《柴油機原理與構(gòu)造》

1、LOGO柴油機原理與構(gòu)造柴油機原理與構(gòu)造目錄柴油機的基本工作原理和總體構(gòu)造1主要固定件3配氣機構(gòu)及進(jìn)排氣系統(tǒng)34曲柄連桿機構(gòu)32燃料供給系統(tǒng)5潤滑、冷卻、啟動系統(tǒng)36第一章 柴油機的基本工作原理和總體構(gòu)造2.5 柴油機的主要性能指標(biāo)和型號規(guī)則柴油機的主要性能指標(biāo)和型號規(guī)則2.4 柴油機的總體構(gòu)造柴油機的總體構(gòu)造2.3 多缸柴油機曲柄排列與發(fā)火順序多缸柴油機曲柄排列與發(fā)火順序2.2 柴油機基本工作原理柴油機基本工作原理2.1 概述概述第一章 柴油機的基本工作原理和總體構(gòu)造 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、什么是柴油機一、什么是柴油機發(fā)動機發(fā)動機：將某一種能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能而驅(qū)動其它機械做功：將某一種能量

2、轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能而驅(qū)動其它機械做功的機器，稱為發(fā)動機。的機器，稱為發(fā)動機。熱力發(fā)動機熱力發(fā)動機：將燃料的化學(xué)能通過燃燒產(chǎn)生熱能，再通過：將燃料的化學(xué)能通過燃燒產(chǎn)生熱能，再通過機械本身將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器。機械本身將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器。熱力發(fā)動機可分為：熱力發(fā)動機可分為：內(nèi)燃機、外燃機內(nèi)燃機、外燃機內(nèi)燃機內(nèi)燃機：燃料在發(fā)動機內(nèi)部（氣缸內(nèi)）燃燒，將其燃燒的：燃料在發(fā)動機內(nèi)部（氣缸內(nèi)）燃燒，將其燃燒的熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的熱力發(fā)動機，稱為內(nèi)燃機。熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的熱力發(fā)動機，稱為內(nèi)燃機。外燃機：外燃機：燃料在發(fā)動機外部燃燒的熱力發(fā)動機，稱為燃料在發(fā)動機外部燃燒的熱力發(fā)動機，稱為 外燃機。外燃

3、機。 在內(nèi)燃機中，根據(jù)所用燃料的不同，又可分為在內(nèi)燃機中，根據(jù)所用燃料的不同，又可分為柴柴油機、汽油機和煤氣機等。油機、汽油機和煤氣機等。 其中，柴油機是以其中，柴油機是以柴油柴油作為燃料的內(nèi)燃機，其工作為燃料的內(nèi)燃機，其工作特點為空氣在氣缸內(nèi)被壓縮成高溫、高壓氣體，使作特點為空氣在氣缸內(nèi)被壓縮成高溫、高壓氣體，使噴入的柴油自燃，并由燃?xì)馀蛎浂龉?。目前，?nèi)燃噴入的柴油自燃，并由燃?xì)馀蛎浂龉?。目前，?nèi)燃機車的動力裝置一般都采用柴油機。機車的動力裝置一般都采用柴油機。二、柴油機的特點及用途二、柴油機的特點及用途1.優(yōu)點：優(yōu)點：（1）對能量的利用率高。）對能量的利用率高。（2）功率和轉(zhuǎn)速范圍廣，

4、能適應(yīng)各種不同用途。）功率和轉(zhuǎn)速范圍廣，能適應(yīng)各種不同用途。（3）結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧便于移動。）結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧便于移動。（4）啟動迅速、工作可靠、便于自動控制，并能在啟動）啟動迅速、工作可靠、便于自動控制，并能在啟動 后很快達(dá)到全負(fù)荷運轉(zhuǎn)。后很快達(dá)到全負(fù)荷運轉(zhuǎn)。（5）消耗水量少。）消耗水量少。2.缺點：缺點：（1）對燃油要求嚴(yán)格。）對燃油要求嚴(yán)格。（2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件的加工、裝配、使用和維修要高。）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件的加工、裝配、使用和維修要高。（3）排氣中含有毒性物質(zhì)，污染大氣；振動和噪音也會對）排氣中含有毒性物質(zhì)，污染大氣；振動和噪音也會對 環(huán)境造成污染。環(huán)境造成污染。三、柴油機的一般構(gòu)造和基

5、本工作情況三、柴油機的一般構(gòu)造和基本工作情況 構(gòu)造構(gòu)造 為了燃燒與做功的需要，在柴油機上設(shè)置了由活塞為了燃燒與做功的需要，在柴油機上設(shè)置了由活塞組、連桿組和曲軸組等組成的曲柄連桿機構(gòu)；氣缸套和組、連桿組和曲軸組等組成的曲柄連桿機構(gòu)；氣缸套和氣缸蓋；包括氣門、搖臂、橫臂、挺柱及凸輪軸等組成的氣缸蓋；包括氣門、搖臂、橫臂、挺柱及凸輪軸等組成的配氣機構(gòu)；包括噴油泵、噴油器及管道輸送等組成的燃油配氣機構(gòu)；包括噴油泵、噴油器及管道輸送等組成的燃油供給系統(tǒng)；機體及其它配屬系統(tǒng)等幾大部分。供給系統(tǒng)；機體及其它配屬系統(tǒng)等幾大部分。2.單缸柴油機的基本工作情況單缸柴油機的基本工作情況 首先由曲軸帶動活塞自上而下

6、運動，空氣經(jīng)進(jìn)氣管、首先由曲軸帶動活塞自上而下運動，空氣經(jīng)進(jìn)氣管、進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸內(nèi)，當(dāng)活塞接近最下端位置時，進(jìn)氣門關(guān)進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸內(nèi)，當(dāng)活塞接近最下端位置時，進(jìn)氣門關(guān)閉，然后活塞向上移動，氣缸內(nèi)的空氣受到活塞的壓縮，閉，然后活塞向上移動，氣缸內(nèi)的空氣受到活塞的壓縮，使空氣的壓力和溫度都有較大的升高。然后柴油通過進(jìn)油使空氣的壓力和溫度都有較大的升高。然后柴油通過進(jìn)油管經(jīng)噴油器噴入燃燒室與被壓縮的高溫、高壓空氣接觸而管經(jīng)噴油器噴入燃燒室與被壓縮的高溫、高壓空氣接觸而 著火燃燒，燃?xì)馀蛎洰a(chǎn)生的巨大推力推動活塞向下運動著火燃燒，燃?xì)馀蛎洰a(chǎn)生的巨大推力推動活塞向下運動并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)，從而對外輸出功

7、率，最后活塞并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)，從而對外輸出功率，最后活塞由下向上移動，將膨脹后的廢氣排出氣缸，至此，完成由下向上移動，將膨脹后的廢氣排出氣缸，至此，完成一個工作循環(huán)。一個工作循環(huán)。柴油機的工作循環(huán)：柴油機的工作循環(huán)：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹做功和排氣進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹做功和排氣。四、柴油機的基本名詞術(shù)語四、柴油機的基本名詞術(shù)語 活塞的止點與沖程活塞的止點與沖程 活塞在氣缸內(nèi)作上、下往復(fù)運動的兩個極端位置活塞在氣缸內(nèi)作上、下往復(fù)運動的兩個極端位置稱稱為為止點止點。上止點上止點：活塞在氣缸中作上下往復(fù)運動所能達(dá)到的最上方：活塞在氣缸中作上下往復(fù)運動所能達(dá)到的最上方 的位置，稱為上止點。的位置，稱

8、為上止點。下止點下止點：活塞在氣缸中作上下往復(fù)運動所能達(dá)到的最下方：活塞在氣缸中作上下往復(fù)運動所能達(dá)到的最下方的位置，稱為下止點的位置，稱為下止點。 上、下止點之間的距離稱為上、下止點之間的距離稱為活塞沖程活塞沖程。2.氣缸容積氣缸容積（1）燃燒室容積）燃燒室容積：當(dāng)活塞位于上止點時，活塞頂上面的：當(dāng)活塞位于上止點時，活塞頂上面的氣缸空間叫燃燒室，這個空間的容積稱為燃燒室容積。氣缸空間叫燃燒室，這個空間的容積稱為燃燒室容積。 （2）氣缸工作容積）氣缸工作容積：活塞從上止點移動到下止點所掃過：活塞從上止點移動到下止點所掃過的空間容積稱為氣缸工作容積。的空間容積稱為氣缸工作容積。（3）氣缸總?cè)莘e）

