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文檔簡介

1、 第一章第一章 發(fā)動機構造及工作原理發(fā)動機構造及工作原理 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動機概述發(fā)動機概述 第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機的分類及基本構造發(fā)動機的分類及基本構造 第三節(jié)第三節(jié) 曲柄連桿機構曲柄連桿機構 第四節(jié)第四節(jié) 配氣機構配氣機構 第五節(jié)第五節(jié) 柴油發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)柴油發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng) 第六節(jié)第六節(jié) 柴油發(fā)動機的空冷及水冷系統(tǒng)柴油發(fā)動機的空冷及水冷系統(tǒng) 第七節(jié)第七節(jié) 柴油發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)柴油發(fā)動機的潤滑系統(tǒng) 第八節(jié)第八節(jié) 柴油發(fā)動機的啟動系統(tǒng)柴油發(fā)動機的啟動系統(tǒng) 第九節(jié)第九節(jié) 發(fā)動機油品的基礎知識及保養(yǎng)維護發(fā)動機油品的基礎知識及保養(yǎng)維護 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動機概述發(fā)動機概述1. 內燃機的概念內

2、燃機的概念: 燃料在發(fā)動機內部燃燒將產生的熱能轉變成機械能的裝置內燃機的分類內燃機的分類1) 按照所用燃料分類按照所用燃料分類 內燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機。2) 按照行程分類按照行程分類 內燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數可分為四行程內燃機和二行程內燃機。3) 按照冷卻方式分類按照冷卻方式分類 內燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風冷發(fā)動機。4) 按照氣缸數目分類按照氣缸數目分類 內燃機按照氣缸數目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。5) 按照氣缸排列方式分類按照氣缸排列方式分類 內燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。2. 不同內燃機的圖片展示不同內

3、燃機的圖片展示3. 內燃機的發(fā)展歷史內燃機的發(fā)展歷史1. 1860年,法國發(fā)明家萊諾制成了第一臺實用內燃機(單缸、二沖程、無壓縮和電點火的煤氣機。2. 1876年,德國人奧托制成了第一臺四沖程往復活塞式內燃機(單缸、臥式、以煤氣為燃料、功率大約為2.21KW、180r/min)。3. 1883年,德國人戴姆勒和邁巴赫制成了第一臺四沖程往復式汽油機,此發(fā)動機上安裝了邁巴赫設計的化油器。與此同時,卡爾.本茨研制成功了第一代點火裝置和水冷式散熱器。4. 德國狄塞爾博士于1892年獲得壓縮點火壓縮機的技術專利, 1897年制成了第一臺壓縮點火的“狄塞爾”內燃機,即柴油機。 5. 1905年, 世界上第

4、一臺二沖程柴油機誕生。6. 1930年, 世界上第一臺廢氣渦輪增壓柴油機誕生。4.工程機械一般使用工程機械一般使用四沖程四沖程發(fā)動機發(fā)動機 包括包括:1.進氣沖程 2.壓縮沖程 3.作功沖程 4.排氣沖程四缸發(fā)動機曲軸每旋轉180按1-3-4-2缸的順序噴油六缸發(fā)動機曲軸每旋轉120按1-5-3-6-2-4缸的順序噴油5. 四沖程柴油機結構特點與工作原理四沖程柴油機結構特點與工作原理 結構特點:結構特點:沒有火花塞,噴油器直接安裝在氣缸頂向氣缸內噴油 工作原理:工作原理:進氣行程進入氣缸的是純空氣,而不是可燃混合氣;在壓縮行程末,噴油器向氣缸噴入高壓柴油,由于氣缸的高溫高壓作用,柴油迅速著火燃

5、燒,使氣體急劇膨脹,推動活塞作功。其著火方式屬于壓燃式,而不是汽油機的點燃式。 第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機的分類及基本構造發(fā)動機的分類及基本構造2.1.發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類內燃機的分類方法很多,按照不同的分類方法可以把內燃機分成不同的類型 (1) 按照所用燃料分類 內燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機。使用汽油為燃料的內燃機稱為汽油機;使用柴油機為燃料的內燃機稱為柴油機。汽油機與 柴油機比較各有特點;汽油機轉速高,質量小,噪音小,起動容易,制造成本低;柴油機壓縮比大,熱效率高,經濟性能和排放性能都比汽油機好。 (2) 按照行程分類 內燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數可分為四行程內

6、燃機和二行程內燃機。把曲軸轉兩圈(720),活塞在氣缸內上下往復運動四個行程,完成一個工作循環(huán)的內燃機稱為四行程內燃機;而把曲軸轉一圈(360),活塞在氣缸 內上下往復運動兩個行程,完成一個工作循環(huán)的內燃機稱為二行程內燃機。工程機械發(fā)動機廣泛使用四行程內燃機。 (3)按照冷卻方式分類 內燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質進行 冷卻的;而風冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻,工作可*,冷卻效果好,被廣泛地應用于工程機械車用發(fā)動機。 (4)按照氣缸

7、數目分 內燃機按照氣缸數目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機;有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機?,F代工程機械用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。 (5)按照氣缸排列方式分類 內燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列,一般是垂直布置的,但為了降低高度,有時也把氣缸 布置成傾斜的甚至水平的;雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列,兩列之間的夾角出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時,推開出油閥,高壓柴油經出油閥進入高壓油管,通過噴油器噴入燃燒室。 5.7.3.3. 回油過程

8、回油過程 柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此后柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。結論:通過上述討論,得出下列結論 柱塞往復運動總行程L是不變的,由凸輪的升程決定。 柱塞每循環(huán)的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。 供油開始時刻不隨供油行程的變化而變化。 轉動柱塞可改變供油終了時刻,從而改變供油量。 5.8.5.8.調速器調速器 5.8.1.5.8.1.噴油泵的速度特性噴油泵

9、的速度特性 噴油泵每個工作循環(huán)的供油量主要取決于調節(jié)拉桿的位置。此外,還受到發(fā)動機轉速的影響。在調節(jié)拉桿位置不變時,隨著發(fā)動機曲軸轉速的增大,柱塞有效行程略有所增加,而供油量也略有增大;反之,供油量略有減少。這種供油量隨轉速變化的關系稱為噴油泵的速度特性。 5.8.2. 5.8.2. 調速器的功用、形式調速器的功用、形式 功用:功用:噴油泵的速度特性對工況多變的柴油機是非常不利的。當發(fā)動機負荷稍有變化時,導致發(fā)動機轉速變化很大。當負荷減小時,轉速升高,轉速升高導致柱塞泵循環(huán)供油量增加,循環(huán)供油量增加又導致轉速進一步升高,這樣不斷地惡性循環(huán),造成發(fā)動機轉速越來越高,最后飛車;反之,當負荷增大時,

10、轉速降低,轉速降低導致柱塞泵循環(huán)供油量減少,循環(huán)供油量減少又導致轉速進一步降低,這樣不斷地惡性循環(huán),造成發(fā)動機轉速越來越低,最后熄火。 要改變這種惡性循環(huán),就要求有一種能根據負荷的變化,自動調節(jié)供油量。使發(fā)動機在規(guī)定的轉速范圍內穩(wěn)定運轉的自動控制機構。移動供油拉桿,可以改變循環(huán)供油量,使發(fā)動機的轉速基本不變。因此,柴油機要滿足使用要求,就必須安裝調速器調速器是根據發(fā)動機負荷變化而自動調節(jié)供油量,從而保證發(fā)動機的轉速穩(wěn)定在很小的范圍內變化。 調速器的型式:調速器的型式:按功能分有兩速調速器、全速調速器、定速調速器和綜合調速器;按轉速傳感分有氣動式調速器、機械離心式調速器和復合式調速器。 5.8.

