柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及示功圖

1、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及示功圖 弘深土建：王文彬 柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種，將柴油噴射到汽缸內(nèi)與空氣混合，燃燒得到熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，即依靠燃料燃燒時(shí)的燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞作直線運(yùn)動(dòng)，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)使曲軸旋轉(zhuǎn)，從而輸出機(jī)械功。內(nèi)容柴油機(jī)的基本構(gòu)成兩兩大機(jī)構(gòu)構(gòu)l 曲柄連桿機(jī)構(gòu)l 配氣機(jī)構(gòu) 五大系統(tǒng)五大系統(tǒng)l燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)l冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)l潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)l進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)l起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)骨架骨架l 機(jī)體機(jī)體l 氣缸套氣缸套l 曲軸箱曲軸箱l 氣缸蓋氣缸蓋l 油底殼油底殼 一、柴油機(jī)外殼空濾增壓器機(jī)濾水濾啟動(dòng)電機(jī)充電機(jī)缸蓋輸油泵柴濾ECU油底殼排煙出口散熱器風(fēng)扇廢氣管預(yù)熱裝置一、柴油

2、機(jī)外殼一一機(jī)機(jī)體體作作功功系系統(tǒng)統(tǒng)組成1一、柴油機(jī)外殼一一機(jī)機(jī)體體作作功功系系統(tǒng)統(tǒng)組成2一、柴油機(jī)外殼一一機(jī)機(jī)體體作作功功系系統(tǒng)統(tǒng)組成3一、柴油機(jī)外殼一一機(jī)機(jī)體體作作功功系系統(tǒng)統(tǒng)組成4活塞活塞環(huán)連桿泵噴嘴一、柴油機(jī)外殼一一機(jī)機(jī)體體作作功功系系統(tǒng)統(tǒng)組成5飛輪活塞活塞環(huán)連桿曲軸凸輪軸氣門搖臂氣門頂桿正時(shí)齒輪中間齒輪曲軸齒輪一、柴油機(jī)外殼一一機(jī)機(jī)體體作作功功系系統(tǒng)統(tǒng)組成6二、燃油系統(tǒng)噴油器 油水分離器手搖泵高壓油泵濾清器油 箱燃油系統(tǒng)的構(gòu)成和油路走向燃油系統(tǒng)的構(gòu)成和油路走向二、燃油系統(tǒng)二二燃燃油油系系統(tǒng)統(tǒng)組成1二、燃油系統(tǒng)調(diào)調(diào)速器的功用與類與類型：功用：柴油發(fā)電發(fā)電機(jī)組組工作時(shí)時(shí)，其負(fù)載負(fù)載是變變化

3、的，這這就要求發(fā)電發(fā)電機(jī)組組輸輸出的功率也要有相應(yīng)應(yīng)的增加或減減少。此外，供電電的頻頻率是要求穩(wěn)穩(wěn)定，這這就需要柴油機(jī)工作時(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)穩(wěn)定。因此一般柴油機(jī)都裝有調(diào)調(diào)速器。類類型：調(diào)調(diào)速器按其工作原理可分為為：離心式、氣動(dòng)氣動(dòng)式、液壓壓式。常見見的是離心式。 二、燃油系統(tǒng)二二燃燃油油系系統(tǒng)統(tǒng)噴油泵二、燃油系統(tǒng)二二燃燃油油系系統(tǒng)統(tǒng)噴油器二、燃油系統(tǒng)噴噴油器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 噴噴油器工作原理 三、冷卻系統(tǒng)三三冷冷卻卻系系統(tǒng)統(tǒng)示意圖冷卻水中冷管路圖四、潤滑系統(tǒng)三三潤潤滑滑系系統(tǒng)統(tǒng)示意圖潤滑系統(tǒng)演示圖組成：由機(jī)油組成：由機(jī)油泵、機(jī)油濾清泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、機(jī)油冷卻器、油底殼、器、油底殼、機(jī)油集濾器

4、、機(jī)油集濾器、潤滑油道和一潤滑油道和一些閥門等組成些閥門等組成五、進(jìn)排氣系統(tǒng)三三進(jìn)進(jìn)排排氣氣系系統(tǒng)統(tǒng)示意圖進(jìn)氣增壓系統(tǒng)進(jìn)氣中冷器三三進(jìn)進(jìn)排排氣氣系系統(tǒng)統(tǒng)凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂凸輪軸正凸輪軸正時(shí)齒輪時(shí)齒輪搖臂軸搖臂軸配氣機(jī)構(gòu)一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。六、起動(dòng)系統(tǒng)24V電瓶電瓶起動(dòng)起動(dòng)開關(guān)開關(guān)飛輪齒圈飛輪齒圈驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)齒輪起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)容柴油機(jī)的基本術(shù)語柴油機(jī)的基本術(shù)語l 上、下止點(diǎn)上、下止點(diǎn)l 缸徑缸徑l 行程行程l 工作容積工作容積l排量排量l燃燒室容積燃燒室容積l壓縮比壓縮比柴油機(jī)工作原理燃料與空氣混合后在機(jī)

