柴油機基礎理論

1、2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司柴油機基礎知識柴油機基礎知識2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司一、柴油機基本概念柴油機的能量轉(zhuǎn)換過程燃料的化學能氣體壓力能機械能1.什么是柴油機？ 柴油機是以柴油為燃料的將化學能轉(zhuǎn)換為機械能的動力裝置。2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司2.什么叫活塞的死點（或止點）？什么是上死點什么叫活塞的死點（或止點）？什么是上死點和下死點？什么是活塞的沖程（行程）？和下死點？什么是活塞的沖程（行程）？上死點下死點活塞行程S曲軸回轉(zhuǎn)中心曲柄半徑R活塞行程S曲柄半徑R=22012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司曲軸旋轉(zhuǎn)時

2、，活塞所能到達的兩個極限位置稱作活塞的死點；距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的稱作活塞的上死點；距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的稱作活塞的下死點；上下死點之間的距離稱作活塞的沖程（行程）。2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司3.什么是氣缸壓縮容積？工作容積？氣缸總?cè)莘e？什么是氣缸壓縮容積？工作容積？氣缸總?cè)莘e？ 什么是柴油機的總排量？什么是柴油機的總排量？壓縮容積Vc工作容積Vs氣缸總?cè)莘eVa2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司活塞位于上死點時其頂部與氣缸蓋底部之活塞位于上死點時其頂部與氣缸蓋底部之間的氣缸容積稱作間的氣缸容積稱作壓縮容積壓縮容積；活塞從上死點移到下死點所掃過的容積稱活塞

3、從上死點移到下死點所掃過的容積稱作作工作容積工作容積；活塞位于下死點時其頂部與氣缸蓋底部之活塞位于下死點時其頂部與氣缸蓋底部之間的氣缸容積稱作間的氣缸容積稱作氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘e；所有氣缸的工作容積之和稱為柴油機的所有氣缸的工作容積之和稱為柴油機的排排量量。 氣缸壓縮容積、工作容積、氣缸總?cè)莘e和氣缸壓縮容積、工作容積、氣缸總?cè)莘e和總排量之間的關系：總排量之間的關系：氣缸總?cè)莘eVa=壓縮容積Vc+工作容積Vs柴油機排量Va=氣缸數(shù)工作容積VsL2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司二、柴油機分類按沖程數(shù)分：有四沖程和二沖程。按沖程數(shù)分：有四沖程和二沖程。 四沖程：曲軸旋轉(zhuǎn)兩周完成一個

4、工作循環(huán)。四沖程：曲軸旋轉(zhuǎn)兩周完成一個工作循環(huán)。 二沖程：曲軸旋轉(zhuǎn)一周完成一個工作循環(huán)。二沖程：曲軸旋轉(zhuǎn)一周完成一個工作循環(huán)。按氣缸排列方式分：有直列式、按氣缸排列方式分：有直列式、V V型、型、W W型和星型和星型排列等。型排列等。按氣缸數(shù)分：有單缸機和多缸機（二缸和二缸按氣缸數(shù)分：有單缸機和多缸機（二缸和二缸以上的）。以上的）。2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司按進氣方式：有自然吸氣、增壓和增壓中冷。按進氣方式：有自然吸氣、增壓和增壓中冷。按冷卻介質(zhì)分：有水冷和風冷柴油機。按冷卻介質(zhì)分：有水冷和風冷柴油機。 按轉(zhuǎn)速分：有高速機、中速機和低速機。按轉(zhuǎn)速分：有高速機、中速機和低

5、速機。 轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速： n n1000r/min 1000r/min 高速機高速機 600r/min600r/minn1000r/min n1000r/min 中速機中速機 n600r/min n600r/min 低速機低速機按用途分：固定用柴油機和移動式柴油機。按用途分：固定用柴油機和移動式柴油機。2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司三、柴油機主要性能指主要性能動力性能經(jīng)濟性能可靠性排放性能維修性能2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司轉(zhuǎn)速功率動力性能指標扭矩動力性能指標是用來表征做功能力大小的指標。 功率：在單位時間內(nèi)柴油機對外輸出的有效功，單位為kW 。轉(zhuǎn)速：柴油