11、3.機械離心式調速器的工作原理機械離心式調速器的工作原理 機械離心式調速器是根據彈簧力和離心力相平衡進行調速的,工作中,彈簧力總是將供油拉桿向循環(huán)供油量增加的方向移動;而離心力總是將供油拉桿向循環(huán)供油量減少的方向移動。當負荷減小時,轉速升高,離心力大于彈簧力,供油拉桿向循環(huán)供油量減少的方向移動,循環(huán)供油量減小,轉速降低,離心力又小于彈簧力,供油拉桿又向循環(huán)供油量增加的方向移動,循環(huán)供油量增加,轉速又升高,直到離心力和彈簧力平衡,供油拉桿才保持不變。這樣轉速基本穩(wěn)定在很小的范圍內變化。 反之當負荷增加時,轉速降低,彈簧力大于離心力,供油拉桿向循環(huán)供油量增加的方向移動,循環(huán)供油量增加,轉速升高,彈

12、簧力又小于離心力,供油拉桿又向循環(huán)供油量減小的方向移動,循環(huán)供油量減小,轉速又降低,直到離心力和彈簧力平衡。 5.8.4. 5.8.4. 兩速調速器兩速調速器 作用作用:兩速調速器適用于一般條件下使用的汽車柴油機,它只能自動穩(wěn)定和限制柴油機最低與最高轉速,而在所有中間轉速范圍內則由駕駛員控制。結構如圖結構如圖: 1-飛塊 2-支持杠桿 3-控制杠桿 4-滾輪 5-凸輪軸 6-浮動杠桿 7-調速彈簧 8-速度調定杠桿9-供油調節(jié)齒桿 10-拉力杠桿 11-速度調整螺栓 12-起動彈簧 13-連桿 14-導動杠桿 15-怠速彈簧16-滑套5.8.5.全程式調速器全程式調速器 在柴油機所有工作轉速范

13、圍內都能起調節(jié)作用的調速器。它主要用于負荷、轉速變化較大的汽車、拖拉機和工程機械上。 調速器控制調節(jié)齒條動作以改變噴油量。 當發(fā)動機負荷變大,轉速下降時,調速器自動增加噴油量,防止發(fā)動機停機。 當發(fā)動機負荷變小,轉速提高時,調速器自動減少噴油量,防止發(fā)動機轉速過高。 操作駕駛室內的油門控制桿,調節(jié)調速器,可在全程范圍內改變轉速。全程式調速器工作原理全程式調速器工作原理 (1 1)起動工況)起動工況 起動時:起動時: 調速手柄推靠高速限止螺釘,此時調速彈簧被拉伸,拉動張力桿以銷軸為支點逆時針擺動,并壓縮起動彈簧,帶動起動桿、調速套筒左移,使飛錘處于完全閉合狀態(tài)。與此同時,起動桿下端球頭銷將油量調

14、節(jié)套筒向右撥到起動加濃位置,供油量最大,有利于柴油機起動。 起動后,飛錘產生的離心力克服起動彈簧的彈力,將調速套筒推向右方,使起動桿以銷軸為支點順時針擺動,一直到抵靠到張力桿擋銷為止。此時起動桿下端球頭銷將油量調節(jié)套筒向左撥,使供油量自動減少,完成起動過程。這時應將調速手柄推靠怠調整螺釘,則起動桿、張力桿在飛錘離心力的軸向分力作用下,以銷軸為支點順時針擺動,油量調節(jié)套筒左移,供油量減少,以防柴油機高速空轉。(2 2)怠速工況)怠速工況 柴油機怠速運轉時,調速手柄推靠怠調整螺釘,油量調節(jié)套筒左移至最小供油量位置,此時調速彈簧的張力幾乎為零,調速器飛錘產生的離心力與怠速彈簧力相平衡。 當柴油機因摩

15、擦阻力等原因而使轉速下降時,則飛錘的離心力減小,上述平衡被破壞,在怠速彈簧的作用下,張力桿、起動桿以銷軸為支點逆時針擺動,油量調節(jié)套筒右移,供油量增加,使柴油機轉速回升,保持怠速穩(wěn)定,防止熄火。相反,若柴油機因某些原因而使轉速上升時,調速器動作與上述相反,會自動減少油量,以保持怠速穩(wěn)定。(3 3)部份負荷及標定工況)部份負荷及標定工況 調速手柄處于怠調整螺釘和高速限止螺釘之間的任一位置,發(fā)動機在部份負荷下工作,調速彈簧對拉力桿的拉力與調速器飛錘離心力的軸向分力保持平衡,油量調節(jié)套筒也穩(wěn)定在某一中間供油量位置,發(fā)動機在某一中間轉速穩(wěn)定工作。 工作中,若發(fā)動機外界負荷減小,發(fā)動機轉速就會升高,飛錘

16、離心力增大,原有的平衡被破壞,將克服調速彈簧拉力,使調速滑套右移,推動起動桿、張力桿以銷軸為支點順時針擺動,油量調節(jié)套筒左移,供油量減少,使柴油機轉速回落,保持轉速基本穩(wěn)定。相反,若發(fā)動機外界負荷增加,調速過程與上相反,使供油量增加,以適應外界負荷增加的需要,保持轉速基本穩(wěn)定。只要選定個調速手柄位置,就有一個相應的發(fā)動機轉速與其對應。當調速手柄推靠高速限止螺釘,發(fā)動機在標定工況下工作時,發(fā)動機轉速也就處于標定轉速。像這種在所有轉速范圍內都能根據發(fā)動機負荷變化自動改變供油量,以保持轉速穩(wěn)定的調速器就稱為全程式調速器。 (4 4)高速控制)高速控制 當發(fā)動機在標定工況下完全卸載,發(fā)動機轉速急速升高

