太原鐵路局比武題庫：發(fā)電車乘務(wù)員基礎(chǔ)理論培訓(xùn)資料

1、發(fā)電車乘務(wù)員應(yīng)知應(yīng)會模塊-業(yè)務(wù)知識-基礎(chǔ)理論-培訓(xùn)資料 第一章 客車空調(diào)發(fā)電車概述 第一節(jié) 鐵路客車的供電方式目前我國鐵路客車的供電方式主要有獨立供電、集中供電和混合供電三種。一、獨立供電獨立供電是指在單節(jié)客車上安裝12套獨立供電裝置，可由本節(jié)客車提供電源的供電形式。因供電裝置分散于每一節(jié)車廂，也叫分散供電。獨立供電客車的供電設(shè)備主要有軸驅(qū)發(fā)電機供電和小型柴油發(fā)電機組供電兩種類型。 (一)軸驅(qū)發(fā)電機供電 這種供電方式是世界各國在普通客車上運用較廣泛的一種供電形式，我國生產(chǎn)的25B型客車、國際聯(lián)運客車、22型和23型客車上使用這種供電方式。 在客車軸驅(qū)式交流發(fā)電機供電裝置中，廣泛使用三相感應(yīng)子發(fā)

2、電機，它屬于同步發(fā)電機的一種，具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、重量輕、功率大、節(jié)省材料等特點。這種供電方式的優(yōu)點是設(shè)備簡單，使用方便，利用車輪轉(zhuǎn)動來驅(qū)動發(fā)電機，沒有內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的廢氣和強噪音對環(huán)境的污染。缺點是發(fā)電機功率小、列車停站時不能發(fā)電，車下安裝的蓄電池較多，增加了車輛的自重。 (二)小型柴油發(fā)電機組供電這種供電方式是在車體下部安裝一臺或兩臺柴油發(fā)電機組，由其向車內(nèi)負(fù)載供電。 二、集中供電 集中供電是指由機車或在列車中編掛一輛發(fā)電車通過連接各車廂的電力連接器向全列車提供電源的供電形式。目前客車的集中供電主要有以下幾種情況。按供電電源的制式分：有三相交流、頻率50HzAC380V和DC600V

3、兩種；按提供電源的設(shè)備分：有發(fā)電車供電和機車供電兩種。三、混合供電混合供電方式的客車，在獨立供電裝置中，既有軸驅(qū)發(fā)電機供電，也有柴油發(fā)電機組供電。第二節(jié) 發(fā)電車的組成 一、發(fā)電車的組成 客車空調(diào)發(fā)電車主要由車輛部分、柴油發(fā)電機組及附屬裝置、空調(diào)采暖裝置等組成。 (一)車輛部分 發(fā)電車的車輛部分由車體、轉(zhuǎn)向架、車鉤緩沖裝置、制動裝置及相應(yīng)的監(jiān)控裝置組成。 (二)柴油發(fā)電機組及輔助供給裝置 發(fā)電車的供電部分為列車提供電源。由柴油發(fā)電機組，配電控制屏和機組的輔助供給裝置組成。 1柴油發(fā)電機組是發(fā)電車的發(fā)電設(shè)備。從發(fā)電機的機組的裝車功率看，主要有3200kw、3300kw、2480kW、2300 kW

4、等多種，數(shù)量最多的是3300kW。 2配電控制屏(也稱控制屏)是柴油發(fā)電機組和發(fā)電車本車負(fù)載的配電控制部分。其作用是實現(xiàn)對柴油機啟動、調(diào)速、停機等運行狀態(tài)的控制，對發(fā)電機勵磁、發(fā)電、調(diào)壓、供電的控制，對機組其他狀態(tài)的監(jiān)控和保護(hù)；對本車各種用電設(shè)備的控制。一般采用柜式結(jié)構(gòu)，后期制造的發(fā)電車也有臺式結(jié)構(gòu)的。 3機組的輔助供給裝置是指安裝在柴油發(fā)電機組外部、為保證機組正常工作而設(shè)置的各種裝置。主要包括燃油供給裝置、冷卻裝置、潤滑裝置、進(jìn)排氣裝置和啟動電源等。 (三)空調(diào)采暖裝置及其他設(shè)施 空調(diào)采暖裝置由空調(diào)機、電熱器等組成，它的作用是調(diào)節(jié)配電間、生活間和機房的溫度。第三節(jié) 發(fā)電車的分類和主要技術(shù)參數(shù)

