吊车起重机械的发动机汽油机柴油机工作原理

吊车起重机械的发动机汽油机柴油机工作原理

流动式起重机所使用的发动机主要是内燃机，其特点是燃料在机器内部燃烧，将热能转变为机械能，带动起重机工作。按使用燃料不同，内燃机可分为汽油发动机和柴油发动机。国产小吨位的起重机一般使用汽油发动机，起重量大于8吨的起重机一般使用柴油发动机。

发动机的工作原理

(一)发动机的主要名词术语

工作循环——在发动机内每一次将热能转变为机械能的过程。

上止点——在气缸中活塞离曲轴中心最远处。

下止点——在气缸中活塞离曲轴中心最近处。
活塞行程——上止点与下止点之间的距离。

气缸工作容积——活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积。

燃烧室容积——活塞在上止点时，活塞上面的全部气缸容积。

气缸总容积——活塞在下止点时，活塞上面的全部气缸容积。

压缩比——气缸总容积与燃烧室容积之比。

发动机工作容积(即发动机排气量)——多缸发动机各气缸工作容积的总和。

四行程汽油机工作原理

四行程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)、排气行程。汽油机的工作原理如下:

(1)进气行程(见图1.7-2a)。在这个行程中，排气门关闭，进气门开启，活塞被曲轴带动从上止点向下止点移动。当活塞从上止点向下止点移动时，气缸在活塞上方的空间增大，压力降低，产生真空度，这时可燃混合气由化油器经进气管、进气门吸入气缸。活塞到达下止点时，进气门关闭，进气行程结束。进气终了时，曲轴旋转了180°。此时，混合气的温度上升到80℃～130℃。

(2)压缩行程(见图1.7-2b)。在这个行程中，进、排气门均关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动，压缩可燃混合气。当活塞到达上止点时，压缩行程结束。压缩终了时，曲轴旋转了180°。此时，混合气被压缩到活塞上方很小的空间内，温度和压力都迅速升高，温度达到300℃～400℃，压力达到0.6～0.9MPa。

(3)膨胀行程(见图1.7-2c)。压缩行程结束时，燃烧室中的可燃混合气被火花塞发出的电火花点燃。由于进排气门仍然关闭，可燃混合气迅速燃烧膨胀，压力和温度升高，最高压力可达3～4MPa，温度可达2000℃～2500℃。缸内高压气体推动活塞向下移动，并通过连杆使曲轴旋转作功。当活塞下行到下止点时，曲轴旋转了半转，膨胀行程结束。行程终了时，缸内压力降到0.4～0.5MPa，温度降为1000℃～1200℃。

(4)排气行程(见图1.7-2d)。在这个行程中，进气门关闭，排气门开启。曲轴带动活塞由下止点向上止点移动，将废气经排气门排出气缸。当活塞到达上止点时，排气行程结束。这时曲轴旋了半转。排气终了时，缸内温度降为500℃～800℃。
发动机经过进气、压缩、膨胀作工、排气四个过程，完成一个工作循环。在这期间，活塞在上下止点间往复移动四个行程，曲轴旋转了两周，因此，这类发动机称为四行程发动机。

四行程柴油机工作原理

四行程柴油机与汽油机的工作过程相近，但由于柴油机所用的燃料为柴油，黏度比汽油大，不易蒸发，但其自然温度比汽油低，因此，可燃混合气的形成及点火方式与汽油机有所差别。

如图1.7-3所示为四行程柴油机。其进气行程吸入的是纯空气，而不是混合气。在压缩行程终了时，柴油才经过喷油泵1将油压提高到10MPa以上。通过喷油器2喷入气缸，在很短的时间内与被压缩的高温空气混合形成可燃混合气。因此。柴油机的混合气是在气缸内形成，而不是像汽油机那样，混合气主要是在气缸外的化油器中形成的。

由于柴油机压缩比高(一般为16～22)，所以压缩终了时，气缸内的空气压力可达3.5～4.5MPa，温度高达500℃～700℃，大大超过了柴油的自燃温度。当柴油喷入气缸后，便在很短时间内与高温高压空气混合，自行着火燃烧，而不是像汽油机那样靠火花塞发火燃烧。

柴油机与汽油机比较各有优缺点。汽油机的优点是转速高(达5400～6000r/min)，重量轻，噪音小，容易启动，制造维修费用低。缺点是功率小，油耗高。柴油机的优点是功率大，油耗低，燃料价格低；缺点是转速低，重量大，制造和维修费用高。