17、,達到最高空轉轉速,飛錘離心力達到最大值,克服調速彈簧拉力,推動起動桿、張力桿以銷軸為支點順時針擺動,油量調節(jié)套筒左移,供油量減少,使柴油機轉速回落,防止發(fā)動機轉速進一步升高而造成“飛車”。(5 5)標定油量調節(jié))標定油量調節(jié) 柴油機標定工況時的油量應符合要求,在噴油泵出廠和修理時都需要進行檢查和調整。標定油量調整可通過泵體外部的油量調節(jié)螺釘進行調整。擰入調整螺釘時,調整桿以支撐銷為軸逆時針轉動,帶動油量調節(jié)套筒右移,供油量增加;反之,擰出調節(jié)螺釘,標定油量減少。5.9.5.9.噴油提前角調節(jié)裝置噴油提前角調節(jié)裝置 5.9.1.5.9.1.噴油提前角噴油提前角影響:噴油提前角的大小對柴油機影響

18、極大,若其過大,將導致發(fā)動機工作粗暴;過小,最高壓力和熱效率下降,排氣管冒白煙。 最佳噴油提前角:即在轉速和供油量一定的條件下,能獲得最大功率及最小燃油消耗率的噴油提前角。供油量越大,轉速越高,則最佳噴油提前角越大;最佳噴油提前角還與發(fā)動機的結構有關。5.9.2.供油提前角自動調節(jié)器供油提前角自動調節(jié)器 噴油提前角由噴油泵的供油提前角保證。為使最佳噴油提前角隨轉速升高而增大,近年來國內外車用柴油機常用機械離心式供油提前角自動調節(jié)器,可根據轉速變化自動改變噴油提前角。調節(jié)器位于聯軸節(jié)和噴油泵之間。驅動盤與聯軸節(jié)相連。驅動盤前端面壓裝兩個銷釘,兩個飛塊即套在此銷釘上。飛塊另一端各壓裝一個銷釘,每個

19、銷釘上松套著一個滾輪和內座圈。筒狀從動盤的轂部用半月鍵與噴油泵凸輪軸相連。從動盤兩臂的弧形側面與滾輪接觸,平側面壓在兩個彈簧上。彈簧另一端支于松套在驅動盤銷釘上的彈簧座上。 5.9.3.5.9.3.工作原理:工作原理: 發(fā)動機工作時,驅動盤旋轉,飛塊活動端向外甩開,滾輪則迫使從動盤相對驅動盤超前一個轉過一個角度,直到彈簧力與飛塊離心力相平衡為止,驅動盤與主動盤同步旋轉。轉速越高,越大,從而使噴油提前角越大。 5.9.4.5.9.4.噴油泵聯軸節(jié)噴油泵聯軸節(jié) 連接噴油泵凸輪軸和驅動它的齒輪軸的聯軸節(jié)兼起調整噴油提前角的作用。結構如圖。旋松螺釘4和7分別轉動主動凸緣盤或供油提前角自動調節(jié)器,來改變

20、初始供油提前角。 5.10.5.10.輸油泵輸油泵: 輸油泵功用輸油泵功用:將燃油從油箱吸出,并克服燃油濾清器等的阻力,以一定的壓力和流量輸往噴油泵的裝置。 種類種類: :有活塞式、膜片式和滑片式幾種形式。 輸油泵工作原理輸油泵工作原理: 當噴油泵凸輪軸旋轉時,在偏心輪和輸油泵活塞彈簧的共同作用下,輸油泵活塞在輸油泵體的活塞腔內作往復運動。 當輸油泵活塞由下向上運動時,腔容積增大產生真空度,使進油閥開啟,柴油經進油口被吸入腔;與此同時,腔容積縮小,其中的柴油壓力升高,出油閥關閉,燃油被送往濾清器。 當輸油泵活塞由上向下運動時,A腔容積減小,油壓升高,進油閥關閉,出油閥開啟;與此同時,B腔容積增

21、大,柴油就從A腔流入B腔。 輸油泵的排氣輸油泵的排氣 當柴油機燃料供給系中有空氣進入時,柴油機便無法起動和正常運轉,這時可利用手壓泵拉鈕1排除空氣。方法是先將燃油濾清器和噴油泵的放氣螺釘旋松,再將手壓泵拉扭旋開,上下反復拉動手壓泵活塞,使柴油自進油口吸入,經出油閥壓出,并充滿燃油濾清器和噴油泵前的所有低壓油路,將其中的空氣驅除干凈??諝馀懦戤叄瑧匦聰Q緊放氣螺釘,旋進手壓泵拉扭。5.11.5.11.柴油濾清器柴油濾清器 柴油濾清器用來過濾柴油中的雜質、污垢。分為紙質濾芯、毛氈濾芯等濾清器。 濾紙被疊成褶狀以擴大燃油通過的面積;濾芯需要定期更換 柴油濾清器蓋上設有限壓閥,當油壓超過0.10.1

22、5MPa時,限壓閥開啟,多余的柴油經限壓閥直接返回油箱。 柴油發(fā)動機的燃油系統(tǒng)裝有粗、精兩級濾清器,串聯使用。5.12.5.12.油水分離器油水分離器 分離混在油中的水,若浮標達到或超過紅線時須松開排放塞放水,放水后應通過手油泵排掉燃油系統(tǒng)內的空氣。 用于分離柴油中混入的水份。來自油箱的柴油由進油口進入油水分離器,并經出油口流出。柴油中的水分密度大,從柴油中分離并沉積在殼體的底部。浮子隨著積水的增多而上浮,當到達規(guī)定的放水水位時,液面?zhèn)鞲衅鲗㈦娐方油?,儀表板上的報警燈發(fā)出放水信號,這時駕駛員應及時旋松放水塞放水。手壓膜片泵供放水和排氣時使用。5.13.5.13.燃油箱燃油箱 加油口裝有濾網,防

23、止雜質進入;裝有油位計或在駕駛室內用可視儀表、液晶顯示、指示燈等以了解油量多少;每天作業(yè)前須排放水等沉淀物,每天作業(yè)結束后需將油箱加滿燃油。 第六節(jié)第六節(jié) 柴油發(fā)動機的空冷及水冷系統(tǒng)柴油發(fā)動機的空冷及水冷系統(tǒng)6.1 6.1 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)概述概述 、作用、作用冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去,保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。 、分類、分類冷卻系按照冷卻介質不同可以分為風冷和水冷,如果把發(fā)動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的裝置稱為風冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水,然后再散入大氣而進行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻,效果好,而且發(fā)動機運轉噪音小,目前

24、柴油發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系。6.26.2.水冷系水冷系的組成和水路的組成和水路 、組成、組成水冷卻系是以水作為冷卻介質,把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前柴油發(fā)動機上采用的水冷系大都是強制循環(huán)式水冷系,利用水泵強制水在冷卻系中進行循環(huán)流動。它由散熱器、水泵、風扇、冷卻水套和溫度調節(jié)裝置等組成。 2. 2.水路水路 散熱器內的冷卻水經水泵加壓后通過分水管壓送到氣缸體水套和氣缸蓋水套內,冷卻水在吸收了機體的大量熱量后經氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風扇的強力抽吸,空氣流由前向后高速通過散熱器。因此,受熱后的冷卻水在流過散熱器芯的過程中,熱量不斷地散發(fā)到大氣中去,冷卻后的水流到散熱器