6、機曲軸每分鐘所轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，單位為r/min。扭矩：柴油機對外輸出的有效扭矩轉(zhuǎn)動力矩，單位為Nm Pe=Men/9550 (kW)動力性能指標是滿足用戶的配套需求。 2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司經(jīng)濟性能指標機油消耗率有效熱效率經(jīng)濟性能指標表征柴油機的工作使用成本。 燃油消耗率2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司有效熱效率：燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換成有效功的百分數(shù)。燃油消耗率：柴油機單位時間、單位功率所消耗的燃油量，單位為g/(kWh)。機油消耗率：柴油機單位時間、單位功率所消耗的機油量，單位為g/(kWh)。 以上指標是發(fā)動機在臺架試驗中測量考核的指標，與用戶

7、的實際情況存在差異，影響的因素也較復雜。2012.08.14 一拖（洛陽）動力機械有限公司2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司三、柴油機工作原理及特點柴油機工作原理燃料與空氣混合后在機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。燃料與空氣混合后在機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司柴油機的工作原理簡述進氣行程 起動機通電帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸的轉(zhuǎn)動使活塞自上而下運動，這時，排氣門關閉，進氣門打開，新鮮空氣進入氣缸和燃燒室。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司壓縮行程 活塞從下止點向上運動，這時，進氣門和排氣門均關閉，吸入

8、氣缸內(nèi)的空氣受到活塞的壓縮，壓力提高，溫度也隨之升高。柴油機的工作原理簡述2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司做功行程 當活塞壓縮到上止點，噴油器向燃燒室噴入霧狀柴油，油霧與壓縮空氣充分混合，形成高溫高壓的燃氣，并開始自行著火燃燒，混合汽膨脹做功，推動活塞向下運動，從而推動曲軸轉(zhuǎn)動，對外輸出功。柴油機的工作原理簡述2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司排氣行程 活塞從下止點往上運動，這時，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒廢氣在活塞的推動下排出燃燒室外，完成一個工作行程，這時曲軸轉(zhuǎn)動兩周。 當柴油機完成排氣行程后，在曲軸飛輪總成的慣性力作用下，又重復上述工作循環(huán)過程，使柴油機連

9、續(xù)運轉(zhuǎn)對外輸出功率。柴油機的工作原理簡述2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司柴油機和汽油機區(qū)別 汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進入可燃混合氣進入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系無噴油器有噴油器燃料的理化性能決定了汽油機是點燃，柴油機是壓燃。燃料的理化性能決定了汽油機是點燃，柴油機是壓燃。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司柴油機和汽油機區(qū)別 燃料特性： 柴油：粘度大、揮發(fā)性差、自燃性好 汽油：粘度小、揮發(fā)性好、燃點相對于柴油高 燃油供給系統(tǒng)： 柴油機：傳統(tǒng)的為燃油噴射系統(tǒng)，又稱為泵管嘴系統(tǒng)。 柴油機的燃油噴射系統(tǒng)結構較汽油機復雜，高壓

10、油泵需要一套驅(qū)動機構來驅(qū)動，并要帶一套調(diào)速機構。 近代柴油機很多應用了高壓共軌電控系統(tǒng)、單體泵電控系統(tǒng)。 汽油機：汽油機主要采用化油器式燃料供給系統(tǒng)；近代汽油機借鑒直噴柴油機的優(yōu)點，更多的采用了電噴系統(tǒng)（分進氣道噴射和氣缸內(nèi)噴射兩種）。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司四、柴油零部件系統(tǒng)構成及各系統(tǒng)工作原理2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司柴油機的基本構成兩大機構l 曲柄連桿機構l 配氣機構 五大系統(tǒng)五大系統(tǒng)l進排氣系統(tǒng)進排氣系統(tǒng)l燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)l潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)l冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)l起動系統(tǒng)起動系統(tǒng)骨架l 機體l 氣缸套l 曲軸箱l 氣缸蓋l 油底殼 20

