單缸柴油機工作原理

單缸柴油機屬於內燃機的一種，它是燃料直接在發動機的氣缸內部進行燃燒的熱機。燃燒中產生的高温高壓氣體，經過活塞連桿和曲柄連桿機構，將活塞的往復直線運動變成曲軸的旋轉運動，以實現熱能和機械能的相互轉變。

加在油箱裏的油可不是直接進入發動機的氣缸內部的，它是經過過濾器過濾後通過油管連接到這個高壓油泵進油口的。

當位於高壓油泵下凸輪的凸起部分轉過去後，在這個大彈簧的作用之下，柱塞向下運動，柱塞上部有個被稱為泵油室的空間產生真空，油箱裏的油通過油管進入泵油室，這時凸輪在最低點。

當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時，大彈簧被壓縮，柱塞向上運動出油閥打開，一小部分柴油壓回進油管，當圓柱面遮住進油孔上緣，進油孔被堵死，泵油室的油壓迅速升高，出油閥全部打開，高壓柴油經出油閥進入高壓油管，到達噴油器。

當凸輪的凸起部分轉過去後，在大彈簧的作用下，柱塞下行。圓柱面遮住進油孔下緣，出油閥關閉。此時便開始了下一個循環。這就是説呢，是一次次凸輪的旋轉，使高壓油泵將柴油一次次壓向內燃發動機噴油器的。

這一點請你記住，因為啊這是本片的一個重點，我們下面還要專門展開來談。

內燃發動機由噴油器、氣缸體、進氣門、排氣門、活塞、連桿、曲軸等組成。

高壓油泵壓過來的柴油，經高壓油管進入噴油器，現在來看一下噴油器是怎麼工作的。

從進油口進來的高壓柴油，到達閥體下部的油腔內，當油壓超過針閥上調壓彈簧的壓力時，針閥上行，密封的錐面變成通道，柴油就成為霧狀，均勻地噴射到燃燒室中，間隙泄漏的柴油經回油管流回油箱。高壓油泵停止供油時油壓下降，針閥在調壓彈簧的壓力下迅速下落，使封閉錐面關閉，噴油立即停止。接下去重新開始下一個循環。

在這裏可以看到，柴油是一次次噴向氣缸的。

把活塞裝在一個一端封閉的氣缸內，活塞只能沿氣缸直線運動。曲軸的旋轉通過連桿帶動活塞在氣缸中作往復運動，活塞運行到距曲軸中心最近處叫下死點，活塞運行到離曲軸中心最遠處的位置叫上死點，活塞從上死點運行到下死點是一個行程。活塞從下死點運行回到上死點又是一個行程，所以曲軸旋轉一圈活塞是兩個行程，曲軸旋轉兩圈形成活塞的四個行程，這也叫四衝程。運行四個衝程，完成一個工作循環的柴油機，就叫做四衝程柴油機。

目前我們國內廣泛使用的單缸柴油機基本上都是四衝程單缸柴油機。

那每一個衝程，在幹什麼呢？

1進氣過程

這時進氣門打開，排氣門關閉。當曲軸旋轉時，通過連桿帶動活塞從上死點往下死點移動，壓力低於外部大氣壓力，外部新鮮空氣開始被吸入氣缸，氣缸內部容積逐步增大，直到活塞移動到下死點位置，氣缸內充滿了新鮮空氣。

2壓縮過程

在這期間，進、排氣門全部關閉。曲軸在飛輪慣性作用下帶動旋轉，通過連桿推動活塞由下死點，往上死點逐步移動。氣缸內容積逐漸減小，新鮮空氣被壓縮，壓力和温度隨着升高。到上死點，氣體温度為500攝氏度-750攝氏度，比柴油的自燃温度高200攝氏度-300攝氏度，柴油噴入氣缸內馬上會燃燒與膨脹。氣缸內氣體的最高温度可達1700攝氏度-2000攝氏度，最高壓力為每平方釐米60-90公斤。

3工作過程

此時，進、排氣門仍然都關閉着。在燃燒膨脹過程中，高温、高壓氣體推動活塞從上死點移向下死點，活塞通過連桿，帶動曲軸轉動。這一行程是四個衝程中實現熱能轉化為機械能的工作過程。

4排氣過程

此時，排氣門打開，進氣門關閉。排氣過程開始時，活塞位於下死點，氣缸內充滿着燃燒過後的廢氣。廢氣隨着活塞上移，被排出氣缸之外。

內燃柴油機就是如此週期循環、連續不斷運轉的。