5、一、發(fā)電車的供電主要技術(shù)參數(shù)1供電主要技術(shù)參數(shù)(1)柴油發(fā)電機組裝車功率：主要有3300kW、2480kW兩種。(2)最大輸出功率：分別為600kW，800kW，900kW。(3)發(fā)電機輸出電壓：AC400V230V青藏發(fā)電車：DC600V。(4)發(fā)電車本車電壓制式有：AC4001V230V、頻率50Hz，DC24V，DC48V。(5)發(fā)電車最大輸出流：每路850A。(6)供電制式：交流三相四線制、工頻(50Hz)和直流(如青藏發(fā)電車)兩種，分兩路供電。(7)發(fā)電機額定電流：557A(300kW)。(8)柴油發(fā)電機組額定轉(zhuǎn)速：1500rmin。第二章 柴油機第一節(jié)柴油機的總體構(gòu)造一、柴油機的構(gòu)

6、造 (一)機體機體是柴油機的骨架，所有運動部件和輔助系統(tǒng)都支承和安裝在它上面。 (二)曲柄連桿機構(gòu)是柴油機的基本機構(gòu)。在燃油燃燒時，活塞氣體膨脹的壓力，并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)，將活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而輸出動力。主要部件是氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、帶有飛輪的曲軸和曲軸箱。 (三)配氣機構(gòu)的功用是按柴油機的工作循環(huán)和著火順序，定時地啟閉各缸的進(jìn)、排氣門，以保證新鮮空氣適時充人氣缸，并將燃燒后的廢氣即時排出氣缸。由氣門機構(gòu)(氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門座圈等)和氣門驅(qū)動機構(gòu)(凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂及正時齒輪等)組成。根據(jù)氣門安裝的位置和不同，配氣機構(gòu)的布置形式主要有側(cè)置式(也叫直

7、立式)和頂置式(也叫倒立式)。 (四)燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的功用是定時、定量、定壓地將柴油噴人燃燒室內(nèi)，并創(chuàng)造良好的燃燒條件，滿足燃燒過程的需要。燃油供給系統(tǒng)由柴油箱、輸油泵、燃油濾油器、噴油泵和噴油器、調(diào)整器等部件組成。 (五)進(jìn)、排氣系統(tǒng)由進(jìn)、排氣管與空氣濾清器等組成。其作用是按一定要求排出廢氣，引入清潔的新鮮空氣。對增壓柴油機，進(jìn)排氣系統(tǒng)中還有增壓器，它使得進(jìn)氣空氣的壓力提高，從而可加大進(jìn)氣量；功率較大的柴油機還有中間冷卻器，其作用是將經(jīng)過增壓器的空氣進(jìn)行冷卻，以提高進(jìn)氣密度，如發(fā)電車上安裝的MTU396柴油機。 (六)潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的功用是將機油(潤滑油)送到柴油機各運動件的摩擦

8、表面，起減磨、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。 (七)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件所吸收的部分熱量及時傳導(dǎo)出去，使柴油機在工作時能保持正常溫度，不致因過熱而損壞機件，影響柴油機的運轉(zhuǎn)。冷卻系統(tǒng)可分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。水冷式冷卻系統(tǒng)主要由氣缸套與氣缸體間及氣缸蓋內(nèi)的冷卻水腔、水泵、風(fēng)扇、散熱器等組成。風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)則主要由氣缸體及氣缸蓋上的散熱肋片、導(dǎo)流罩和風(fēng)扇等組成。 二、柴油機(內(nèi)燃機)的基本名詞術(shù)語 (一)工作循環(huán) 柴油機(內(nèi)燃機)中