25、的底部,又被水泵抽出,再次壓送到發(fā)動機的水套中,如此不斷循環(huán),把熱量不斷地送到大氣中去,使發(fā)動機不斷地得到冷卻。 6.3.6.3.水冷系主要部件的構造水冷系主要部件的構造 6.3.1 6.3.1 散熱器功用:散熱器功用:增大散熱面積,加速水的冷卻。冷卻水經過散熱器后,其溫度可降低1015,為了將散熱器傳出的熱量盡快帶走,在散熱器后面裝有風扇與散熱器配合工作。 結構:結構:散熱器又稱為水箱,由上貯水室、散熱器芯和下貯水室等組成。散熱器上水貯室頂部有加水口,冷卻水由此注入整個冷卻系并用散熱器蓋蓋住。在上貯水室和下貯水室分別裝有進水管和出水管,進水管和出水管分別用橡膠軟管和氣缸蓋的出水管和水泵的進水

26、管相連,這樣,既便于安裝,而且當發(fā)動機和散熱器之間產生少量位移時不會漏水。在散熱器下面一般裝有減震墊,防止散熱器受振動損壞。在散熱器下貯水室的出水管上還有放水開關,必要時可將散熱器內的冷卻水放掉。 6.3.26.3.2.副水箱副水箱 對于加注防銹,防凍液的柴油發(fā)動機,為了減少冷卻液的損失,保證冷卻系的正常工作,采用散熱器副水箱結構。副水箱的上方用一根軟管通大氣,另一根軟管與散熱器的溢流管相連。當散熱器內蒸汽壓力升高到某一值時,其蓋上的壓力閥打開,冷卻液通過壓力閥通過溢流管進入副水箱;當溫度下降時,冷卻液又從副水箱通過真空閥流回到散熱器內部。這樣可以防止冷卻水損失。副水箱內部印有兩條液面高度標記

27、線,副水箱內的液面高度應位于這兩種刻線之間。 6.3.3.6.3.3.散熱器蓋散熱器蓋 目前柴油發(fā)動機多采用閉式水冷系,這種冷卻系的散熱器蓋具有自動閥門,發(fā)動機 熱態(tài)工作正常時,閥門關閉,將冷卻系與大氣隔開。防止水蒸汽逸出,使冷卻系內的 壓力稍高于大氣壓力,從而可增高冷卻水的沸點。在冷卻水系內壓力過高或過低時,自動閥則開啟以使冷卻系與大氣相通。目前閉式水冷系廣泛采用具有空氣-蒸汽閥的散熱器蓋。一般情況下,兩閥借彈簧關閉。當散熱器中壓力升高到一定值(約為0.0260.037Mpa)時,蒸汽閥開啟;水溫下降,當冷卻系中生的真空度達一定值(約為0.01時0.02Mpa)時,空氣閥開啟。 6.3.4.

28、6.3.4. 水泵水泵功用:對冷卻水加壓,加速冷卻水的循環(huán)流動,保證冷卻可靠。車用發(fā)動機上多采用離心式水泵,離心式水泵具有結構簡單、尺寸小、排水量大、維修方便等優(yōu)點。離心式水泵主要由泵體、葉輪和水泵軸組成,輪葉一般是徑向或向后彎曲的,其數目一般為69片。 當葉輪旋轉時,水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉,在離心力作用下,水被甩向葉輪邊緣,然后經外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機水套內。與此同時,葉輪中心處的壓力降低,散熱器中的水便經進水管被吸進葉輪中心部分。如此連續(xù)的作用,使冷卻水在水路中不斷地循環(huán)。如果水泵因故停止工作時,冷卻水仍然能從葉輪葉片之間流過,進行熱流循環(huán),不致于很快產生過熱。

29、水泵構造水泵構造6.3.5.6.3.5.節(jié)溫器節(jié)溫器 功用功用:改變通過散熱器的冷卻水的流量。 發(fā)動機常利用節(jié)溫器 來控制通過散熱器冷卻水的流量。 節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中(一般裝在氣缸蓋的出水口),根據發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線,以達到調節(jié)冷卻系的冷卻強度。節(jié)溫器有蠟式和乙醚膨脹筒式兩種,目前多數發(fā)動機采用蠟式節(jié)溫器。 6.3.6.6.3.6.硅油風扇離合器硅油風扇離合器 風扇離合器是置于風扇傳動機構中的離合機構,可根據發(fā)動機的溫度自動控制風扇的轉速,調節(jié)扇風量以達到改變通過散熱器的空氣流量,它不僅能減少發(fā)動機的功率損失,節(jié)省燃油,而且還能提高發(fā)動機的使用壽命,降

30、低發(fā)動機的噪聲。常見的風扇離合器形式有硅油風扇離合器、機械式風扇離合器、電磁風扇離合器及液力偶合器等。硅油風扇離合器應用的比較廣泛。硅油風扇離合器工作過程硅油風扇離合器工作過程: 硅油風扇離合器由主動板、從動板、雙金屬感溫器及殼體等構成。風扇裝于殼體上。從動板與殼體之間的空間為工作腔,從動板與前蓋之間為貯油腔,硅油存于其中。從動板上有進油孔,由感溫閥片和雙金屬感溫器控制。從動板外緣有一個由球閥控制的回油孔。冷卻水溫較低時,通過散熱器的空氣溫度不高,進油孔關閉,貯油腔的硅油不能進入工作腔,離合器分離。冷卻水溫較高時,雙金屬感溫器受熱變形,從而帶動閥片軸和閥片轉過一定角度,將進油孔打開,硅油進入工

31、作腔,由于硅油粘度大,主動板通過硅油帶動殼體和風扇一起轉動,使風扇轉速迅速升高。 6.4.6.4.風冷系統(tǒng)風冷系統(tǒng) 風冷卻系是利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面,把從氣缸內部傳出的熱量散發(fā)到大氣中去,以保證發(fā)動機在最有利的溫度范圍內工作。 發(fā)動機氣缸和氣缸蓋采用傳熱較好的鋁合金鑄成,為了增大散熱面積各缸一般都分開制造,在氣缸和氣缸蓋表面分布許多均勻排列的散熱片,以增大散熱面積,利用車輛行駛時的高速空氣流,把熱量吹散到大氣中去。 由于柴油發(fā)動機功率較大,需要冷卻的熱量較多,多采用功率、流量較大的軸流式風扇以加強發(fā)動機的冷卻。為了有效地利用空氣流和保證各缸冷卻均勻,在發(fā)動機上裝有導流罩和