5、器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再燃料與空氣混合后在機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。壓縮進(jìn)氣排氣做功二、工作原理工作循環(huán)工作循環(huán)吸入的是純空氣氣體壓力:3.5-4.5MPA氣體溫度：750-1000k汽油機(jī)：壓力：0.6-1.2MPA溫度：600-700K壓縮比：11.4壓縮比：16-22燃油10MPA噴入，燃燒溫度提升到：6-9MPA,溫度：2000-2500K柴油自然溫度：650K廢氣排除配氣相位演示圖進(jìn)氣持續(xù)角為：+180+排氣持續(xù)角為+180+由于進(jìn)氣門早開由于進(jìn)氣門早開和排氣門晚關(guān)，和排氣門晚關(guān)，就出現(xiàn)了一段進(jìn)就出現(xiàn)了一段進(jìn)排氣門同時(shí)開啟排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，稱為

6、氣的現(xiàn)象，稱為氣門疊開。同時(shí)開門疊開。同時(shí)開啟的角度，即進(jìn)啟的角度，即進(jìn)氣門早開角與排氣門早開角與排氣門晚關(guān)角的和氣門晚關(guān)角的和(+)(+)，稱為，稱為氣門疊開角。氣門疊開角。三、示功圖的種類和用途 1. p-V示功圖 計(jì)算柴油機(jī)的功率調(diào)整各缸負(fù)荷的均勻性量取最高爆炸壓力判斷各缸燃燒情況以及計(jì)算缸內(nèi)瞬時(shí)溫度等2、p-V轉(zhuǎn)角示功圖轉(zhuǎn)角示功圖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的的小曲柄超前所小曲柄超前所測(cè)氣缸曲柄測(cè)氣缸曲柄82。利用小活塞的最大運(yùn)動(dòng)速利用小活塞的最大運(yùn)動(dòng)速度帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒快速轉(zhuǎn)動(dòng)，度帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒快速轉(zhuǎn)動(dòng)，以記錄氣缸內(nèi)以記錄氣缸內(nèi)上止點(diǎn)附上止點(diǎn)附近的壓力變化近的壓力變化，即將，即將上上止點(diǎn)附近缸內(nèi)壓力，止點(diǎn)附近

7、缸內(nèi)壓力，曲曲線橫坐標(biāo)放寬。線橫坐標(biāo)放寬。功用：功用：定性分析定性分析研究缸內(nèi)研究缸內(nèi)燃燒過程燃燒過程。但圖形已失。但圖形已失去示功圖原形。去示功圖原形。不能作不能作為計(jì)算功率的依據(jù)。為計(jì)算功率的依據(jù)。3、手拉展開示功圖手拉展開示功圖在不能測(cè)取在不能測(cè)取p-V轉(zhuǎn)角示轉(zhuǎn)角示功圖的柴油機(jī)上，功圖的柴油機(jī)上，為了能為了能研究缸內(nèi)燃研究缸內(nèi)燃燒過程情況燒過程情況。如。如發(fā)發(fā)火時(shí)刻火時(shí)刻等，可測(cè)取等，可測(cè)取手拉展開圖。此時(shí)手拉展開圖。此時(shí)轉(zhuǎn)筒機(jī)構(gòu)的繩索用轉(zhuǎn)筒機(jī)構(gòu)的繩索用手工快速拉動(dòng)。手工快速拉動(dòng)。4、梳形圖、梳形圖 如需較準(zhǔn)確的測(cè)如需較準(zhǔn)確的測(cè)取缸內(nèi)取缸內(nèi)最高爆最高爆發(fā)壓力（發(fā)壓力（pz）和 壓 縮 壓

8、 力和 壓 縮 壓 力（pc）可測(cè)取可測(cè)取梳形圖。此時(shí)梳形圖。此時(shí)可可慢慢拉動(dòng)示慢慢拉動(dòng)示功器轉(zhuǎn)筒繩索功器轉(zhuǎn)筒繩索，測(cè)出多條測(cè)出多條pz線線和和pc線（單缸線（單缸停油）。停油）。5、弱彈簧示功圖弱彈簧示功圖研究和檢查研究和檢查換氣過程換氣過程的情況，則應(yīng)測(cè)取弱彈簧示功圖。示的情況，則應(yīng)測(cè)取弱彈簧示功圖。示功器應(yīng)功器應(yīng)換用換用11標(biāo)準(zhǔn)活塞和軟彈簧標(biāo)準(zhǔn)活塞和軟彈簧。6、p-示功圖（用電子示功器測(cè)?。┦竟D（用電子示功器測(cè)取） 功用：功用：計(jì)算柴油機(jī)的指示功率計(jì)算柴油機(jī)的指示功率評(píng)估燃燒與掃氣過程評(píng)估燃燒與掃氣過程測(cè)取缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力測(cè)取缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力p pz z和壓縮壓力和壓縮壓力p pc c