11、12.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司1、基礎件2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司柴油機的基本構成機體是發(fā)動機的骨架，用于安裝和支撐發(fā)動機各總成零部件，由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。曲軸箱曲軸箱氣缸體氣缸體氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸氣缸油道和水道油道和水道油底殼油底殼2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司機體-曲軸箱氣缸體氣缸體 水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，一般用灰鑄鐵鑄成，水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部

12、為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，挺柱腔、其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，挺柱腔、冷卻水套和潤滑油道、水道等。冷卻水套和潤滑油道、水道等。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣缸體的結構分類 氣缸體的結構通常有三種，以相對曲軸中心線（上圖的紅色虛線表示）的高度來區(qū)別 平分式曲軸箱機體 該結構加工方便、拆裝方便 龍門式曲軸箱機體 該結構抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)剛度較好，拆裝也方便 隧道式曲軸箱機體 該結構剛性最好，但拆裝不太方便平分式平分式龍門式龍門式隧道式隧道式2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司機體的檢查要點1、機體各加

13、工面的加工精度的檢查2、機體試漏試驗：氣壓、水壓3、機體清潔：鋼絲刷、捅條、磁力棒、清洗液、壓縮空氣4、機體各堵蓋的試漏試驗5、冷卻噴鉤打靶試驗2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣缸套 機體上部氣缸孔內(nèi)鑲嵌有氣缸套。 目的：解決成本與壽命之間的矛盾。 氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節(jié)省了好材料。 2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司5 5）干缸套和濕缸套）干缸套和濕缸套名稱名稱特點特點示意圖示意圖干缸套干缸套外壁不直接與冷卻水接觸。外壁不直接與冷卻水接觸。1 1）壁厚較?。ǎ┍诤褫^

14、?。?mm1mm3mm3mm）；）；2 2） 與剛體承孔過盈配合；與剛體承孔過盈配合；3 3） 不易漏水漏氣不易漏水漏氣。4 4）安裝方法）安裝方法濕缸套濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。外壁直接與冷卻水接觸。1 1）壁厚較厚（）壁厚較厚（5mm5mm9mm9mm）；）；2 2） 散熱效果好；散熱效果好；3 3）便于拆卸）便于拆卸強度和剛度強度和剛度都較好，加都較好，加工復雜，拆工復雜，拆裝不便，散裝不便，散熱不良。熱不良。散熱良好、冷散熱良好、冷卻均勻、加工卻均勻、加工容易。強度和容易。強度和剛度不如干缸剛度不如干缸套，易漏水、套，易漏水、生銹、穴蝕。生銹、穴蝕。2012.08.14一拖（洛陽）動

15、力機械有限公司氣缸套的安裝要點 1、缸套突出注意要求高度的測量、調(diào)整 2、封水圈的安裝2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣缸蓋YC4DYC4GYC4EYC6JYC6AYC6G作用：密封氣缸的上平面，與活塞頂共同形成燃燒室作用：密封氣缸的上平面，與活塞頂共同形成燃燒室結構多樣結構多樣2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣缸墊氣缸墊1 1）. .作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油 。2 2）. .材料：有彈性、耐熱性、耐壓性材料：有彈性、耐熱性、耐壓性3 3）. .安裝時注意方向安裝時注意方向氣缸墊2012

16、.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣缸蓋組件裝配要點 氣缸蓋平面度 氣門下沉量 噴油嘴凸出氣缸蓋底面高度 氣缸蓋螺栓擰緊力矩2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司功用：貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。功用：貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。構造：構造：（1 1）用薄鋼板沖壓而成。）用薄鋼板沖壓而成。(2)(2)儲油、內(nèi)部設有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動時油底殼油面產(chǎn)生較大的儲油、內(nèi)部設有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動時油底殼油面產(chǎn)生較大的波動。波動。(3)(3)最低處有放油塞最低處有放油塞( (磁性磁性) )(4) (4) 曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。 油底殼油底殼

17、2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司曲柄連桿機構2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司曲柄連桿機構2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司曲軸的裝配要點 曲軸的清洗： 正時齒輪的安裝： 上下主軸瓦、止推片（瓦）的安裝 曲軸軸向間隙的檢查和調(diào)整 主軸承螺栓的擰緊力矩2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司活塞連桿總成氣環(huán)氣環(huán)油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋功用：功用： (1)活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；等共同組成燃燒室； (2) 活塞承受氣體壓力，并將此活塞承受氣體壓力，并