9、氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點時，活塞頂上部的全：活塞位于下止點時，活塞頂上部的全部氣缸容積稱為氣缸總?cè)莘e。它等于燃燒室容積與氣缸工部氣缸容積稱為氣缸總?cè)莘e。它等于燃燒室容積與氣缸工作容積之和。作容積之和。3.壓縮比壓縮比 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為壓縮比壓縮比。 壓縮比表明進(jìn)入氣缸的空氣被壓縮的程度。壓縮比越壓縮比表明進(jìn)入氣缸的空氣被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了的空氣的壓力和溫度就會高一些，柴油機大，壓縮終了的空氣的壓力和溫度就會高一些，柴油機啟動就容易，柴油機的熱量利用程度也就更高。啟動就容易，柴油機的熱量利用程度也就更高。五、柴油機的分類五、柴油機的

10、分類 根據(jù)完成一個工作循環(huán)的沖程數(shù)：根據(jù)完成一個工作循環(huán)的沖程數(shù)： 二沖程柴油機二沖程柴油機：活塞連續(xù)運行兩個沖程：活塞連續(xù)運行兩個沖程（曲軸轉(zhuǎn)一圈）（曲軸轉(zhuǎn)一圈） 完成一個工作循環(huán)的柴油機。完成一個工作循環(huán)的柴油機。 四沖程柴油機四沖程柴油機：活塞連續(xù)運行四個沖程：活塞連續(xù)運行四個沖程（曲軸轉(zhuǎn)二（曲軸轉(zhuǎn)二圈）圈）完成一個工作循環(huán)的柴油機。完成一個工作循環(huán)的柴油機。 按氣缸數(shù)目排列方式分類按氣缸數(shù)目排列方式分類 （1）按氣缸數(shù)目分：）按氣缸數(shù)目分：單缸柴油機單缸柴油機 多缸柴油機多缸柴油機 （2）根據(jù)氣缸的布置形式分）根據(jù)氣缸的布置形式分 立式立式 臥式臥式 V形形 對置活塞對置活塞 H形形

11、3. 按冷卻方式分類按冷卻方式分類 水冷式柴油機：水冷式柴油機：利用水作為冷卻介質(zhì)。利用水作為冷卻介質(zhì)。 風(fēng)冷式柴油機：風(fēng)冷式柴油機：利用空氣作為冷卻介質(zhì)。利用空氣作為冷卻介質(zhì)。 4. 按進(jìn)入氣缸的空氣壓力分類按進(jìn)入氣缸的空氣壓力分類 增壓柴油機增壓柴油機 ：空氣通過增壓器提高壓力后進(jìn)入氣空氣通過增壓器提高壓力后進(jìn)入氣缸缸非增壓柴油機：非增壓柴油機：空氣是靠活塞的抽吸作用進(jìn)入氣缸?？諝馐强炕钊某槲饔眠M(jìn)入氣缸。 目前，機車用柴油機幾乎全部采用增壓柴油機。目前，機車用柴油機幾乎全部采用增壓柴油機。5. 根據(jù)柴油機的用途分類根據(jù)柴油機的用途分類（1）固定式柴油機（轉(zhuǎn)速固定不變）固定式柴油機（轉(zhuǎn)速

12、固定不變）（2）船舶柴油機）船舶柴油機（3）機車柴油機）機車柴油機（4）汽車拖拉機用柴油機）汽車拖拉機用柴油機 第二節(jié)第二節(jié) 柴油機基本工作原理柴油機基本工作原理一、四沖程柴油機工作原理一、四沖程柴油機工作原理 柴油機的工作是由柴油機的工作是由進(jìn)氣進(jìn)氣、壓縮壓縮、燃燒膨脹作功燃燒膨脹作功和和排排氣氣這四個過程來完成的，這四個過程構(gòu)成了一個工作這四個過程來完成的，這四個過程構(gòu)成了一個工作循環(huán)?；钊舷峦鶑?fù)四次走四個過程才能完成一個工循環(huán)。活塞上下往復(fù)四次走四個過程才能完成一個工作循環(huán)的柴油機稱為作循環(huán)的柴油機稱為四沖程柴油機四沖程柴油機 。1. 進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖程 進(jìn)氣提前角：進(jìn)氣提前角：從進(jìn)氣門

13、開啟到活塞行至上止點時的曲軸轉(zhuǎn)從進(jìn)氣門開啟到活塞行至上止點時的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為進(jìn)氣提前角。角，稱為進(jìn)氣提前角。 進(jìn)氣延遲角：進(jìn)氣延遲角：將活塞行至下止點到進(jìn)氣門關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角，將活塞行至下止點到進(jìn)氣門關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為進(jìn)氣延遲角。稱為進(jìn)氣延遲角。2. 壓縮沖程壓縮沖程供油提前角：供油提前角：噴油泵開始供油的瞬間到活塞行至上止點時噴油泵開始供油的瞬間到活塞行至上止點時的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為供油提前角。的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為供油提前角。噴油提前角：噴油提前角：噴油器開始噴油的瞬間到活塞行至上止點時噴油器開始噴油的瞬間到活塞行至上止點時的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為噴油提前角。的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為噴油提前角。3. 燃燒膨脹作功沖

14、程燃燒膨脹作功沖程4. 排氣沖程排氣沖程 排氣提前角：排氣提前角：從排氣門開啟的瞬間，到活塞行至下止點時從排氣門開啟的瞬間，到活塞行至下止點時的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為排氣提前角。的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為排氣提前角。自由排氣階段：自由排氣階段：從排氣門開啟到活塞行至下止點這一階段從排氣門開啟到活塞行至下止點這一階段為自由排氣階段。為自由排氣階段。強迫排氣階段：強迫排氣階段：活塞由下止點向上止點運動，廢氣被活塞活塞由下止點向上止點運動，廢氣被活塞強迫推出缸外，這一階段的排氣稱為強迫排氣階段。強迫推出缸外，這一階段的排氣稱為強迫排氣階段。過后氣排階段：過后氣排階段：將活塞在上止點以后的排氣稱為過后排氣將活塞在上止點

15、以后的排氣稱為過后排氣階段。階段。排氣延遲角：排氣延遲角：從活塞行至上止點到排氣門完全關(guān)閉時的曲從活塞行至上止點到排氣門完全關(guān)閉時的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣延遲角。軸轉(zhuǎn)角稱為排氣延遲角。氣門重疊：氣門重疊：進(jìn)、排氣門處于同時開啟的狀態(tài)，通常將這個進(jìn)、排氣門處于同時開啟的狀態(tài)，通常將這個現(xiàn)象稱為氣門重疊。同一氣缸的進(jìn)、排氣門同時開啟的曲現(xiàn)象稱為氣門重疊。同一氣缸的進(jìn)、排氣門同時開啟的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為軸轉(zhuǎn)角，稱為氣門重疊角氣門重疊角。二、四沖程柴油機的配氣相位圖二、四沖程柴油機的配氣相位圖三、二沖程柴油機工作原理三、二沖程柴油機工作原理 活塞在兩個沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)的柴油機，稱活塞在兩個沖程內(nèi)完成一個工

16、作循環(huán)的柴油機，稱為二沖程柴油機。為二沖程柴油機。二沖程柴油機的工作循環(huán)中，也包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨二沖程柴油機的工作循環(huán)中，也包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹作功及排氣四個過程。但這四個過程是在活塞的兩個脹作功及排氣四個過程。但這四個過程是在活塞的兩個沖程中完成的。沖程中完成的。 第一沖程第一沖程輔助沖程輔助沖程 第二沖程第二沖程作功沖程作功沖程 四、二沖程與四沖程柴油機的比較四、二沖程與四沖程柴油機的比較 （1）二沖程柴油機大大縮短了輔助沖程所占用的時間，）二沖程柴油機大大縮短了輔助沖程所占用的時間，曲軸每轉(zhuǎn)曲軸每轉(zhuǎn)一圈一圈，就有一個作功沖程。而四沖程柴油機曲，就有一個作功沖程。而四沖程柴油機曲軸