9、熱能與機械能的轉(zhuǎn)化，是通過活塞在氣缸內(nèi)工作，連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣四個過程來完成的，每進(jìn)行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。 (二)上止點(TDC)、下止點(BDC) 1上止點：活塞頂處在氣缸中的最高位置叫上止點(TDC)。 2下止點：活塞頂處在氣缸中的最低位置叫下止點(BDC)。 這兩個術(shù)語用來幫助識別正時過程中活塞的位置。 (三)缸徑和行程(沖程)發(fā)動機的缸徑和行程用于確定發(fā)動機的排量。發(fā)動機的缸徑為氣缸的直徑。發(fā)動機的行程指的是活塞從頂部到底部的移動距離，也就是從上止點到下止點的距離。即：活塞在上、下止點之間所走的距離稱為活塞行程(或沖程)，如：發(fā)電車上采用的康明斯KTAl9一G2型

10、柴油機缸徑為159 mm，活塞行程為159 mm；MTUl83柴油機缸徑為128 mm，活塞行程為142 mm。 活塞行程由曲軸的結(jié)構(gòu)確定。如果發(fā)動機的行程發(fā)生改變，曲軸的行程也將有所不同?；钊孔咭粋€沖程，曲軸旋轉(zhuǎn)半圈(180)。 (四)氣缸容積 活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動的過程中，氣缸內(nèi)的工作容積是不斷變化的。當(dāng)活塞位于上止點位置時，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(也叫壓縮容積)，用符號來表示?；钊麖纳现裹c移動到下止點所掃過的氣缸容積叫做工作容積。 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作容積之和。 多缸柴油機(指具有兩個

11、或兩個以上氣缸的柴油機)所有氣缸工作容積的總名稱為柴油機的排量(也叫活塞排量)。排量大，內(nèi)燃機輸出功率也大。因此，排量常作為表征內(nèi)燃機性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之一。 (五)壓縮比 壓縮前與壓縮后體積之比，也就是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。 壓縮比的大小說明了氣缸內(nèi)的空氣(或混合氣)經(jīng)壓縮后體積縮小的倍數(shù)，也表明了氣體被壓縮的程度，柴油機的壓縮比都比汽油機的大。 (六)燃 燒空氣、燃油和點火是發(fā)動機的三個工作條件，即必須有足夠的空氣進(jìn)行燃燒、適量的燃油與空氣混合氣以及某種點火類型啟動燃燒。當(dāng)這三個因素存在時，燃燒就會發(fā)生。 (七)正 時 正時是識別空氣、燃油和點火何時相結(jié)合以產(chǎn)生燃燒的過程

12、，它是通過與活塞和曲軸的位置相關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)的，為使發(fā)動機有效地工作，空氣和燃油混合氣必須在正確的時刻進(jìn)入氣缸，也就是說進(jìn)氣門必須在正確的時刻打開和關(guān)閉，排氣門也必須在正確的時刻打開和關(guān)閉。 空氣和燃油的點火也必須在精確的時刻發(fā)生。點火正時隨速度和負(fù)荷變化。當(dāng)進(jìn)氣門和排氣門的正時設(shè)置得正確，并且點火在正確的時刻發(fā)生時，化學(xué)能向機械能的轉(zhuǎn)換就能產(chǎn)生最大的動力。 三、柴油機的工作過程 從柴油機完成一個工作循環(huán)所需的沖程數(shù)來看，有四沖程柴油機和二沖程柴油機。 1第一沖程進(jìn)氣沖程活塞從上止點移動到下止點。這時進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。 2第二沖程壓縮沖程 活塞從下止點移動到上止點。這期間進(jìn)、排氣門都關(guān)閉。

13、壓縮沖程中，曲軸在飛輪慣性作用下帶動旋轉(zhuǎn)，通過連桿帶動活塞向上移動，氣缸內(nèi)氣體容積逐漸減小，氣體被壓縮其壓力和溫度隨之升高。 3第三沖程作功沖程(燃燒膨脹沖程) 活塞從上止點移動到下止點，這期間進(jìn)、排氣門仍關(guān)閉著。 由于噴入氣缸中的燃料在高溫空氣中著火燃燒，產(chǎn)生大量熱能，使氣缸內(nèi)氣體的溫度和壓力急劇升高。高溫高壓氣體推動活塞向下移動，通過連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。因為只有在這一沖程才實現(xiàn)了熱能轉(zhuǎn)化為機械能，因此，通常把這一沖程稱為作功沖程。 4第四沖程排氣沖程 活塞從下止點移動到上止點。此時排氣門開啟，進(jìn)氣門保持關(guān)閉。排氣沖程開始時，氣缸內(nèi)充滿著燃料燃燒后并已膨脹作功的廢氣。排氣門打開后廢氣在缸內(nèi)壓力