18、將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。工作環(huán)境：工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高且分布不均勻；高速，活塞度高且分布不均勻；高速，活塞線速度，承受很大的慣性力。線速度，承受很大的慣性力。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司活塞根據(jù)柴油機的缸徑、行程、進氣方式，選用不同結構材質(zhì)的活塞活塞頂部上有著活塞的種類和安裝標記2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司各種機型連桿各種機型連桿：平切連桿大頭、止口定位平切連桿大頭、止口定位2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司

19、各種機型連桿各種機型連桿斜切連桿大頭、鋸齒形定位斜切連桿大頭、鋸齒形定位斜切連桿大頭、止口定位斜切連桿大頭、止口定位2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司活塞連桿裝配要點 活塞裝配記號 活塞環(huán)開口朝向 連桿螺栓的擰緊2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司配氣機構2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司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齒輪時齒輪搖臂軸搖臂軸配氣機構2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司凸輪軸凸輪軸利用各缸進、排氣凸輪控制氣門的運動，使氣門按一定的凸輪軸利用各缸進、排氣凸輪控制氣門的運動，使氣門按一定的工作順序和配氣相位開

20、啟和關閉，并保證氣門有足夠的開度。凸工作順序和配氣相位開啟和關閉，并保證氣門有足夠的開度。凸輪的型線決定了氣門持續(xù)開啟的時間和氣門的升程。輪的型線決定了氣門持續(xù)開啟的時間和氣門的升程。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司挺柱作用：把凸輪的推力通過推桿和搖臂傳到氣門。作用：把凸輪的推力通過推桿和搖臂傳到氣門。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣門彈簧作用：保證氣門在關閉時能壓緊在氣門座上并確保氣門回位。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司搖臂、搖臂軸組件搖臂是推桿和氣門之間的傳動件，它使推桿傳來的力搖臂是推桿和氣門之間的傳動件，它使推桿傳來的力改變方向后作用

21、于氣門尾端。改變方向后作用于氣門尾端。結構多樣：整體式、分體式結構多樣：整體式、分體式2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司氣門間隙為什么要預留氣門間隙？在冷態(tài)時無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)時，氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關閉不嚴，造成發(fā)動機在壓縮和作功行程中漏氣，而使功率下降，嚴重時甚至不易起動。氣門間隙過小時甚至會造成活塞打頂?shù)膰乐毓收希虼?，要進行周期性的氣門間隙的調(diào)整。 氣門間隙過大時，氣門不能及時開啟關閉，影響到發(fā)動機的充氣效率和排氣情況，使燃燒惡化，在運轉(zhuǎn)時也會聽到較大的噪聲。發(fā)動機長期使用，會造成零部件的磨損，此時要調(diào)整。 2012.08.14一拖（洛陽）動力機械

22、有限公司氣門間隙的調(diào)整l 氣門間隙調(diào)整原則氣門在完全關閉的情況下，才能調(diào)整氣門間隙即挺柱(或搖臂)必須落在凸輪的基圓上才可調(diào)整。 l 氣門間隙調(diào)整方法兩遍法 生產(chǎn)實踐中，普遍地采用兩遍法調(diào)整氣門間隙，即第一缸壓縮終了上止點時，調(diào)整所有氣門的半數(shù)，再搖轉(zhuǎn)曲軸一周，便可調(diào)整其余半數(shù)氣門。氣門調(diào)整方法如下 將曲軸轉(zhuǎn)到飛輪“0”刻度對準飛輪殼指針，判斷此時第一缸活塞是處于壓縮上止點還是排氣上止點?！罢{(diào)整第一缸進氣門或排氣門搖臂調(diào)整螺釘，使其下端圓頭頂住推桿，同時使搖臂緊貼氣門。左右成45度轉(zhuǎn)動曲軸，這時若進、排氣門推桿沒有上下移動，則為壓縮上止點；若推進、排氣門桿上下移動，則為排氣上止點。若第一缸是壓

