【简述机车四冲程柴油机的工作原理。】四冲程柴油机是一种常见的内燃机,广泛应用于铁路机车中。它通过四个连续的行程(冲程)完成一个完整的工作循环,包括进气、压缩、做功和排气。这种发动机结构紧凑、效率高,是现代机车动力系统的重要组成部分。
一、工作原理总结
四冲程柴油机的工作原理基于“奥托循环”的改进版本,其核心在于通过四个活塞运动的行程来完成燃料的吸入、压缩、燃烧做功以及废气的排出。与汽油机不同,柴油机采用压燃方式,无需火花塞点火,而是依靠高压缩比使空气温度升高,从而点燃喷入的柴油。
在实际运行中,曲轴带动活塞依次完成四个行程,每个行程对应一次活塞的上下运动,从而实现能量的转化与排放。
二、四冲程柴油机工作过程表格
| 冲程 | 活塞运动方向 | 进气门/排气门状态 | 燃料状态 | 功能说明 |
| 1. 进气冲程 | 下行 | 进气门开启,排气门关闭 | 空气进入气缸 | 活塞下行,吸入新鲜空气 |
| 2. 压缩冲程 | 上行 | 进气门关闭,排气门关闭 | 空气被压缩 | 活塞上行,压缩空气,提高温度 |
| 3. 做功冲程 | 下行 | 进气门关闭,排气门关闭 | 喷入柴油并燃烧 | 高温高压气体推动活塞下行,输出动力 |
| 4. 排气冲程 | 上行 | 进气门关闭,排气门开启 | 废气排出 | 活塞上行,排出燃烧后的废气 |
三、总结
四冲程柴油机通过四个连续的冲程,实现了从空气吸入到废气排出的完整循环。其工作原理依赖于精确的机械配合与燃油喷射控制,确保发动机高效稳定运行。在机车上,这种发动机具有良好的动力输出和燃油经济性,是现代铁路运输中不可或缺的动力来源。