14、的作用下沖出排氣門，使氣缸內(nèi)壓力迅速降低。隨著活塞的上移，低壓廢氣被推出氣缸外。排氣沖程結(jié)束時，活塞又回到上止點位置。四、柴油機的分類 柴油機按照其工作循環(huán)、結(jié)構(gòu)類型和用途等，大致分類如下： (一)按工作循環(huán)的沖程數(shù)分類 柴油機的工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣四個工作過程組成。按照完成一個工作循環(huán)所需的沖程數(shù)可將柴油機分為兩類：活塞連續(xù)運行四個沖程(即曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈)完成一個工作循環(huán)的柴油機稱為四沖程柴油機；活塞連續(xù)運行兩個沖程(即曲軸旋轉(zhuǎn)一圈)完成一個工作循環(huán)的柴油機稱為二沖程柴油機。 (二)按氣缸數(shù)目及其排列方式分類。 按氣缸數(shù)目可分為單缸柴油機和多缸柴油機兩類。 (三)按冷卻方式分類

15、 利用水作為冷卻介質(zhì)的稱為水冷式柴油機；利用空氣作為冷卻介質(zhì)的稱為風(fēng)冷式柴油機。 (四)按進(jìn)氣方式分類 柴油機上沒有增壓器，空氣是靠活塞的抽吸作用進(jìn)入氣缸內(nèi)的稱為非增壓式(或自然吸氣式)柴油機。柴油機上裝有增壓器，空氣通過增壓器提高壓力后進(jìn)人氣缸內(nèi)的稱為增壓式柴油機。 五、柴油機的性能與特性 (一)柴油機的性能指標(biāo) 1指示指標(biāo)以工質(zhì)對活塞作功為基礎(chǔ)的內(nèi)燃機動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，稱為內(nèi)燃機性能的指示指標(biāo)。 (二)柴油機的特性 柴油機特性內(nèi)容較多，其中主要是使用特性。實際上，柴油機經(jīng)常在類似于使用特性工況下工作，柴油機的使用特性有： 1速度特性柴油機在保持供油量不變的情況下(即高壓油泵調(diào)節(jié)齒條位置固

16、定)，其功率、扭矩、油耗率等性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，稱為速度特性。油量調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在標(biāo)定功率循環(huán)供油量位置時的特性稱為柴油機全負(fù)荷速度特性(一般稱外特性)。它代表該柴油機使用中允許達(dá)到最高性能。 2柴油機的調(diào)速特性 調(diào)速器的作用是根據(jù)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)供油量而改變扭矩，使柴油機的轉(zhuǎn)速變化不超過允許范圍，在調(diào)速器的作用下，柴油機的扭矩、功率、燃油消耗率等性能參數(shù)的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。3柴油機的負(fù)荷特性 柴油機的負(fù)荷特性是在轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值不變時，通過改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來改變載荷，在這種情況下，每小時燃料消耗量和燃料消耗率和排氣溫度及排氣煙度隨柴油機負(fù)荷改變而變化的

17、關(guān)系。六、柴油機的型號含義 (一)、康明斯柴油機型號意義 1柴油機系列：用字母B、C、N、V、L、K等表示發(fā)動機系列。其中對B、C系列須加上氣缸缸數(shù)，如“4B”、“6C”。 2吸氣方式：用字母組表示：T增壓；TA增壓并中冷；TT兩級增壓；TTA兩級增壓并中冷。無字母組者為自然吸氣。 3工作總?cè)莘e(總排量)：柴油機工作總?cè)莘e用數(shù)字表示，單位為L。 4應(yīng)用符號：用字母表示柴油機的用途。如A農(nóng)業(yè)；B公共汽車；C工程；F消防；G發(fā)電機組等。 如KTAl9一G2型柴油機。K系列，T增壓，A中冷，19總排量為19 L，G發(fā)電用柴油機，2設(shè)計號。 目前國內(nèi)有些柴油機汽缸編號方法與國家標(biāo)準(zhǔn)不完全相符。一些外國