17、每轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)兩圈兩圈才有一個作功沖程。才有一個作功沖程。（2）由于二沖程柴油機每兩個沖程即作功一次，所以運）由于二沖程柴油機每兩個沖程即作功一次，所以運轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單。轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單。（3）燃燒不充分，功率低；熱負(fù)荷與油耗率相對比較高。）燃燒不充分，功率低；熱負(fù)荷與油耗率相對比較高。 第三節(jié)第三節(jié) 多缸柴油機曲柄排列與發(fā)火順序多缸柴油機曲柄排列與發(fā)火順序一、幾個概念一、幾個概念 輸出端（后端）輸出端（后端）：曲軸可連接到被驅(qū)動機械上的一端。：曲軸可連接到被驅(qū)動機械上的一端。 自由端（前端）自由端（前端）：對應(yīng)的另一端。：對應(yīng)的另一端。 柴油機左右側(cè)柴油機左右側(cè)：面對輸出端朝自由端看，

18、左手一側(cè)為柴：面對輸出端朝自由端看，左手一側(cè)為柴油機左側(cè)，右手一側(cè)為柴油機右側(cè)。油機左側(cè)，右手一側(cè)為柴油機右側(cè)。4.氣缸編號氣缸編號：從自由端開始向輸出端順序?qū)飧拙幪?。：從自由端開始向輸出端順序?qū)飧拙幪?。自由端自由端輸出端輸出端右?23456781011121314151695. 柴油機曲軸的旋轉(zhuǎn)方向柴油機曲軸的旋轉(zhuǎn)方向：從輸出端朝自由端看凡順時：從輸出端朝自由端看凡順時針旋轉(zhuǎn)的稱為針旋轉(zhuǎn)的稱為“右旋右旋”；逆時針旋轉(zhuǎn)的稱為；逆時針旋轉(zhuǎn)的稱為“左旋左旋”。6. 曲柄曲柄：多缸柴油機曲軸是由形狀尺寸相同，彼此位置：多缸柴油機曲軸是由形狀尺寸相同，彼此位置不同的多個曲柄組成。不同的多個曲柄組

19、成。 曲柄由主軸頸、曲柄臂和曲柄銷組成。曲柄由主軸頸、曲柄臂和曲柄銷組成。7.曲柄排列曲柄排列：多缸柴油機曲軸上的各曲柄，按一定規(guī)律，：多缸柴油機曲軸上的各曲柄，按一定規(guī)律，一定角度位置布置，這種布置方式稱為曲柄排列。一定角度位置布置，這種布置方式稱為曲柄排列。以以16V240ZJB型柴油機為例：型柴油機為例： 為達(dá)到曲軸對外平衡及均勻發(fā)火，通常采用為達(dá)到曲軸對外平衡及均勻發(fā)火，通常采用十字形鏡十字形鏡面對稱曲柄排列面對稱曲柄排列。其特點是：。其特點是：曲軸的前半段、后半段曲柄，曲軸的前半段、后半段曲柄，對稱于中間主軸頸。對稱于中間主軸頸。123456781. 84.52.73.6二、直列式柴

20、油機的發(fā)火順序二、直列式柴油機的發(fā)火順序發(fā)火順序發(fā)火順序：柴油機的各氣缸按一定次序、一定時間間隔輪：柴油機的各氣缸按一定次序、一定時間間隔輪流發(fā)火，這種發(fā)火的先后次序，稱為發(fā)火順序。流發(fā)火，這種發(fā)火的先后次序，稱為發(fā)火順序。以以16V240ZJB型柴油機為例：型柴油機為例：161141012911151316375862415040 四沖程柴油機曲軸每轉(zhuǎn)動兩圈（四沖程柴油機曲軸每轉(zhuǎn)動兩圈（720）完成一個工）完成一個工作循環(huán)。作循環(huán)。三、三、V型柴油機的發(fā)火順序型柴油機的發(fā)火順序 V型柴油機發(fā)火順序分為型柴油機發(fā)火順序分為填補式發(fā)火填補式發(fā)火和和交叉式發(fā)火交叉式發(fā)火兩兩種。種。 填補式發(fā)火填補

21、式發(fā)火 填補式發(fā)火方式填補式發(fā)火方式，左、右兩列氣缸的發(fā)火順序不，左、右兩列氣缸的發(fā)火順序不相同，每列中有連續(xù)發(fā)火，但是整機發(fā)火可以是均勻的。相同，每列中有連續(xù)發(fā)火，但是整機發(fā)火可以是均勻的。2. 交叉式發(fā)火交叉式發(fā)火 交叉式發(fā)火方式交叉式發(fā)火方式，左、右兩列氣缸的發(fā)火順序完全相，左、右兩列氣缸的發(fā)火順序完全相同，每列都是均勻發(fā)火兩列相間發(fā)火。整臺柴油機發(fā)火不同，每列都是均勻發(fā)火兩列相間發(fā)火。整臺柴油機發(fā)火不一定均勻。一定均勻。（1）連續(xù)發(fā)火）連續(xù)發(fā)火左、右兩列同名氣缸連續(xù)發(fā)火。左、右兩列同名氣缸連續(xù)發(fā)火。（2）錯開發(fā)火）錯開發(fā)火左、右兩列同名氣缸錯開一定的曲軸左、右兩列同名氣缸錯開一定的曲軸

22、 轉(zhuǎn)角發(fā)火。轉(zhuǎn)角發(fā)火。 第四節(jié)第四節(jié) 柴油機的總體構(gòu)造柴油機的總體構(gòu)造一、曲柄連桿機構(gòu)一、曲柄連桿機構(gòu) 由活塞組、連桿組、曲軸組等運動件組成，是柴油機由活塞組、連桿組、曲軸組等運動件組成，是柴油機中最重要的運動部件。它的功用是將活塞的往復(fù)直線運動中最重要的運動部件。它的功用是將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ?，通過曲軸向外輸出。變?yōu)榕ぞ?，通過曲軸向外輸出。二、柴油機主要固定件二、柴油機主要固定件 由氣缸體、曲軸箱（或機體）、氣缸套和氣缸蓋等組由氣缸體、曲軸箱（或機體）、氣缸套和氣缸蓋等組成的固定部件是

23、柴油機的骨架，所有運動部件和輔助系統(tǒng)成的固定部件是柴油機的骨架，所有運動部件和輔助系統(tǒng)都支承和安裝在它上面都支承和安裝在它上面。三、進(jìn)、排氣及增壓系統(tǒng)三、進(jìn)、排氣及增壓系統(tǒng) 進(jìn)、排氣系統(tǒng)由進(jìn)、排氣管，空氣濾清器和進(jìn)、排氣進(jìn)、排氣系統(tǒng)由進(jìn)、排氣管，空氣濾清器和進(jìn)、排氣控制機構(gòu)組成。四沖程柴油機的進(jìn)、排氣控制機構(gòu)稱為配控制機構(gòu)組成。四沖程柴油機的進(jìn)、排氣控制機構(gòu)稱為配氣機構(gòu)，由氣門機構(gòu)和氣門驅(qū)動機構(gòu)組成。根據(jù)工作循環(huán)氣機構(gòu)，由氣門機構(gòu)和氣門驅(qū)動機構(gòu)組成。根據(jù)工作循環(huán)的需要，按一定時間開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，排出廢氣，的需要，按一定時間開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，排出廢氣，引入清潔的新鮮空氣。對增壓柴油機，