23、縮上止點，則1）對2缸機可調(diào)整第1、2、4三個氣門的間隙。2）對3缸機可調(diào)整第1、2、4、5四個氣門的部隙。3）對4缸機可調(diào)整第1、2、3、6四個氣門的間隙。若第一缸是排氣上止點，則1）對2缸機可調(diào)整第3個氣門的間隙。2）對3缸機可調(diào)整第3、6兩個氣門的間隙。3）對4缸機可調(diào)整第4、5、7、8四個氣門的間隙。進氣門間隙：0.30.05mm排氣門間隙：0.40.05mm轉(zhuǎn)動曲軸一周，調(diào)整其余氣門的間隙。注：調(diào)整完每一個氣門間隙后，應擰緊鎖緊螺母。2012.08.17一拖（洛陽）動力機械有限公司2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司進排氣系統(tǒng)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公

24、司排氣制動閥排氣制動閥消聲器消聲器中冷器中冷器增壓器增壓器空濾器空濾器進氣管進氣管排氣管排氣管進、排氣系統(tǒng) 進排氣系統(tǒng)是柴油機第一重要度的系統(tǒng)，因為充足、清潔的空氣對柴油機的性能影響很大。 功能：向柴油機各工作氣缸提供新鮮、清潔、密度足夠大的空氣。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司主濾芯集塵盤安全濾芯進氣管葉片環(huán)排塵袋濾清器殼空氣濾清器的任務是確保給發(fā)動機以足夠的保護，以被免在灰塵顆粒條件下的非正常磨損；空氣濾清器須有高的濾清效率和高的儲塵能力（高的使用壽命）?？諝鉃V清器2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司渦輪增壓系統(tǒng)由于柴油機燃燒時，各種情況下都要求過量空氣系數(shù)1，

25、從動力性、經(jīng)濟性、排放各方面考慮，也是要求供給足量的空氣， 所以現(xiàn)代柴油機多采用增壓系統(tǒng)，有些則是增壓中冷系統(tǒng)。 發(fā)發(fā) 動動 機機 渦渦 輪輪 增增 壓壓 器器 發(fā)發(fā) 動動 機機 排排 氣氣 發(fā)發(fā) 動動 機機 進進 氣氣 大大 氣氣 環(huán)環(huán) 境境2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司增壓器的結構和原理放氣閥組放氣閥組渦輪渦殼組渦輪渦殼組中間殼組中間殼組壓氣機渦殼組壓氣機渦殼組轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子子 組組壓輪渦輪2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司增壓器的原理 利用發(fā)動機排出的高溫高速廢氣推動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，同時帶動與渦輪同軸的壓氣機高速旋轉(zhuǎn)，提高進氣壓力，提高進氣密度，增加進氣量。 自然

26、吸氣柴油機的進氣壓力較低，進氣壓力往往只能到達0.7bar，通過增壓后可以將增壓壓力提升到1.5bar。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司燃油供給系統(tǒng)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司燃油供給系統(tǒng)1 功用 完成燃料的儲存、濾清和輸送工作，按柴油機各種不同工況的要求，定時、定量、定壓并以一定的噴油質(zhì)量噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒，最后使廢氣排入大氣。(1)在適當?shù)臅r刻，將一定數(shù)量的潔凈燃油增壓后以適當?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。(2)在每一個工作循環(huán)內(nèi)，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致(3)根據(jù)柴油機負荷的變化自動調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，以保證柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)

27、，尤其是穩(wěn)定怠速，限制超速(4)儲存一定數(shù)量的燃油，保證汽車的最大里程。燃油供給系統(tǒng)必須滿足柴油的燃燒理論。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司燃燒理論 滯燃期滯燃期 急燃期急燃期 緩燃期緩燃期 后燃期后燃期2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司燃燒理論燃燒理論滯燃期：噴入氣缸的燃料經(jīng)理一系列的物理化學的變化過程，包括，燃料的霧化，加熱，蒸發(fā)、與空氣混合等準備階段，雖然時間比較短，但對于整個燃燒過程的影響很大急燃期：燃料快速燃燒，氣缸壓力急劇增加。壓力的升高速度決定了柴油機運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，如果壓力升高速度太大，則柴油機工作粗暴，運動零件受到很大負荷。為了保證平穩(wěn)性，壓力升高