9、計(jì)算放熱率計(jì)算放熱率, ,測(cè)定發(fā)火角測(cè)定發(fā)火角一、正常示功圖的一、正常示功圖的特征特征（船舶試航報(bào)告提供）船舶試航報(bào)告提供）（1）工作過程）工作過程曲線圓滑曲線圓滑，曲線過渡處無銳角或突變形狀；，曲線過渡處無銳角或突變形狀；（2）工作過程各主要）工作過程各主要特征值特征值，如，如最高爆發(fā)壓力最高爆發(fā)壓力pz、壓縮、壓縮壓力壓力pc等符合試航報(bào)告的規(guī)定值等符合試航報(bào)告的規(guī)定值；（3）工作過程）工作過程曲線無異常波動(dòng)曲線無異常波動(dòng)現(xiàn)象；現(xiàn)象；（4）示功圖）示功圖尾部形狀應(yīng)符合不同掃氣形式的正常軌跡尾部形狀應(yīng)符合不同掃氣形式的正常軌跡。 各缸有關(guān)熱力參數(shù)的不均勻度應(yīng)滿足如下要求:工作參數(shù) 不均勻度(

10、%)壓縮壓力pc 5最高爆發(fā)壓力pz 5平均指示壓力pi 5排氣溫度Tr 5(中、高速增壓機(jī)為8%)其中 %100)(各缸平均值各缸平均值值最小最大不均勻度二、示功圖的計(jì)算1、面積儀法 hi=f/L(mm) Pi=hi/M)2(101921100yyyyyhi 2、十等分法內(nèi)容內(nèi)容柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別 汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系有點(diǎn)火系無點(diǎn)火系無點(diǎn)火系無噴油器無噴油器有噴油器有噴油器燃料的理化性能決

11、定了汽油機(jī)是點(diǎn)燃，柴油燃料的理化性能決定了汽油機(jī)是點(diǎn)燃，柴油機(jī)是壓燃。機(jī)是壓燃。柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別 燃料特性：燃料特性： 柴油柴油：粘度大、揮發(fā)性差、自燃性好：粘度大、揮發(fā)性差、自燃性好 汽油汽油：粘度小、揮發(fā)性好、燃點(diǎn)相對(duì)于柴油高：粘度小、揮發(fā)性好、燃點(diǎn)相對(duì)于柴油高 燃油供給系統(tǒng)：燃油供給系統(tǒng)： 柴油機(jī)柴油機(jī)：傳統(tǒng)的為燃油噴射系統(tǒng)，又稱為泵：傳統(tǒng)的為燃油噴射系統(tǒng)，又稱為泵管管嘴嘴系統(tǒng)。系統(tǒng)。 柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較汽油機(jī)復(fù)雜，高壓油泵需要一套柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較汽油機(jī)復(fù)雜，高壓油泵需要一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，并要帶一套調(diào)速機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，并要帶一套調(diào)速機(jī)構(gòu)。 近

12、代柴油機(jī)很多應(yīng)用了高壓共軌電控系統(tǒng)、單體泵電控系統(tǒng)。近代柴油機(jī)很多應(yīng)用了高壓共軌電控系統(tǒng)、單體泵電控系統(tǒng)。 汽油機(jī)汽油機(jī)：汽油機(jī)主要采用化油器式燃料供給系統(tǒng)；近：汽油機(jī)主要采用化油器式燃料供給系統(tǒng)；近代汽油機(jī)借鑒直噴柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，更多的采用了電噴代汽油機(jī)借鑒直噴柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，更多的采用了電噴系統(tǒng)（分進(jìn)氣道噴射和氣缸內(nèi)噴射兩種）。系統(tǒng)（分進(jìn)氣道噴射和氣缸內(nèi)噴射兩種）。柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別 空燃比：空燃比： 柴油機(jī)柴油機(jī)：柴油機(jī)空燃比只有一種情況：柴油機(jī)空燃比只有一種情況：1；柴油機(jī)可實(shí)現(xiàn)高增壓中冷技術(shù)，電控化較汽油柴油機(jī)可實(shí)現(xiàn)高增壓中冷技術(shù)，電控化較汽油機(jī)易實(shí)現(xiàn)。因而具有升功率高

13、、動(dòng)力強(qiáng)勁、燃機(jī)易實(shí)現(xiàn)。因而具有升功率高、動(dòng)力強(qiáng)勁、燃燒更完全和經(jīng)濟(jì)性好、排放低等顯著特點(diǎn)與優(yōu)燒更完全和經(jīng)濟(jì)性好、排放低等顯著特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)點(diǎn) 汽油機(jī)汽油機(jī)：汽油機(jī)空氣燃料比有三種狀態(tài)：汽油機(jī)空氣燃料比有三種狀態(tài)：1 ；或；或1；或；或1。汽油機(jī)動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性相。汽油機(jī)動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較低，廢氣排放控制技術(shù)要求更高、更難。對(duì)較低，廢氣排放控制技術(shù)要求更高、更難。柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別 汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點(diǎn)；汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點(diǎn)；汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動(dòng)容易，制造成本低；柴油質(zhì)量小，噪音小，起動(dòng)容易，制造成本低；柴油機(jī)壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都機(jī)壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽油機(jī)好，這些都是柴油機(jī)的顯著優(yōu)勢(shì)。比汽油機(jī)好，這些都是柴油機(jī)的顯著優(yōu)勢(shì)。 由于現(xiàn)在燃油價(jià)格一路飆升，