24、進(jìn)排氣系統(tǒng)中還裝引入清潔的新鮮空氣。對增壓柴油機，進(jìn)排氣系統(tǒng)中還裝有增壓器，其作用是提高進(jìn)入空氣的壓力，從而可加大進(jìn)有增壓器，其作用是提高進(jìn)入空氣的壓力，從而可加大進(jìn)氣量。氣量。四、燃料供給系統(tǒng)四、燃料供給系統(tǒng) 它的功用是定時、定量、定質(zhì)地將柴油噴入燃燒室內(nèi)，它的功用是定時、定量、定質(zhì)地將柴油噴入燃燒室內(nèi)，并創(chuàng)造良好的燃燒條件，滿足燃燒過程的需要。燃料供給并創(chuàng)造良好的燃燒條件，滿足燃燒過程的需要。燃料供給系統(tǒng)由燃油箱、輸油泵、燃油濾清器、噴油泵、噴油器、系統(tǒng)由燃油箱、輸油泵、燃油濾清器、噴油泵、噴油器、調(diào)速器或聯(lián)合調(diào)節(jié)器等組成。調(diào)速器或聯(lián)合調(diào)節(jié)器等組成。五、潤滑系統(tǒng)五、潤滑系統(tǒng) 功用是將機油送

25、到柴油機各運動件的摩擦表面，起功用是將機油送到柴油機各運動件的摩擦表面，起減磨、冷卻、凈化、密封和防銹等作用，用以減小摩擦阻減磨、冷卻、凈化、密封和防銹等作用，用以減小摩擦阻力和減小磨損，并帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，從而保證柴油機力和減小磨損，并帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，從而保證柴油機能正常工作并延長使用壽命。它主要由機油泵、機油濾清能正常工作并延長使用壽命。它主要由機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、閥門和各種管路等組成。器、機油冷卻器、閥門和各種管路等組成。六、冷卻系統(tǒng)六、冷卻系統(tǒng) 功用是將受熱零件所吸收的熱量及時傳導(dǎo)出去，使功用是將受熱零件所吸收的熱量及時傳導(dǎo)出去，使柴油機在工作時能保持溫度正常，不致因

26、過熱而損壞機件，柴油機在工作時能保持溫度正常，不致因過熱而損壞機件，影響柴油機運轉(zhuǎn)。冷卻系統(tǒng)可分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。影響柴油機運轉(zhuǎn)。冷卻系統(tǒng)可分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。七、啟動系統(tǒng)七、啟動系統(tǒng) 要使柴油機由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入運轉(zhuǎn)狀態(tài)，必須借助于外要使柴油機由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入運轉(zhuǎn)狀態(tài)，必須借助于外力力使曲軸旋轉(zhuǎn)并達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速，以使氣缸內(nèi)形成可燃混合使曲軸旋轉(zhuǎn)并達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速，以使氣缸內(nèi)形成可燃混合氣并實現(xiàn)第一次著火燃燒而轉(zhuǎn)為自行運轉(zhuǎn)。施加外力的裝氣并實現(xiàn)第一次著火燃燒而轉(zhuǎn)為自行運轉(zhuǎn)。施加外力的裝置稱為啟動裝置。有人力啟動、電力啟動、壓縮啟動等。置稱為啟動裝置。有人力啟動、電力啟動、壓縮啟動等。 第五節(jié)第

27、五節(jié) 柴油機的主要性能指標(biāo)和型號規(guī)則柴油機的主要性能指標(biāo)和型號規(guī)則一、柴油機的主要性能指標(biāo)一、柴油機的主要性能指標(biāo) 柴油機的性能指標(biāo)包括柴油機的性能指標(biāo)包括動力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、排動力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、排放性能指標(biāo)、可靠性耐久性指標(biāo)放性能指標(biāo)、可靠性耐久性指標(biāo)等。等。1.動力性指標(biāo)動力性指標(biāo)（1）有效扭矩）有效扭矩：柴油機曲軸上對外輸出的扭矩稱為有效：柴油機曲軸上對外輸出的扭矩稱為有效扭矩。扭矩。（2）有效功率）有效功率：柴油機在單位時間內(nèi)對外作功的量稱為：柴油機在單位時間內(nèi)對外作功的量稱為有效功率。有效功率。A: 15分鐘功率分鐘功率：柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)：柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)15分鐘的最大

28、有效分鐘的最大有效功率。功率。B: 1小時功率小時功率：柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)：柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)1小時的最大有效功小時的最大有效功率率。C: 12小時功率小時功率：柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)：柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)12小時的最大有效小時的最大有效功率功率。D: 持續(xù)功率持續(xù)功率：柴油機允許長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率：柴油機允許長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率。（3）轉(zhuǎn)速：柴油機可在很寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任意轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)速：柴油機可在很寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任意轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。下運轉(zhuǎn)。2. 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（1）有效熱效率）有效熱效率：柴油機一個工作循環(huán)所發(fā)出的有效功：柴油機一個工作循環(huán)所發(fā)出的有效功與得到此功所消耗燃料中的

29、熱量之比稱為有效熱效率。與得到此功所消耗燃料中的熱量之比稱為有效熱效率。（2）有效燃油消耗率）有效燃油消耗率：柴油機每發(fā)出：柴油機每發(fā)出1kw有效功率，在有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油量，稱為有效燃油消耗率。內(nèi)所消耗的燃油量，稱為有效燃油消耗率。3.排放性能指標(biāo)：排放性能指標(biāo)： 柴油機的有害排放物主要包括有害氣體排放物和有柴油機的有害排放物主要包括有害氣體排放物和有害固體排放物害固體排放物顆粒。排放性能指標(biāo)由單位體積排氣中顆粒。排放性能指標(biāo)由單位體積排氣中有害排放物的體積表示。有害排放物的體積表示。4.可靠性耐久性指標(biāo)：可靠性耐久性指標(biāo)： 可靠性是指柴油機在規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件下，具有持續(xù)可靠性是指

30、柴油機在規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件下，具有持續(xù)工作不致因故障而影響柴油機正常運轉(zhuǎn)的能力。工作不致因故障而影響柴油機正常運轉(zhuǎn)的能力。二、柴油機的型號編制規(guī)則二、柴油機的型號編制規(guī)則例如：例如：16V240ZJB16缸，缸，V型，四沖程，缸徑型，四沖程，缸徑240mm，水，水冷增壓，機車用柴油機，變型結(jié)構(gòu)型。冷增壓，機車用柴油機，變型結(jié)構(gòu)型。第二章第二章 曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 活塞組活塞組 活塞組包括活塞組包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷活塞、活塞環(huán)、活塞銷及其固定件。及其固定件。一、活塞一、活塞1. 活塞的功用活塞的功用（1）活塞在氣缸中作往復(fù)運動進(jìn)行）活塞在氣缸中作往復(fù)運動進(jìn)行力的傳遞力的傳遞，

31、完成柴油，完成柴油機的工作循環(huán)。機的工作循環(huán)。（2）活塞、氣缸蓋、氣缸一起組成燃燒室。其中，活塞）活塞、氣缸蓋、氣缸一起組成燃燒室。其中，活塞組起組起密封作用密封作用，使燃?xì)饣旧喜宦┤肭S箱，同時，也限，使燃?xì)饣旧喜宦┤肭S箱，同時，也限制機油進(jìn)入燃燒室。制機油進(jìn)入燃燒室。（3）有些二沖程柴油機的活塞，還起到）有些二沖程柴油機的活塞，還起到控制氣孔開閉控制氣孔開閉的的作用。作用。 活塞的工作條件活塞的工作條件 （1）高溫）高溫 （2）高壓）高壓 （3）高速）高速 活塞材料活塞材料 制造活塞的材料主要有三類：制造活塞的材料主要有三類：鋁合金、鑄鐵和耐鋁合金、鑄鐵和耐熱鋼。熱鋼。（1）鋁合金）