32、分流板和氣缸導流罩。 6.5.渦輪增壓渦輪增壓系統(tǒng)系統(tǒng) 渦輪增壓系統(tǒng)分為單渦輪增壓系統(tǒng)和雙渦輪增壓系統(tǒng)。只有一個渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系統(tǒng)除渦輪增壓器之外,還包括進氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置等。渦輪增壓渦輪增壓系統(tǒng)總體圖系統(tǒng)總體圖6.5.1.6.5.1.渦輪增壓系統(tǒng)的部件渦輪增壓系統(tǒng)的部件 渦輪增壓器利用氣缸排出的廢氣作動力,將高密度的空氣送往氣缸。 空冷式中冷器利用環(huán)境溫度的空氣冷卻由渦輪增壓器送出的空氣,以提高進入燃燒室空氣的密度。 水冷式中冷器利用冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水冷卻由渦輪增壓器送出的空氣,以提高進入燃燒室空氣的密度。6.5.2. 6.5.2. 雙渦

33、輪增壓雙渦輪增壓 六缸汽油噴射式發(fā)動機的雙渦輪增壓系統(tǒng)。其中兩個渦輪增壓器并列布置在排氣管中,按氣缸工作順序把1、2、3缸作為一組,4、5、6缸作為另一組,每組三個氣缸的排氣驅動一個渦輪增壓器。因為三個氣缸的排氣間隔相等,所以增壓器轉動平穩(wěn)。另外,把三個氣缸分成一組還可防止各缸之間的排氣干擾。此系統(tǒng)除包括渦輪增壓器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及排氣旁通閥控制裝置之外,還有中冷器、諧振室和增壓壓力傳感器等。6.5.3. 6.5.3. 渦輪增壓器的結構及工作原理渦輪增壓器的結構及工作原理 渦輪增壓器由離心式壓氣機和徑流式渦輪機及中間體三部分組成。增壓器軸通過兩個浮動軸承支承在中間體內。中間體內有潤滑和

34、冷卻軸承的油道,還有防止機油漏入壓氣機或渦輪機中的密封裝置等。6.5.3.1.6.5.3.1.離心式壓氣機離心式壓氣機 離心式壓氣機由進氣道、壓氣機葉輪、無葉式擴壓管及壓氣機蝸殼等組成。葉輪包括葉片和輪轂,并由增壓器軸帶動旋轉。6.5.3.2.6.5.3.2.徑流式渦輪機徑流式渦輪機 渦輪機是將發(fā)動機排氣的能量轉變?yōu)闄C械功的裝置。徑流式渦輪機由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成。蝸殼4的進口與發(fā)動機排氣管相連,發(fā)動機排氣經蝸殼引導進入葉片式噴管。6.5.3.3. 6.5.3.3. 轉子轉子 渦輪機葉輪、壓氣機葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上,構成渦輪增壓器轉子。轉子以超過100000r/min,

35、最高可達200000r/min的轉速旋轉,因此,轉子的平衡是非常重要的。 6.5.3.4. 6.5.3.4. 增壓器軸承增壓器軸承 增壓器軸承的結構是車用渦輪增壓器可靠性的關鍵之一。現代車用渦輪增壓器都采用浮動軸承。浮動軸承實際上是套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙,形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。一般內層間隙為0.05mm左右,外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約34.5mm,用錫鉛青銅合金制造,軸承表面鍍一層厚度約為0.0050.008mm的鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時,軸承在軸與軸承座中間轉動。 增壓器工作時產生軸向推力,由設置在壓氣機一側的推力軸承承受。為了

36、減少摩擦,在整體式推力軸承兩端的止推面上各加工有四個布油槽;在軸承上還加工有進油孔,以保證止推面的潤滑和冷卻。6.5.3.5.增壓壓力的調節(jié)增壓壓力的調節(jié) 在渦輪增壓系統(tǒng)中設置進、排氣旁通閥,是調節(jié)增壓壓力最簡單、成本最低而又十分有效的方法。排氣旁通閥的工作原理。控制膜盒中的膜片將膜盒分為上、下兩個室,上室為空氣室經連通管與壓氣機出口相通,下室為膜片彈簧室,膜片彈簧作用在膜片上,膜片通過連動桿與排氣旁通閥連接。當壓氣機出口壓力,也就是增壓壓力低于限定值時,膜片在膜片彈簧的作用下上移,并帶動連動桿將排氣旁通閥關閉;當增壓壓力超過限定值時,增壓壓力克服膜片彈簧力,推動膜片下移,并帶動連動桿將排氣旁

37、通閥打開,使部分排氣不經過渦輪機直接排放到大氣中,從而達到控制增壓壓力及渦輪機轉速的目的。 增壓壓力的調節(jié)示意圖增壓壓力的調節(jié)示意圖6.5.3.6.渦輪增壓器的潤滑及冷卻渦輪增壓器的潤滑及冷卻 來自發(fā)動機潤滑系統(tǒng)主油道的機油,經增壓器中間體上的機油進口進入增壓器,潤滑和冷卻增壓器軸和軸承。然后,機油經中間體上的機油出口返回發(fā)動機油底殼,在增壓器軸上裝有油封,用來防止機油竄入壓氣機或渦輪機蝸殼內。如果油封損壞,將導致機油消耗量增加和排氣冒藍煙。 由于發(fā)動機增壓器的熱負荷大,因此在增壓器中間體的渦輪機側設置冷卻水套,并用軟管與發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)相通。冷卻液自中間體上的冷卻液進口流入中間體內的冷卻水套

38、,從冷卻液出口流回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。冷卻液在中間體的冷卻水套中不斷循環(huán),使增壓器軸和軸承得到冷卻。 有些渦輪增壓器在中間體內不設置冷卻水套,只靠機油及空氣對其進行冷卻。當發(fā)動機在大負荷或高轉速工作之后,如果立即停機,那么機油可能由于軸承溫度太高而在軸承內燃燒。因此,這類渦輪增壓發(fā)動機應該在停機之前,至少在怠速下運轉1min。 渦輪增壓器的潤滑及冷卻示意圖渦輪增壓器的潤滑及冷卻示意圖6.5.4.6.5.4.空氣濾清器及附件空氣濾清器及附件 功用功用: 通過濾紙的方式將送入發(fā)動機的空氣過濾凈化,濾紙被疊成褶狀以擴大空氣的流通面積,工程機械多用雙層濾芯。真空動作閥真空動作閥: : 當發(fā)動機停機負壓消失