28、比不超過0.4兆帕/曲軸轉(zhuǎn)角緩燃期:在氣體工作容積不斷增加的時候開始，如果能夠保持燃燒的快速性，才能使氣缸內(nèi)的壓力保持不變或稍有上升。所以，只有在緩燃期加速空氣混合，才能使燃料迅速燃燒后燃期：后燃期的能量對發(fā)動機的做工作用不大，但增加零件的熱負荷，燃燒情況不好，排放惡化。因此，盡量減少過后燃燒。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司供油提前角和噴油時刻 噴油時刻要準確，混合氣形成的規(guī)律應合適 氣缸中燃燒過程的主要放熱階段應該是上止點稍后，容積小可得到較高的壓力，熱效率高，熱損失小，所以要求噴油時刻要準確。噴油過早，過晚對發(fā)動機工作都是不利的。 過早：混合氣提前形成，并在活塞到達上止點

29、前像爆炸似的同時著火燃燒，結果給正在上行的活塞造成一個短時間阻力，并嚴重敲缸工作粗暴。 過遲：混合氣在活塞下行時才開始形成和燃燒，結果燃燒空間增大，從氣缸壁面?zhèn)髯叩臒崃吭黾?，造成發(fā)動機過熱，燃燒壓力降低（P）氣體壓力推動活塞的效果減小，甚至有可能使部分混合氣來不及燃燒而隨廢氣排出去，功率。 最好的噴油時刻與燃燒室的型式和發(fā)動機轉(zhuǎn)速有關，對于一定結構的發(fā)動機在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，可通過試驗找到一個功率大，油耗低的最好噴油時刻，通常用曲軸距活塞到達上止點的轉(zhuǎn)角表示，稱為噴油提前角。 供油提前角必須是可變的，隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司機械式燃油供給系統(tǒng)構成2 組成

30、組成 燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器(柴油濾清器有粗細兩種，一柴油濾清器有粗細兩種，一般粗濾器設在輸油泵之前，細濾器設在輸油泵之后般粗濾器設在輸油泵之前，細濾器設在輸油泵之后 )、噴油泵、噴油器等。、噴油泵、噴油器等。吸油管路、低壓管路、高壓管路的分類吸油管路、低壓管路、高壓管路的分類燃油系統(tǒng)的構成和油路走向2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司噴油器1噴油器的功用與噴霧特性(1)功用：將噴油泵供給的高壓柴油噴散霧化，合理的分布于燃燒室，與高速流動的空氣相混合，形成良好的可燃混合氣。(2)要求：霧化均勻噴射干脆利落 無后滴現(xiàn)象油束形狀

31、與方向，適應燃燒室2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司噴油器的霧化質(zhì)量(3)噴霧特性：油霧形成 燃料以高壓、高速從噴油器以圓錐形的油束噴出噴霧錐角表示油束的擴散程度。越大擴散越好。 射程L表示油束的穿透能力。 霧化質(zhì)量表示油束噴散霧化的程度。噴散的越細、越均勻則霧化質(zhì)量越好。 2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司P型噴油器針閥偶件針閥偶件緊帽緊帽彈簧下座彈簧下座調(diào)壓彈簧調(diào)壓彈簧調(diào)整墊片調(diào)整墊片噴油器體噴油器體濾清針濾清針 進油口進油口回油口回油口墊塊墊塊2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司電控燃油供給系統(tǒng)排放達到歐III和歐IV的機型采用電控燃油噴射系統(tǒng)對于