32、鋁合金優(yōu)點優(yōu)點：導(dǎo)熱系數(shù)大，活塞所吸收的熱量能很快導(dǎo)出，從而：導(dǎo)熱系數(shù)大，活塞所吸收的熱量能很快導(dǎo)出，從而保持活塞溫度不致過高；比重小，也使往復(fù)慣性力減小。保持活塞溫度不致過高；比重小，也使往復(fù)慣性力減小。缺點缺點：受熱變形大；在高溫下的強度、剛度和耐磨性較低。：受熱變形大；在高溫下的強度、剛度和耐磨性較低。（2）鑄鐵）鑄鐵優(yōu)點優(yōu)點：強度高、硬度大、耐磨、耐高溫。：強度高、硬度大、耐磨、耐高溫。缺點缺點：比重大。：比重大。（3）耐熱鋼）耐熱鋼優(yōu)點優(yōu)點：熱強度高，能承受很高的熱負(fù)荷。：熱強度高，能承受很高的熱負(fù)荷。缺點缺點：比重大。：比重大。 采用采用鋼頂鋁裙組合式活塞鋼頂鋁裙組合式活塞。 活塞

33、構(gòu)造活塞構(gòu)造 活塞基本上可分為四個部分：活塞基本上可分為四個部分：頂部、環(huán)槽部、裙頂部、環(huán)槽部、裙部和銷座部和銷座。 （1）活塞頂部）活塞頂部 （2）環(huán)槽部分）環(huán)槽部分（3）活塞裙部）活塞裙部（4）活塞銷座）活塞銷座 活塞的冷卻活塞的冷卻 機車柴油機的活塞，通常采用機車柴油機的活塞，通常采用機油循環(huán)強制冷卻機油循環(huán)強制冷卻，以提高活塞組的工作可靠性，其冷卻方式有：以提高活塞組的工作可靠性，其冷卻方式有： （1）噴射冷卻）噴射冷卻 把機油用噴嘴直接噴射到活塞頂?shù)谋趁妫岳鋮s把機油用噴嘴直接噴射到活塞頂?shù)谋趁?，以冷卻活塞?；钊?。 （2）內(nèi)油道冷卻）內(nèi)油道冷卻 在活塞體內(nèi)設(shè)有螺旋環(huán)形或在活塞體內(nèi)設(shè)有

34、螺旋環(huán)形或環(huán)形內(nèi)油道環(huán)形內(nèi)油道，機油通過連，機油通過連桿、活塞銷和活塞銷座通道引入內(nèi)油道，冷卻活塞頭部桿、活塞銷和活塞銷座通道引入內(nèi)油道，冷卻活塞頭部后，從另一銷座的通道流回曲軸箱。后，從另一銷座的通道流回曲軸箱。二、活塞環(huán)二、活塞環(huán) 活塞環(huán)包括活塞環(huán)包括氣環(huán)氣環(huán)和和油環(huán)油環(huán)兩種。兩種。1. 活塞環(huán)的功用：活塞環(huán)的功用：（1）氣環(huán)的作用是）氣環(huán)的作用是密封密封活塞與氣缸之間的間隙，防止高活塞與氣缸之間的間隙，防止高溫、高壓燃?xì)鈴脑撻g隙中大量漏入曲軸箱；溫、高壓燃?xì)鈴脑撻g隙中大量漏入曲軸箱；導(dǎo)熱導(dǎo)熱作用。作用。（2）油環(huán)的作用是）油環(huán)的作用是上行布油，下行刮油上行布油，下行刮油。 2. 活塞環(huán)的

35、工作條件活塞環(huán)的工作條件（1）氣環(huán)直接受到高溫燃?xì)夂透邷鼗钊募訜?，其溫度）氣環(huán)直接受到高溫燃?xì)夂透邷鼗钊募訜?，其溫度較高。較高。（2）氣環(huán)在環(huán)槽中的運動十分復(fù)雜，劇烈的運動使氣環(huán)）氣環(huán)在環(huán)槽中的運動十分復(fù)雜，劇烈的運動使氣環(huán)受到交變的彎曲甚至扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，嚴(yán)重時會使環(huán)折斷。受到交變的彎曲甚至扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，嚴(yán)重時會使環(huán)折斷。 活塞環(huán)的材料活塞環(huán)的材料 活塞環(huán)要求耐磨、耐熱、耐沖擊，導(dǎo)熱性好，與活塞環(huán)要求耐磨、耐熱、耐沖擊，導(dǎo)熱性好，與氣缸的磨合性好，還要有一定的彈性。通常以氣缸的磨合性好，還要有一定的彈性。通常以合金鑄鐵合金鑄鐵應(yīng)用最為廣泛。應(yīng)用最為廣泛。 氣環(huán)的密封原理氣環(huán)的密封原理 氣環(huán)在自由狀

36、態(tài)時，外形尺寸要比氣缸內(nèi)徑大。氣環(huán)在自由狀態(tài)時，外形尺寸要比氣缸內(nèi)徑大。將它套裝在活塞環(huán)槽內(nèi)裝入氣缸后，氣環(huán)由于彈性而產(chǎn)將它套裝在活塞環(huán)槽內(nèi)裝入氣缸后，氣環(huán)由于彈性而產(chǎn)生徑向壓力，使氣環(huán)緊貼在氣缸壁上，形成生徑向壓力，使氣環(huán)緊貼在氣缸壁上，形成第一道密封第一道密封面面。在高壓燃?xì)獾淖饔孟拢瑢猸h(huán)壓緊在氣缸和環(huán)槽上，。在高壓燃?xì)獾淖饔孟拢瑢猸h(huán)壓緊在氣缸和環(huán)槽上，切斷了燃?xì)庀蛳侣獾耐ǖ?，形成切斷了燃?xì)庀蛳侣獾耐ǖ溃纬傻诙烂芊饷娴诙烂芊饷?。第一。第一道氣環(huán)阻止了大量燃?xì)庑孤?，仍有少量氣體從氣環(huán)開口道氣環(huán)阻止了大量燃?xì)庑孤?，仍有少量氣體從氣環(huán)開口處泄漏，但經(jīng)第二、三、四道氣環(huán)密封后，漏氣量

37、已很處泄漏，但經(jīng)第二、三、四道氣環(huán)密封后，漏氣量已很微小。微小。 氣環(huán)的切口氣環(huán)的切口 氣缸中燃?xì)饴┤肭S箱的唯一通道是活塞環(huán)的切氣缸中燃?xì)饴┤肭S箱的唯一通道是活塞環(huán)的切口，因此，切口的形狀和裝入氣缸后間隙的大小對漏氣口，因此，切口的形狀和裝入氣缸后間隙的大小對漏氣量有一定程度的影響。量有一定程度的影響。 閉口間隙閉口間隙：活塞環(huán)裝入氣缸后的切口間隙叫做閉口間隙。：活塞環(huán)裝入氣缸后的切口間隙叫做閉口間隙。 切口的形狀有：切口的形狀有：直切口、斜切口、搭切口直切口、斜切口、搭切口三種。三種。 常用的是直切口。常用的是直切口。 氣環(huán)的截面形狀氣環(huán)的截面形狀 （1）矩形環(huán)）矩形環(huán)（2）扭曲環(huán)）扭曲

38、環(huán)（3）桶面環(huán)）桶面環(huán)（4）梯形環(huán)）梯形環(huán)7. 氣環(huán)的泵油作用氣環(huán)的泵油作用 氣缸的下部靠飛濺潤滑。氣缸中、上部的潤滑，是通氣缸的下部靠飛濺潤滑。氣缸中、上部的潤滑，是通過氣環(huán)的泵油作用來達(dá)到的。當(dāng)過氣環(huán)的泵油作用來達(dá)到的。當(dāng)活塞下行活塞下行時，氣環(huán)因慣性時，氣環(huán)因慣性而貼靠在環(huán)槽的上側(cè)面，被氣環(huán)刮下的機油，聚積在氣環(huán)而貼靠在環(huán)槽的上側(cè)面，被氣環(huán)刮下的機油，聚積在氣環(huán)與油環(huán)槽的下方及氣環(huán)背面間隙內(nèi)，待與油環(huán)槽的下方及氣環(huán)背面間隙內(nèi)，待活塞上行時活塞上行時，氣環(huán)，氣環(huán)則貼靠在環(huán)槽的下平面上，此時機油被擠壓在氣環(huán)的上側(cè)則貼靠在環(huán)槽的下平面上，此時機油被擠壓在氣環(huán)的上側(cè) 面間隙內(nèi)。這樣活塞不斷地往返

