 - 點火失控。 此外，這種情況不僅會導致機組運作效率不足，還會導致活塞組元件過熱和磨損增加。
燃料燃燒的階段和廢氣的性質
柴油引擎中燃油-空氣混合物的燃燒過程是如何進行的？燃燒室的溫度是多少？ 因此，引擎運轉的整個過程可分為四個主要階段。 在第一階段，燃料被噴射到燃燒室，這是在高壓下發生的，這是整個過程的開始。 然後，充分霧化的混合物自燃（第二階段）並燃燒。 確實，全部燃料並不總是與空氣充分混合；也有一些區域具有不均勻的結構；它們開始燃燒有一些延遲。 在此階段，可能會發生衝擊波，但並不危險，因為它不會導致爆炸。 燃燒室中的溫度達到 1700 K。
在第三階段，未處理的混合物形成液滴；在高溫下它們變成煙灰。 這個過程反過來又導致高度的廢氣污染。 在此期間，溫度進一步升高500 K，達到2200 K，而壓力則相反地逐漸降低。
在最後階段，剩餘的燃料混合物燃燒殆盡，因此不會作為廢氣的一部分逸出，從而嚴重污染大氣和道路。 這個階段的特徵是缺氧，這是因為大部分氧氣在前面的階段已經被燃燒了。 如果計算全部消耗的能量，大約為95%，而剩下的5%則因燃料不完全燃燒而損失。
透過調整壓縮比，或者更確切地說，將其調至最大允許值，可以稍微降低燃油消耗。 在這種情況下，柴油引擎廢氣的溫度將在 600 至 700 °C 範圍內。 但在類似的化油器引擎中，其值可高達 1100 °C。 因此，事實證明，在第二種情況下，損失了更多的熱量，並且似乎有更多的廢氣。
冬季引擎工作溫度－如何正確啟動？
當然，不僅柴油引擎的車主知道開車前應該預熱汽車幾分鐘，在寒冷的季節更是如此。 那麼，讓我們看看這個過程的特徵。 活塞先被加熱，然後才是汽缸體。 因此，這些部件的溫度膨脹是不同的，未加熱到所需溫度的油稠度較稠，並且不會按要求的量流動。 因此，如果在汽車未充分預熱時開始加速汽車，這將對位於上述部件和引擎元件之間的橡膠墊圈產生負面影響。
不過，引擎預熱時間過長也會帶來危險，因為此時所有工作的零件，可以說都磨損了。 因此，它們的使用壽命會縮短。 如何正確執行此程序？ 首先，需要在怠速時將油液溫度達到50°C，然後開始行駛，但只能在不超過2500轉/分鐘的低速檔行駛。 當油加熱到工作溫度80°C後，您可以提高引擎轉速。
• 冷卻系統故障；
• 汽缸內的壓縮率較低。
如果柴油發電廠沒有預熱到工作溫度，那麼在負載行駛時，柴油燃燒不完全，導致積碳，噴油器堵塞，顆粒過濾器很快失效，柴油機的各個元件磨損，這並不是後果的完整列表。
例如，如果供油噴嘴堵塞，柴油就不會被霧化，而最多只能被倒入燃燒室；相應地，燃油不能完全燃燒，首先會在活塞上形成煙灰，然後，由於過熱，表面可能會燒壞。 如果排氣門燒壞，汽缸內的壓縮力就會下降，壓縮壓力將不足以點燃燃油混合物。 因此，這種引擎的工作溫度將被消除，啟動將是相同的
如果發動機在冬天仍然可以工作，所有這些方法都有助於挽救發動機，但是如果它拒絕響應您的操作怎麼辦？ 根據問題的事實很難提出任何建議；預防它更容易。 這要歸功於燃料製造商的一項新發明——有助於組合物不結蠟的添加劑。 除了可以自行添加之外，您還可以購買具有最佳比例的這些添加劑的現成柴油。 在大多數冬季氣溫較低的地區，加油站在第一次輕微霜凍時就會出現這種情況，通常稱為 DT-Arctic。