32、中重機柴油機采用的是電控單體泵系統(tǒng)， 目前的合作廠家有南岳衡陽、成都威特。微型和輕型機采用的是電控高壓共軌，采用的是德國BCR、 Delphi電控高壓共軌系統(tǒng)。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司電控系統(tǒng)的優(yōu)點 實現(xiàn)噴油壓力、正時、噴油規(guī)律的電子控制。 提供附加的控制（各缸平衡、可變怠速和閉環(huán)控制、減速斷油、起動控制等等） 提高柴油機本身的一致性和可靠性（故障診斷、失效安全策略、自學習與自適應等等） 更好的燃燒導致低排放、高性能、低油耗2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司Delphi公司的單體泵系統(tǒng)公司的單體泵系統(tǒng)電控單體泵在電控單體泵在ECU的控制下，將一定數(shù)量的燃油

33、加壓（高達的控制下，將一定數(shù)量的燃油加壓（高達160MPa以上），以上），并通過單體泵上的電磁閥接收來自并通過單體泵上的電磁閥接收來自ECU的控制指令決定開啟或關閉時刻，從的控制指令決定開啟或關閉時刻，從而決定各個氣缸當前噴射過程，即噴油壓力、噴油量、噴油正時。而決定各個氣缸當前噴射過程，即噴油壓力、噴油量、噴油正時。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司單體泵總成和控制器2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司帶水分離器帶水分離器的預濾器的預濾器主濾清器主濾清器帶過濾器的帶過濾器的油箱油

34、箱高壓高壓傳感器傳感器執(zhí)行器執(zhí)行器噴油器噴油器軌壓傳感器軌壓傳感器EDC7 ECU軌軌CP3.3低壓低壓高壓共軌燃油系統(tǒng)示意圖FIE工作原理工作原理 電脈沖電脈沖PWM與與MV2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司冷卻系統(tǒng)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的作用：保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。 發(fā)動機工作時，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度高達2200K2800K，大約1/3做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，其余大部分隨 廢氣排出，其余則被發(fā)動機零件吸收，使發(fā)動機零部件溫度升高，特別是直接與高溫氣體接觸的零件，若不及時冷卻，則難以保證發(fā)動機正常工作。二、發(fā)動機過

35、熱或過冷的危害 1.發(fā)動機過熱的危害 1)降低充氣效率，使發(fā)動機功率下降；2)早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負荷而造成早期損壞； 3)運動件的正常間隙（熱脹冷縮）被破壞，運動阻滯，磨損加劇，甚至損壞； 2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司4)潤滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損； 5)零件的機械性能降低，導致變形或損壞。 2.發(fā)動機過冷的危害 1)進入氣缸的混合氣(或空氣)溫度太低，可燃混合氣品質(zhì)差（霧化差），使點火困難或燃燒遲緩，導致發(fā)動機功率下降，燃料消耗量增加（熱量流失過多，燃油凝結流進曲軸箱）。 2)燃燒生成物中的水蒸汽易凝結成水而與酸性氣體形成酸類，加重了對機

36、體和零件的侵蝕作用； 3)未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面(氣缸壁、活塞、活塞環(huán)等)上的油膜，使零件磨損加劇。 4)潤滑油黏度增大，流動性差，造成潤滑不良，加劇機件磨損，增大功率消耗 可見，發(fā)動機正常的工作溫度是保證發(fā)動機良好的工作性能及其使用壽命的一個重要條件。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司1水箱2-膨脹水箱3-節(jié)溫器4-節(jié)溫器座5-水套6-機油散熱器7-小循環(huán)膠管8-風扇9-大循環(huán)管10-水泵進水管11-水泵冷卻系統(tǒng)除氣管除氣管副水箱與散熱器連通管副水箱與散熱器連通管冷卻系統(tǒng)構成冷卻系統(tǒng)的大小循環(huán)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司節(jié)溫器2012.08.14一拖

37、（洛陽）動力機械有限公司潤滑系統(tǒng)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司1 、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。滑方式稱為壓力潤滑。 2 、飛濺潤滑：、飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時運

38、動零件飛濺起來的油滴或利用發(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?；钊N，以及配氣機構的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。 3、定期潤滑：、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