39、運動，形成機油從氣缸壁面間隙內(nèi)。這樣活塞不斷地往返運動，形成機油從氣缸壁下部，曲折上升的下部，曲折上升的泵油現(xiàn)象。泵油現(xiàn)象。 頭幾道氣環(huán)的泵油作用，主要發(fā)生在進(jìn)氣和排氣過程頭幾道氣環(huán)的泵油作用，主要發(fā)生在進(jìn)氣和排氣過程中，而在壓縮和燃燒膨脹時，由于氣壓的作用，在活塞中，而在壓縮和燃燒膨脹時，由于氣壓的作用，在活塞下行時，氣環(huán)仍貼靠在環(huán)槽的下平面，使泵油作用受到下行時，氣環(huán)仍貼靠在環(huán)槽的下平面，使泵油作用受到限制。限制。 油環(huán)的作用和結(jié)構(gòu)形式油環(huán)的作用和結(jié)構(gòu)形式 （1）油環(huán)的作用）油環(huán)的作用 活塞與氣缸之間的摩擦靠飛濺的機油進(jìn)行潤滑，活塞與氣缸之間的摩擦靠飛濺的機油進(jìn)行潤滑，潤潤滑油膜的厚度，是

40、通過油環(huán)來控制的。當(dāng)活塞下行時，滑油膜的厚度，是通過油環(huán)來控制的。當(dāng)活塞下行時，靠油環(huán)本身的彈力，時油環(huán)外圓面得刃口與氣缸面密靠油環(huán)本身的彈力，時油環(huán)外圓面得刃口與氣缸面密貼，滑過氣缸面，刮下粘附在氣缸壁上多余的機油。貼，滑過氣缸面，刮下粘附在氣缸壁上多余的機油。為保證油環(huán)順利刮油，在油環(huán)背面及油環(huán)下方的活塞為保證油環(huán)順利刮油，在油環(huán)背面及油環(huán)下方的活塞壁面上開有排油孔，使刮下的機油，直接流回油底殼。壁面上開有排油孔，使刮下的機油，直接流回油底殼。當(dāng)活塞上行時，油環(huán)外圓面的上邊緣倒角形成油楔，當(dāng)活塞上行時，油環(huán)外圓面的上邊緣倒角形成油楔，把機油均勻地分布在氣缸壁上。把機油均勻地分布在氣缸壁上。

41、 上行布油，下行刮油上行布油，下行刮油。（2）油環(huán)的結(jié)構(gòu)形式）油環(huán)的結(jié)構(gòu)形式 油環(huán)分為油環(huán)分為普通油環(huán)普通油環(huán)和和組合式油環(huán)組合式油環(huán)兩種。兩種。 普通油環(huán)一般是用合金鑄鐵制造的。在它的外圓住普通油環(huán)一般是用合金鑄鐵制造的。在它的外圓住表面中間車削出一個油環(huán)嘴，并對它的上、下唇倒角。表面中間車削出一個油環(huán)嘴，并對它的上、下唇倒角。 為使油環(huán)有較強的刮油能力，采用為使油環(huán)有較強的刮油能力，采用彈簧漲圈環(huán)彈簧漲圈環(huán)。三、活塞銷三、活塞銷 活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體壓力傳給連桿。的氣體壓力傳給連桿。 活塞銷與活塞銷座孔以及連桿小頭襯

42、套孔德配合有活塞銷與活塞銷座孔以及連桿小頭襯套孔德配合有三種方式：三種方式：（1）擺動式：）擺動式： 活塞銷固定在連桿小頭襯套內(nèi)，對于活塞銷座右相對活塞銷固定在連桿小頭襯套內(nèi)，對于活塞銷座右相對的擺動。的擺動。（2）固定式）固定式 活塞銷固定在銷座孔內(nèi)，對于連桿小頭襯套可相對轉(zhuǎn)活塞銷固定在銷座孔內(nèi)，對于連桿小頭襯套可相對轉(zhuǎn)動。動。（3）浮動式）浮動式 活塞銷在連桿小頭襯套內(nèi)和活塞銷座內(nèi)，都可自由轉(zhuǎn)活塞銷在連桿小頭襯套內(nèi)和活塞銷座內(nèi)，都可自由轉(zhuǎn)動，圓柱面的磨損比較均勻。動，圓柱面的磨損比較均勻。四、活塞組常見故障四、活塞組常見故障 活塞頂面疲勞裂紋活塞頂面疲勞裂紋 環(huán)與環(huán)槽的磨損環(huán)與環(huán)槽的磨損

43、活塞環(huán)己環(huán)岸的斷裂活塞環(huán)己環(huán)岸的斷裂 銷和銷座的疲勞裂紋銷和銷座的疲勞裂紋1.活塞裙部磨損活塞裙部磨損 第二節(jié)第二節(jié) 連桿組連桿組 連桿組包括連桿組包括連桿（連桿體和連桿蓋）連桿（連桿體和連桿蓋）、連桿螺栓連桿螺栓和和連桿軸承。連桿軸承。一、連桿一、連桿 連桿的作用連桿的作用 連桿用來把活塞承受的氣體壓力傳遞給曲軸，同連桿用來把活塞承受的氣體壓力傳遞給曲軸，同時把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。時把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。 2. 連桿的工作條件連桿的工作條件1. 連桿在工作時承受著活塞傳來的氣體壓力、活塞連桿在工作時承受著活塞傳來的氣體壓力、活塞運動的往復(fù)慣性力和曲軸對連桿的反

44、作用力運動的往復(fù)慣性力和曲軸對連桿的反作用力。 要求具有足夠的強度和剛度。要求具有足夠的強度和剛度。強度不足強度不足：導(dǎo)致連桿斷裂，打壞機體或其他零部件，造成：導(dǎo)致連桿斷裂，打壞機體或其他零部件，造成嚴(yán)重事故。嚴(yán)重事故。剛度不足剛度不足：連桿大頭孔失圓，軸瓦的潤滑油膜被破壞而使：連桿大頭孔失圓，軸瓦的潤滑油膜被破壞而使軸頸或軸瓦燒損、連桿彎曲，造成活塞與氣缸套偏磨、活軸頸或軸瓦燒損、連桿彎曲，造成活塞與氣缸套偏磨、活塞環(huán)漏氣竄油等。塞環(huán)漏氣竄油等。3. 連桿材料連桿材料 連桿應(yīng)采用強度、剛度和沖擊韌性均較高的材料制造。連桿應(yīng)采用強度、剛度和沖擊韌性均較高的材料制造。 機車柴油機的連桿幾乎全部采

45、用機車柴油機的連桿幾乎全部采用中碳合金鋼制造中碳合金鋼制造。4. 連桿構(gòu)造連桿構(gòu)造連桿主要由連桿主要由連桿小頭連桿小頭、連桿桿身連桿桿身和和連桿大頭連桿大頭三部分組成。三部分組成。（1）連桿小頭）連桿小頭 連桿小頭從小頭孔軸向看是一個近似的圓環(huán)與桿身連連桿小頭從小頭孔軸向看是一個近似的圓環(huán)與桿身連接。由于向下的壓力大于向上的力，因此連桿小頭孔寬帶接。由于向下的壓力大于向上的力，因此連桿小頭孔寬帶常做成常做成上部窄下部寬上部窄下部寬的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。 連桿小頭孔內(nèi)通常有一個壓配的襯套，其材料為鉛連桿小頭孔內(nèi)通常有一個壓配的襯套，其材料為鉛青銅或鋼背銅鉛錫合金層組成的雙金屬襯套，與活塞銷青銅或鋼背銅