39、后,該閥自動打開,將集塵箱中積存的灰塵顆粒自動排出?;覊m指示器灰塵指示器: : 當空氣濾清器被堵塞時,灰塵指示器內的紅色柱塞則被彈出,以提醒駕駛員清理或更換空氣濾芯。6.5.5.6.5.5. 進氣管與排氣管進氣管與排氣管 功用:功用:進氣管道的功用是將可燃混合氣引入氣缸。對多缸機還要保證各缸進氣量均勻一致。排氣管道的功用是將燃燒后的廢氣引入大氣。 要求:(1)進氣阻力小,充氣量要大。 (2)排氣阻力小,排氣噪音小。 進氣阻力是影響充氣量的主要因素,只有減小進氣阻力,才能提高充氣量,但進氣阻力又和進氣管道截面積的大小,彎曲程度以及管道內表面的形狀有很大關系。材料:進、排氣管一般用鑄鐵制成。進氣管

40、也有用鋁合金鑄造的。二者可鑄成一體,也可分別鑄出。都固定在氣缸蓋上,接合面處裝有石棉襯墊,以防漏氣。進氣總管以凸緣連通進氣管,排氣總管連通排氣消聲器。而進、排氣歧管則分別與進、排氣門的通道連通。 第七節(jié)第七節(jié) 柴油發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)柴油發(fā)動機的潤滑系統(tǒng). .潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)概述概述 發(fā)動機工作時,各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上,并且發(fā)生高速的相對運動,有了相對運動,零件表面必然要產生摩擦,加速磨損。因此,為了減輕磨損,減小摩擦阻力,延長使用壽命,發(fā)動機上都必須有潤滑系。7.1.1. 7.1.1. 功用功用 潤滑減摩作用潤滑減摩作用:潤滑運動零件表面,減小摩擦阻力和磨損,減小發(fā)動機的功率

41、消耗(柴油機的曲軸以2000r/min的速度旋轉,一旦缺少潤滑,馬上燒熔“抱軸”;活塞與活塞環(huán)在氣缸中高速往復運動,易造成發(fā)熱而“拉缸”)。降低功率消耗,減輕機件磨損。清洗作用:清洗作用:機油在潤滑系內不斷循環(huán),清洗摩擦表面,帶走磨屑和其它異物;冷卻作用:冷卻作用:機油在潤滑系內循環(huán)還可帶走摩擦產生的熱量,起冷卻作用;密封作用:密封作用:在零件之間形成油膜,提高它們的密封性,有利于防止漏氣或漏油; 防銹蝕作用:防銹蝕作用:在零件表面形成油膜,對零件表面起保護作用,防止腐蝕生銹; 減震緩沖作用:減震緩沖作用:在零件表面形成油膜,吸收沖擊并減小振動,起減震緩沖作用。7.1.2. 7.1.2. 潤滑

42、方式潤滑方式 由于發(fā)動機各運動零件的工作條件不同,對潤滑強度的要求也就不同,因而要相應地采取不同的潤滑方式。常用的潤滑方式有下列三種形式: 壓力潤滑壓力潤滑:利用機油泵,將具有一定壓力的潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。例如,曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等處承受的載荷及相對運動速度較大,需要以一定壓力將機油輸送到摩擦面的間隙中,方能形成油膜以保證潤滑。這種潤滑方式稱為壓力潤滑。 飛濺潤滑飛濺潤滑:利用發(fā)動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑摩擦表面的潤滑方式稱為飛濺潤滑。這種潤滑方式可使裸露在外面承受載荷較輕的氣缸壁,相對滑動速度較小的活塞銷,以及配氣機構的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。 定

43、期潤滑:定期潤滑:發(fā)動機輔助系統(tǒng)中有些零件則只需定期加注潤滑脂(黃油)進行潤滑,例如水泵及發(fā)電機軸承就是采用這種方式定期潤滑。近年來在發(fā)動機上采用含有耐磨潤滑材料(如尼龍、二硫化鉬等)的軸承來代替加注潤滑脂的軸承。7.2. 7.2. 潤滑系的組成及油路潤滑系的組成及油路 7.2.1. 7.2.1. 組成如圖組成如圖 潤滑系一般由下列部件組成:機油泵、機油盤、潤滑油管、 潤滑油道、機油濾清器、機油散熱器各種閥、傳感器、機油壓力表 、溫度表。 現代柴油機發(fā)動機潤滑系的組成及油路布置方案大致相似,只是由于潤滑系的工作條件和具體結構的不同而稍有差別。 7.2.2. 發(fā)動機潤滑部位及油路發(fā)動機潤滑部位及

44、油路 發(fā)動機的潤滑部位主要有曲柄連桿機構、配氣機構以及正室齒輪室。油路如圖。 7.3. 7.3. 潤滑系的主要零部件潤滑系的主要零部件 潤滑系的主要部件有機油泵、機油濾清器,各種閥,機油散熱器以及檢視設備。7.3.1.7.3.1.機油泵機油泵功用:提高機油壓力,保證機油在潤滑系統(tǒng)內不斷循環(huán),目前發(fā)動機潤滑系中廣泛采用的是外嚙合齒輪式機油泵和內嚙合轉子式機油泵兩種。 (1)(1)齒輪式機械泵齒輪式機械泵齒輪式機油泵工作原理:齒輪式機油泵工作原理: 由主動軸、主動齒輪、從動軸、從動齒輪、殼體等組成,兩個齒數相同的齒輪相互嚙合,裝在殼體內,齒輪與殼體的徑向和端面間隙很小。主動軸與主動齒輪用鍵連接,從

45、動齒輪空套在從動軸上。 工作時,主動齒輪帶動從動齒輪反向旋轉。兩齒輪旋轉時,充滿在齒輪齒槽間的機油沿油泵殼壁由進油腔帶到出油腔,在進油腔一側由于齒輪脫開嚙合以及機油被不斷帶出而產生真空,使油底殼內的機油在大氣壓力作用下經集濾器進入進油腔,而在出油腔一側由于齒輪進入嚙合和機油被不斷帶入而產生擠壓作用,機油以一定壓力被泵出。 (2) (2) 轉子式機油泵轉子式機油泵轉子式機油泵由殼體、內轉子、外轉子和泵蓋等組成。內轉子用鍵或銷子固定在轉子軸上,由曲軸齒輪直接或間接驅動,內轉子和外轉子中心的偏心距為,內轉子帶動外轉子一起沿同一方向轉動。內轉子有個凸齒,外轉子有個凹齒,這樣內、外轉子同向不同步的旋轉。

46、轉子齒形齒廓設計得使轉子轉到任何角度時,內、外轉子每個齒的齒形廓線上總能互相成點接觸。這樣內、外轉子間形成個工作腔,隨著轉子的轉動,這個工作腔的容積是不斷變化的。在進油道的一側空腔,由于轉子脫開嚙合,容積逐漸增大,產生真空,機油被吸入,轉子繼續(xù)旋轉,機油被帶到出油道的一側,這時,轉子正好進入嚙合,使這一空腔容積減小,油壓升高,機油從齒間擠出并經出油道壓送出去。這樣,隨著轉子的不斷旋轉,機油就不斷地被吸入和壓出。轉子式機油泵結構緊湊,外形尺寸小,重量輕,吸油真空度較大,泵油量大,供油均勻度好,成本低,在中、小型發(fā)動機上應用廣泛。 轉子式機油泵示意圖轉子式機油泵示意圖7.3.2. 7.3.2. 機