39、滑。近年來在發(fā)動機上采用含有耐磨潤滑材料（如方式定期潤滑。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。尼龍、二硫化鉬等）的軸承來代替加注潤滑脂的軸承。 發(fā)動機的潤滑方式2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司潤滑系統(tǒng)的作用 發(fā)動機工作時，傳力零件相對運動表面之間不能直接接觸。因為，任何零件的工作表面，即使經(jīng)過極為精密的加工，也難免存在一定程度的表面粗糙度。在它們接觸且相對運動時，必然產(chǎn)生摩擦和磨損。而摩擦產(chǎn)生的阻力，既要消耗動力，阻礙零件的運動，又使零件發(fā)熱，甚至導致工作表面燒損。因此，必須進行潤滑。即在兩零件的工作表面之間加入一層潤滑油使其

40、形成油膜，將零件完全隔開，處于完全的液體摩擦狀態(tài)，這樣，功率消耗和磨損就會大為減少。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司 潤滑：潤滑：將潤滑油不斷地供給各零件的摩擦表面，形成潤滑油膜，將潤滑油不斷地供給各零件的摩擦表面，形成潤滑油膜，減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。2.清潔清潔 ：發(fā)動機工作時，不可避免地要產(chǎn)生金屬磨屑，空氣所帶入發(fā)動機工作時，不可避免地要產(chǎn)生金屬磨屑，空氣所帶入的塵埃及燃燒所產(chǎn)生的固體雜質(zhì)等。這些顆粒若進入零件的的塵埃及燃燒所產(chǎn)生的固體雜質(zhì)等。這些顆粒若進入零件的工作表面，就會形成磨料，大大加劇零件的磨損。而潤滑系工作表面，就會形成

41、磨料，大大加劇零件的磨損。而潤滑系通過潤滑油的流動將這些磨料從零件表面沖洗下來，帶回到通過潤滑油的流動將這些磨料從零件表面沖洗下來，帶回到曲軸箱。在這里，大的顆粒沉到油底殼底部，小的顆粒被機曲軸箱。在這里，大的顆粒沉到油底殼底部，小的顆粒被機油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。3.冷卻冷卻 ：由于運動零件的摩擦和混合氣的燃燒，使某些零件產(chǎn)生較由于運動零件的摩擦和混合氣的燃燒，使某些零件產(chǎn)生較高的溫度。而潤滑油流經(jīng)零件表面時可吸收其熱量并將部分高的溫度。而潤滑油流經(jīng)零件表面時可吸收其熱量并將部分熱量帶回到油底殼散入大氣中，起到冷卻作用。熱量帶回到油底殼散入大氣中，

42、起到冷卻作用。 潤滑系統(tǒng)的作用2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司潤滑系統(tǒng)的作用4.密封 發(fā)動機氣缸壁與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽之間間隙中的油膜，減少了氣體的泄漏，保證氣缸的應有壓力，起到了密封作用。 5.防蝕由于潤滑油粘附在零件表面上，避免了零件與水、空氣、燃氣等的直接接觸，起到了防止或減輕零件銹蝕和化學腐蝕的作用。 6.減震緩沖作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減震緩沖作用。潤滑系統(tǒng)演示圖潤滑系統(tǒng)演示圖組成：由機油泵、組成：由機油泵、機油濾清器、機油機油濾清器、機油冷卻器、油底殼、冷卻器、油底殼、機油集濾器、機油集濾器、潤滑潤滑油道和一些閥門等油道和一些閥門等組成組

43、成2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司潤滑系統(tǒng)的要求機油壓力（主油道）：怠速時不低于0.1Mpa，中高速時0.294-0.45Mpa。 機油泵的流量 各油道的加工精度 機油的品質(zhì)：牌號、粘度 潤滑部位的間隙：主軸承、連桿軸承、凸輪軸襯套等2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司機油泵2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司機油濾清器結構機油濾清器結構一次性濾芯一次性濾芯濾芯進油口濾芯進油口濾芯出油口濾芯出油口密封圈密封圈2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司起動系統(tǒng)2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司起動系統(tǒng)7 要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過要使發(fā)動機

44、由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸使活塞作往復運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的的全過程，稱為發(fā)動機的起動。起動。2012.08.14一拖（洛陽）動力機械有限公司起動系統(tǒng)24V電瓶電瓶起動起動開關開關飛輪齒圈飛輪齒圈驅(qū)動齒輪驅(qū)動齒輪