46、鉛錫合金層組成的雙金屬襯套，與活塞銷構(gòu)成一對摩擦副。構(gòu)成一對摩擦副。 機車柴油機連桿小頭多采用機車柴油機連桿小頭多采用強制潤滑強制潤滑，在連桿桿身內(nèi)，在連桿桿身內(nèi)鉆一個油道，使從曲軸的曲柄銷油孔內(nèi)來的壓力油經(jīng)此油鉆一個油道，使從曲軸的曲柄銷油孔內(nèi)來的壓力油經(jīng)此油道進(jìn)入連桿小頭襯套。還在連桿小頭頂部裝一個小噴嘴，道進(jìn)入連桿小頭襯套。還在連桿小頭頂部裝一個小噴嘴，利用壓力油噴到活塞頂?shù)酌鎭砝鋮s活塞。利用壓力油噴到活塞頂?shù)酌鎭砝鋮s活塞。（2）連桿桿身）連桿桿身 桿身的截面形狀一般采用桿身的截面形狀一般采用工字型工字型。（3）連桿大頭）連桿大頭 為使連桿能裝到曲軸上，連桿大頭是分開結(jié)構(gòu)；由連為使連桿能

47、裝到曲軸上，連桿大頭是分開結(jié)構(gòu)；由連桿桿身大頭部分和連桿蓋合成為一個圓，用螺栓或螺釘裝桿桿身大頭部分和連桿蓋合成為一個圓，用螺栓或螺釘裝配在一起。配在一起。連桿大頭體與蓋的剖分面形式有兩種，一種為連桿大頭體與蓋的剖分面形式有兩種，一種為平切口平切口，另，另一種為一種為斜切口。斜切口。二、二、V型柴油機連桿型柴油機連桿 V型柴油機左、右兩列氣缸中，對應(yīng)的左缸和右缸的型柴油機左、右兩列氣缸中，對應(yīng)的左缸和右缸的兩根連桿是裝在同一個曲柄銷上的。按連接方式的不同，兩根連桿是裝在同一個曲柄銷上的。按連接方式的不同，V型柴油機連桿形式有下列三種：型柴油機連桿形式有下列三種：1. 并列連桿并列連桿 兩根結(jié)構(gòu)

48、形式完全一樣的連桿一前一后裝在一個曲柄兩根結(jié)構(gòu)形式完全一樣的連桿一前一后裝在一個曲柄銷上。銷上。優(yōu)點優(yōu)點：兩列氣缸的活塞連桿組運動規(guī)律相同，動力性能一：兩列氣缸的活塞連桿組運動規(guī)律相同，動力性能一樣，連桿可以互換，因而便于生產(chǎn)和維修。樣，連桿可以互換，因而便于生產(chǎn)和維修。缺點缺點：兩列氣缸的中心線沿曲軸軸向要錯開一段距離（錯：兩列氣缸的中心線沿曲軸軸向要錯開一段距離（錯缸距），所以曲軸長度、機體長度要增加，剛度下降，機缸距），所以曲軸長度、機體長度要增加，剛度下降，機體的結(jié)構(gòu)和受力不對稱。體的結(jié)構(gòu)和受力不對稱。2. 主副連桿主副連桿 一列氣缸的每個連桿大頭直接裝在曲柄銷上，稱為一列氣缸的每個連

49、桿大頭直接裝在曲柄銷上，稱為“主連桿主連桿”；另一列氣缸的連桿裝在對應(yīng)的主連桿大頭的；另一列氣缸的連桿裝在對應(yīng)的主連桿大頭的凸耳上，通過圓柱形粗銷壓入凸耳中連接起來，這種連桿凸耳上，通過圓柱形粗銷壓入凸耳中連接起來，這種連桿稱為副連桿。稱為副連桿。優(yōu)點優(yōu)點：柴油機整體長度短，主連桿大頭剛度大，軸承承壓：柴油機整體長度短，主連桿大頭剛度大，軸承承壓狀況好。狀況好。缺點缺點：連桿無互換性，副連桿對主連桿要產(chǎn)生附加作用力，：連桿無互換性，副連桿對主連桿要產(chǎn)生附加作用力，而且左、右兩缸的活塞連桿組運動規(guī)律不一樣，兩缸的壓而且左、右兩缸的活塞連桿組運動規(guī)律不一樣，兩缸的壓縮比不一致，燃燒過程不同?？s比不

50、一致，燃燒過程不同。3. 叉片式連桿叉片式連桿 同一曲柄銷上連接的兩根對應(yīng)連桿與氣缸中心線在同同一曲柄銷上連接的兩根對應(yīng)連桿與氣缸中心線在同一平面內(nèi)。其中一個連桿的大頭做成叉形，稱為一平面內(nèi)。其中一個連桿的大頭做成叉形，稱為“叉形連叉形連桿桿”，另一個連桿的大頭做成片狀，插在叉形連桿的大頭，另一個連桿的大頭做成片狀，插在叉形連桿的大頭叉形內(nèi)。叉形內(nèi)。優(yōu)點優(yōu)點：兩列氣缸中活塞連桿組的運動規(guī)律一樣，動力性能：兩列氣缸中活塞連桿組的運動規(guī)律一樣，動力性能相同，不存在錯缸距；相同，不存在錯缸距；缺點缺點：叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，剛度差受力變形較：叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，剛度差受力變形較大。大。

51、三、連桿軸瓦三、連桿軸瓦 在連桿大頭孔內(nèi)裝有滑動軸承，由于連桿大頭是剖在連桿大頭孔內(nèi)裝有滑動軸承，由于連桿大頭是剖分結(jié)構(gòu)，所以滑動軸承也是兩塊分開的軸瓦，稱為連桿軸分結(jié)構(gòu)，所以滑動軸承也是兩塊分開的軸瓦，稱為連桿軸瓦。瓦。連桿上瓦：連桿上瓦：為受力瓦，為了保證上瓦的承載面積和油膜的為受力瓦，為了保證上瓦的承載面積和油膜的承載能力，在工作面上一般不設(shè)油槽和油孔。承載能力，在工作面上一般不設(shè)油槽和油孔。連桿下瓦：連桿下瓦：為非受力瓦，在其工作面的中央設(shè)有一道油槽，為非受力瓦，在其工作面的中央設(shè)有一道油槽，槽內(nèi)分布有槽內(nèi)分布有10個油孔。個油孔。過盈量過盈量四、連桿螺栓四、連桿螺栓連桿螺栓用于將連桿

52、蓋與連桿體連接成一體。連桿螺栓用于將連桿蓋與連桿體連接成一體。 第三節(jié)第三節(jié) 曲軸組曲軸組 曲軸組通常由曲軸、聯(lián)軸器、扭振減震器、傳動齒輪曲軸組通常由曲軸、聯(lián)軸器、扭振減震器、傳動齒輪和油封裝置等組成。和油封裝置等組成。一、曲軸一、曲軸 曲軸的功用曲軸的功用 將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動，活塞上的燃將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動，活塞上的燃?xì)鈮毫νㄟ^連桿轉(zhuǎn)換為曲軸的扭轉(zhuǎn)力矩輸出，同時保證氣壓力通過連桿轉(zhuǎn)換為曲軸的扭轉(zhuǎn)力矩輸出，同時保證活塞在進(jìn)、排氣和壓縮沖程期間的運動，另外還要帶動活塞在進(jìn)、排氣和壓縮沖程期間的運動，另外還要帶動柴油機自身的一些附件如凸輪軸、配氣機構(gòu)、噴油泵、調(diào)柴油機自身的一

53、些附件如凸輪軸、配氣機構(gòu)、噴油泵、調(diào)速器、水泵等的運轉(zhuǎn)。速器、水泵等的運轉(zhuǎn)。2. 工作條件工作條件（1）受力復(fù)雜，容易產(chǎn)生疲勞破壞。）受力復(fù)雜，容易產(chǎn)生疲勞破壞。（2）軸頸與軸承之間有強烈的摩擦和磨損。）軸頸與軸承之間有強烈的摩擦和磨損。3. 曲軸的材料曲軸的材料 常用的曲軸材料有兩種，一種為鋼，另一種為合金球常用的曲軸材料有兩種，一種為鋼，另一種為合金球墨鑄鐵。墨鑄鐵。（1）鋼）鋼優(yōu)點：強度高，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和表面處理后有一定的疲勞強優(yōu)點：強度高，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和表面處理后有一定的疲勞強度，耐磨性較好。度，耐磨性較好。（2）合金球墨鑄鐵）合金球墨鑄鐵優(yōu)點：對應(yīng)力集中不敏感，耐磨性好，有較好的吸振優(yōu)點