47、油濾清器機油濾清器 一般潤滑系中裝有幾個不同濾清能力的濾清器,集濾器、粗濾器和細濾器,分別串聯和并聯在主油道中。與主油道串聯的濾清器稱為全流式濾清器,一般為粗濾器;與主油道并聯的濾清器稱為分流式濾清器,一般為細濾器,過油量約為1030。 集濾器集濾器是具有金屬網的濾清器,安裝于機油泵進油管上,其作用是防止較大的機械雜質進入機油泵。浮式集濾器飄浮于機油表面吸油,能吸入油面上較清潔的機油,但油面上的泡沫易被吸入,使機油壓力降低,潤滑欠可靠,目前應用不多。固定式集濾器淹沒在油面之下,吸入的機油清潔度較差,但可防止泡沫吸入,潤滑可靠,結構簡單,逐步取代浮式集濾器。機油粗濾器機油粗濾器 粗濾器用于濾去機

48、油中粒度較大的雜質,機油流動阻力小,它通常串聯在機油泵與主油道之間,屬于全流式濾清器。粗濾器是過濾式濾清器,其工作原理是利用機油通過細小的孔眼或縫隙時,將大于孔眼或縫隙的雜質留在濾芯的外部。根據濾芯的不同,有各種不同的結構形式。傳統(tǒng)的粗濾器多采用金屬片縫隙式和繞線式,現多采用紙質式和鋸末式。 機油細濾器機油細濾器機油細濾器用以清除細小的雜質,這種濾清器對機油的流動阻力較大,故多做成分流式,它與主油道并聯,只有少量的機油通過它濾清后又回到油底殼。細濾器有過濾式和離心式兩種,過濾式機油細濾器存在著濾清能力與通過能力的矛盾。為此多數發(fā)動機采用離心式細濾器。 7.3.3. 機油散熱器和冷卻器機油散熱器

49、和冷卻器 發(fā)動機運轉時,由于機油粘度隨溫度的升高而變稀,降低了潤滑能力。因此,有些發(fā)動機裝用了機油散熱器或機油冷卻器。其作用是降低機油溫度,保持潤滑油一定的粘度。 (1)機油散熱器機油散熱器 機油散熱器由散熱管、限壓閥、開關、進出水管等組成。其結構與冷卻水散熱器相似。機油散熱器一般安裝在冷卻水散熱器的前面,與主油道并聯。機油泵工作時,一方面將機油供給主油道,另一方面經限壓閥、機油散熱器開關,進油管進入機油散熱器內,冷卻后從出油管流回機油盤,如此循環(huán)流動。 (2) 機油冷卻器機油冷卻器 將機油冷卻器置于冷卻水路中,利用冷卻水的溫度來控制潤滑油的溫度。當潤滑油溫度高時,靠冷卻水降溫,發(fā)動機起動時,

50、則從冷卻水吸收熱量使?jié)櫥脱杆偬岣邷囟?。機油冷卻器由鋁合金鑄成的殼體、前蓋、后蓋和銅芯管組成,如圖所示。為了加強冷卻,管外又套裝了散熱片。冷卻水在管外流動,潤滑油在管內流動,兩者進行熱量交換。也有使油在管外流動,而水在管內流動的結構。 7.3.4.7.3.4.閥門閥門在潤滑系中都設有幾個限壓閥和旁通閥,以確保潤滑系正常工作。 (1) 限壓閥 隨發(fā)動機轉速增加而增高的,并且當潤滑系中油路淤塞、軸承間隙過小或使用的機油粘度過大時,也將使供油壓力增高。因此,在潤滑系機油泵和主油道中設有限壓閥,限制機油最高壓力,以確保安全。 當機油泵和主油道上機油壓力超過預定的壓力時,克服限壓閥彈簧作用力,頂開閥門,

51、一部分機油從側面通道流入油底殼內,使油道內的油壓下降至設定的正常值后,閥門關閉。 (2) 旁通閥旁通閥用以保證潤滑系內油路暢通,當機油濾清器堵塞時,機油通過并聯在其上的旁通閥直接進入潤滑系的主油道,防止主油道斷油。旁通閥與限壓閥的結構基本相同,只是其安裝位置、控制壓力,溢流方向不同,通常旁通閥彈簧剛度要比限壓閥彈簧剛度小得多。 限壓閥與旁通閥工作示意圖限壓閥與旁通閥工作示意圖7.3.5.7.3.5.油尺和機油壓力表油尺和機油壓力表 油尺油尺: 是用來檢查油底殼內油量和油面高低的。它是一片金屬桿,下端制成扁平,并有刻線。機油油面必須處于油尺上下刻線之間。 機油壓力表機油壓力表: 用以指示發(fā)動機工

52、作時潤滑系中機油壓力的大小,一般都采用電熱式機油壓力表,它由油壓表和傳感器組成,中間用導線連接。傳感器裝在粗濾器或主油道上,它把感受到的機油壓力傳給油壓表。油壓表裝在駕駛室內儀表板上,顯示機油壓力的大小值。 7.4.曲軸箱通風曲軸箱通風 發(fā)動機工作時,一部分可燃混合氣和廢氣經活塞環(huán)泄漏到曲軸箱內。泄漏到曲軸箱內的汽油蒸汽凝結后,將使?jié)櫥妥兿?。同時,廢氣的高溫和廢氣中的酸性物質及水蒸汽將侵蝕零件,并使?jié)櫥托阅茏儔?。另外,由于混合氣和廢氣進入曲軸箱,使曲軸箱內的壓力增大,溫度升高,易使機油從油封、襯墊等處向外滲漏。為此,一般汽車發(fā)動機都有曲軸箱通風裝置,以便及時將進入曲軸箱內的混合氣和廢氣抽出

53、,使新鮮氣體進入曲軸箱,形成不斷地對流。曲軸箱通風方式一般有兩種,一種是自然通風,另一種是強制通風。7.4.1.自然通風自然通風 從曲軸箱抽出的氣體直接導入大氣中的通風方式稱為自然通風。柴油機多采用這種曲軸箱自然通風方式。在曲軸箱連通的氣門室蓋或潤滑油加注口接出一根下垂的出氣管,管口處切成斜口,切口的方向與汽車行駛的方向相反。利用汽車行駛和冷卻風扇的氣流,在出氣口處形成一定真空度,將氣體從曲軸箱抽出。 自然通風示意圖自然通風示意圖7.4.2. 7.4.2. 強制通風強制通風 從曲軸箱抽出的氣體導入發(fā)動機的進氣管,吸入氣缸再燃燒。這種通風方式稱為強制通風,汽油機一般都采用這種曲軸箱強制通風方式,