54、：對應(yīng)力集中不敏感，耐磨性好，有較好的吸振性能，價廉，可澆鑄成合理的形狀，以有利于減輕重量和性能，價廉，可澆鑄成合理的形狀，以有利于減輕重量和提高強度。提高強度。缺點：強度低，剛度差，為保證剛度，曲軸尺寸必須做的缺點：強度低，剛度差，為保證剛度，曲軸尺寸必須做的很大，增加了曲軸的重量。很大，增加了曲軸的重量。4. 曲軸的總體構(gòu)造曲軸的總體構(gòu)造 課本課本39頁頁5. 曲軸的分類曲軸的分類 （1）按主軸頸的數(shù)目分）按主軸頸的數(shù)目分 全支承式曲軸：在相鄰的兩個曲柄之間都設(shè)置有主軸全支承式曲軸：在相鄰的兩個曲柄之間都設(shè)置有主軸頸頸 的曲軸。的曲軸。 非全支承式曲軸：非全支承式曲軸： （2）按結(jié)構(gòu)形式分

55、）按結(jié)構(gòu)形式分整體式曲軸：曲軸的各組成部分鑄成為一根整體。整體式曲軸：曲軸的各組成部分鑄成為一根整體。組合式曲軸：曲軸各部分毛坯單獨鑄造，經(jīng)機械加工后再組合式曲軸：曲軸各部分毛坯單獨鑄造，經(jīng)機械加工后再組合在一起的。組合在一起的。3. 按曲柄臂形式分按曲柄臂形式分曲柄式曲軸：一個曲柄上既有主軸頸和曲柄銷，也有曲柄曲柄式曲軸：一個曲柄上既有主軸頸和曲柄銷，也有曲柄臂的。臂的。盤形曲軸：只有主軸頸和曲柄銷，由主軸頸兼做曲柄臂的盤形曲軸：只有主軸頸和曲柄銷，由主軸頸兼做曲柄臂的曲軸。曲軸。6.曲軸的構(gòu)造曲軸的構(gòu)造（1）曲柄排列方式）曲柄排列方式（2）曲柄結(jié)構(gòu)形式）曲柄結(jié)構(gòu)形式 曲柄由主軸頸、曲柄銷和

56、曲柄臂組成。曲柄由主軸頸、曲柄銷和曲柄臂組成。二、聯(lián)軸器二、聯(lián)軸器 柴油機曲軸的功率輸出端（后端）要連接從動機械，柴油機曲軸的功率輸出端（后端）要連接從動機械，并帶動其轉(zhuǎn)動，因此必須有一個聯(lián)軸器。聯(lián)軸器可以是并帶動其轉(zhuǎn)動，因此必須有一個聯(lián)軸器。聯(lián)軸器可以是剛性的，如法蘭盤，也可以是彈性的。剛性的，如法蘭盤，也可以是彈性的。 彈性聯(lián)軸節(jié)的作用彈性聯(lián)軸節(jié)的作用 （1）可以起飛輪作用，并能均勻地傳遞扭矩。）可以起飛輪作用，并能均勻地傳遞扭矩。 （2）減少曲軸與從動機械轉(zhuǎn)軸之間因不同心造成的振）減少曲軸與從動機械轉(zhuǎn)軸之間因不同心造成的振動和噪音。動和噪音。 （3）能緩和柴油機啟動、變速和停車時對從動機

57、械的）能緩和柴油機啟動、變速和停車時對從動機械的沖擊。沖擊。（4）還可以改變曲軸軸系的扭振動力性能，起一定的減）還可以改變曲軸軸系的扭振動力性能，起一定的減振和避振的作用。振和避振的作用。2. 彈性聯(lián)軸節(jié)的構(gòu)造彈性聯(lián)軸節(jié)的構(gòu)造 采用徑向簧片式彈性聯(lián)軸節(jié)采用徑向簧片式彈性聯(lián)軸節(jié)3. 彈性聯(lián)軸節(jié)工作原理彈性聯(lián)軸節(jié)工作原理 柴油機輸出扭矩的傳遞，是通過與曲軸一起轉(zhuǎn)動的柴油機輸出扭矩的傳遞，是通過與曲軸一起轉(zhuǎn)動的花鍵軸來驅(qū)動彈簧片，經(jīng)簧片組將扭矩傳遞到傳遞機械的花鍵軸來驅(qū)動彈簧片，經(jīng)簧片組將扭矩傳遞到傳遞機械的轉(zhuǎn)軸上。由于是通過簧片組傳遞力矩，使得柴油機與從動轉(zhuǎn)軸上。由于是通過簧片組傳遞力矩，使得柴油

58、機與從動機械之間成為彈性聯(lián)結(jié)，起到了緩和沖擊的作用。機械之間成為彈性聯(lián)結(jié)，起到了緩和沖擊的作用。 當(dāng)曲軸軸系發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，簧片產(chǎn)生反復(fù)的反向當(dāng)曲軸軸系發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，簧片產(chǎn)生反復(fù)的反向變形，迫使聯(lián)軸器內(nèi)機油的流動反復(fù)換向，因而產(chǎn)生較大變形，迫使聯(lián)軸器內(nèi)機油的流動反復(fù)換向，因而產(chǎn)生較大的粘滯摩擦阻尼，同時由于簧片的變形，產(chǎn)生彈性反力矩，的粘滯摩擦阻尼，同時由于簧片的變形，產(chǎn)生彈性反力矩，起到了一定的抑制扭振振幅的作用。起到了一定的抑制扭振振幅的作用。三、減振器三、減振器 為避免曲軸產(chǎn)生強烈的扭振共振，對運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要為避免曲軸產(chǎn)生強烈的扭振共振，對運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高的機車柴油機都裝有減振器。減振

59、器一般安裝在求較高的機車柴油機都裝有減振器。減振器一般安裝在扭振振幅最大的曲軸自由端。扭振振幅最大的曲軸自由端。 根據(jù)減振原理的不同，減振器可分為兩類：根據(jù)減振原理的不同，減振器可分為兩類： 動力式減振器：依靠自身的動力作用產(chǎn)生反力矩來抵制動力式減振器：依靠自身的動力作用產(chǎn)生反力矩來抵制干擾力矩。在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可對一定的扭振共振起抑干擾力矩。在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可對一定的扭振共振起抑制作用。制作用。 阻尼式減振器：利用阻尼元件來吸外界加給曲軸的干擾阻尼式減振器：利用阻尼元件來吸外界加給曲軸的干擾力矩能量，以起到衰減振動的目的。力矩能量，以起到衰減振動的目的。 16V240ZJB型柴油機采用動力式

60、和阻尼式相結(jié)合的型柴油機采用動力式和阻尼式相結(jié)合的硅油簧片減振器，其中硅油起阻尼作用，簧片起動力作用。硅油簧片減振器，其中硅油起阻尼作用，簧片起動力作用。減振器通過平鍵熱裝到曲軸的自由端。減振器通過平鍵熱裝到曲軸的自由端。工作原理：工作原理： 當(dāng)柴油機曲軸發(fā)生扭振時，減振器隨曲軸一起扭擺，當(dāng)柴油機曲軸發(fā)生扭振時，減振器隨曲軸一起扭擺，而慣性體由于沒有剛性約束，仍按慣性保持等速轉(zhuǎn)動，因而慣性體由于沒有剛性約束，仍按慣性保持等速轉(zhuǎn)動，因此與減振器產(chǎn)生相對位移，使簧片產(chǎn)生彎曲變形，并使黏此與減振器產(chǎn)生相對位移，使簧片產(chǎn)生彎曲變形，并使黏度極大地硅油層受到剪切，同時彈簧片變形產(chǎn)生的度極大地硅油層受到剪