54、這樣,可以將竄入曲軸箱內的混合氣回收使用,有利于提高發(fā)動機的經濟性。 第八節(jié)柴油發(fā)動機的啟動系統(tǒng)第八節(jié)柴油發(fā)動機的啟動系統(tǒng)8.1.8.1.發(fā)動機的起動發(fā)動機的起動 使發(fā)動機從靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)的全過程,叫發(fā)動機的起動。完成起動所需要的裝置叫起動系。8.2.起動條件起動條件 起動轉矩:能夠使曲轉旋轉的最低轉矩稱為起動轉矩,起動轉矩必須克服壓縮阻力和內磨擦阻力矩。起動阻力矩與發(fā)動機壓縮比、溫度、機油粘度等有關。 起動轉速:能使發(fā)動機起動的曲軸最低轉速稱為起動轉速,在020時,汽油機的起動轉速為3040 r/min,柴油機的起動轉速為150300r/min。 8.3.起動方式起動方式 轉動曲軸使

55、發(fā)動機起動的方式很多,汽車發(fā)動機常用的有兩種: 人力起動:起動最為簡單,只須將起動手搖柄端頭的橫銷嵌入發(fā)動機曲軸前端的起動爪內,以人力轉動曲軸。 電動機起動:電動機起動是用電動機作為機械動力,當將電動機軸上的齒輪與發(fā)動機飛輪周緣的齒圈嚙合時,動力就傳到飛輪和曲軸,使之旋轉。電動機本身又用蓄電池作為電源。 8.4. 起動輔助裝置起動輔助裝置 發(fā)動機在嚴寒冬季起動困難,這是由于機油粘度增高,起動阻力矩增大,蓄電池工作能力降低,以及燃油氣化性能變壞的緣故。為使之便于起動,在冬季應設法將進氣、潤滑油和冷卻水預熱。柴油機冬季起動困難尤大。車用柴油機為了能在低溫下迅速可靠的起動,常采用一些用以改善燃料著火

56、條件和降低起動轉矩的起動輔助裝置,如電熱塞、進氣預熱器、起動液噴射裝置以及減壓裝置等。8.4.1.8.4.1. 電熱塞電熱塞一般在采用渦流室式或預燃室式燃燒室的發(fā)動機中裝有電熱塞,以便在起動時對燃燒室內的空氣進行預熱。螺旋形的電阻絲一端焊于中心螺桿上,另一端焊在耐高溫不銹鋼制造的發(fā)熱鋼套底部,在鋼套內裝有具有一定絕緣性能、導熱好、耐高溫的氧化鋁填充劑。各電熱塞中心螺桿用導線并聯,并連接到蓄電池上。在發(fā)動機起動以前,先用專用的開關接通電熱塞電路,很快紅熱的發(fā)熱鋼套使汽缸內空氣溫度升高,從而提高了壓縮終了時的空氣溫度,使噴入汽缸的柴油容易著火。 8.4.2.8.4.2.進氣預熱器進氣預熱器 在中、

57、小功率柴油機上常采用進氣預熱器作為冷起動的輔助裝置??招拈y體由膨脹系數較大的金屬材料制成。其一端與進油管接頭相連,另一端有內螺紋與一端帶有外螺紋的閥芯相連。閥芯的錐形端在預熱器不工作時將油管接頭的進油口堵塞。閥體外繞有外表面絕緣的電熱絲。柴油機起動時,接通預熱器電路后,電熱絲發(fā)熱,同時加熱閥體,閥體受熱伸長,帶動閥芯移動,使閥芯的錐形端離開進油孔。燃油流進閥體內腔受熱氣化,從閥體的內腔噴出,并被熾熱的電熱絲點燃生成火焰噴入進氣管,使進氣得以預熱。當關閉預熱開關時,電路切斷,電熱絲變冷,閥體冷卻收縮,其錐形端又堵住進油孔而截止燃油的流入,于是火焰熄滅,預熱停止。 8.4.3.8.4.3.減壓裝置

58、減壓裝置 為了降低起動力矩,提高發(fā)動機轉速,在某些車用柴油機上采用減壓裝置。發(fā)動機起動時,首先通過手柄驅使調整螺釘旋轉,并略微頂開氣門(氣門一般下降1-1.25mm),以降低初壓縮阻力。 這樣在柴油機起動前起動機轉動曲軸比較容易。 當曲軸轉動起來后,各零件工作表面溫度升高,潤滑油粘度降低,摩擦阻力減小,從而降低了起動阻力矩。這時將手柄扳回原來位置,柴油機即可順利起動。 8.4.4 起動液噴射裝置起動液噴射裝置 在低溫起動時,可根據需要裝用起動液噴射裝置在柴油機進氣管內安裝一個噴嘴,起動液壓力噴射罐內充有壓縮氣體(氮氣)和易燃燃料(乙醚、丙酮、石油醚等)。當低溫起動柴油機時,將噴射罐倒立,罐口對

59、準噴嘴上端的管口。輕壓起動液噴射罐,即打開噴射罐口處的單向閥,則起動液通過單向閥、噴嘴噴入柴油機進氣管,并隨同進氣管內的空氣一起被吸入燃燒室。因為起動液是易燃燃料,故可在較低的溫度和壓力下迅速著火,從而點燃噴入燃燒室的柴油。 8.5. 起動機起動機 8.5.1 操縱機構操縱機構 直接操縱:直接操縱:由駕駛員通過起動踏板和杠桿機構直接操縱起動開關并使傳動齒輪副進入嚙合。結構簡單、使用可靠、但操作不便,且當駕駛員座位距起動機較遠時難以布置,目前以很少使用。 電磁操縱:電磁操縱:由駕駛員通過起動開關操縱繼電器(電磁開關),而由繼電器操縱起動機電磁開關和齒輪副或通過起動開關直接操縱起動機電磁開關和齒輪

60、副。布置靈活、使用方便、適宜于遠距離操縱,目前,車用汽油機或柴油機均采用電磁操縱式起動機。起動機齒較與飛輪齒圈傳動比為1015。 8.5.2. 離合機構離合機構 起動機應該只在起動時才與發(fā)動機曲軸相聯,而當發(fā)動機開始工作之后,起動機應立即與曲軸分離。否則,隨著發(fā)動機轉速的升高,將使起動機大大超速,產生很大的離心力,而使起動機損壞(起動機電樞繞組松弛,甚至飛散)。 因此,起動機中裝有離合機構。在起動時,它保證起動機的動力能夠通過飛輪傳遞給曲軸;起動完畢,發(fā)動機開始工作時,立即切斷動力傳遞路線,使發(fā)動機不可能反過來通過飛輪驅動起動機以高速旋轉。滾柱式離合機構是常用的離合機構。 8.5.起動過程起動

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