18、進(jìn)口柴油機汽缸編號也不統(tǒng)一。在實際工作中，應(yīng)以產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定為準(zhǔn)。七、發(fā)電車主型柴油機的主要技術(shù)參數(shù) (一)康明斯KTAl9一G2型柴油機的主要技術(shù)參數(shù) 形式：直立水冷增壓中冷四沖程 氣缸數(shù)：6 氣缸直徑：159 mm 活塞行程：159 mm 活塞總排量：約189 L(1 150立方英寸) 額定功率：364 kW(495馬力) 持續(xù)功率：330 kW(450馬力) 燃油消耗率：210 gkWh 啟動方式：電啟動 氣缸發(fā)火順序：153624 噴油器柱重行程：(772003)mm 機油溫度：74107 冷卻水溫度：7491 機油壓力：怠速時105 kPa，額定轉(zhuǎn)速時352497kPa(油溫1

19、07時) 氣門間隙：進(jìn)氣門0.36mm 排氣門069 mm (冷卻水溫度低于50時)額定轉(zhuǎn)速：1 500 rmin；最高轉(zhuǎn)速2100 rmin；怠速650 rmin燃油牌號：春秋0號；冬季-10號(北方可選擇-35號)機油牌號：CD級及以上牌號的機油冷卻水：加DCA防腐劑的軟化自來水，冬季可根據(jù)氣候特點添加防凍液(二)MTU 12V183TAl2型柴油機的主要技術(shù)參數(shù)形式：V形水冷增壓四沖程 氣缸排列：V形夾角氣缸數(shù)：12缸 氣缸直徑：128 mm活塞行程：142 mm 總排量：21.93 L功率：360 kW(490馬力) 持續(xù)功率：330 kw(450馬力)燃油消耗率：208 gkWh 啟

20、動方式：電啟動發(fā)火次序：11258310一6721149機油溫度：油底殼機油溫度120機油壓力：最低為150 kPa，最高為600kPa氣門間隙：進(jìn)氣門問隙：0.40 mm；排氣門間隙：0.60 mm (冷卻水溫度低于50時)額定轉(zhuǎn)速：1500 rmin；最高轉(zhuǎn)速2300rmin；怠速600 rmin燃油牌號：春秋0號；冬季一10號(北方可選擇一35號)機油牌號：CD級及以上牌號的機油冷卻水：防腐抗凍型，如G48、殼牌全效防凍液(OAT)一30第二節(jié) 機 體 柴油機的機體由氣缸體、氣缸蓋、曲軸箱三部分組成。一、氣缸體氣缸體是氣缸的機體，通常用鋁合金或鑄鐵制成. 二、氣缸蓋氣缸蓋又稱氣缸頭，裝在

21、氣缸體的上部，用缸蓋螺栓緊固在氣缸體上。其作用密封氣缸上部，與氣缸上部及活塞頂構(gòu)成燃燒室。柴油機的氣缸蓋上根據(jù)不同情況裝有進(jìn)排氣門、氣門搖臂和噴油器等零部件，并布置有進(jìn)、排氣道。為了保證氣缸蓋與機體的結(jié)合緊密，各處壓力均勻，氣缸蓋螺栓必須按一定的順序以規(guī)定的扭矩擰緊。氣缸蓋螺栓的擰緊一般應(yīng)由中央向四周均勻交替地逐次進(jìn)行。對鑄鐵氣缸蓋，為防止螺栓受熱后伸長較多而影響緊度，一般在冷車時擰緊后，還要在發(fā)動機走熱后再擰緊一次。 為了保證氣缸蓋的密封性，在缸蓋與缸體的接合面之間加裝氣缸墊。氣缸墊用金屬皮中間夾石棉制成。氣缸墊具有一定的彈性和強度。它對防止漏氣、漏水、漏油關(guān)系甚大，其厚薄程度還會影響柴油機

22、的壓縮比和工作性能，因此，在使用和維修柴油機時應(yīng)注意保證氣缸墊良好，更換時按原來厚度選用。三、氣缸套 (一)氣缸套的結(jié)構(gòu)水冷式發(fā)動機的氣缸套有兩種：干式缸套和濕式缸套。（二）氣缸套的磨損 氣缸套磨損有正常磨損和不正常磨損兩類；不正常磨損又分為熔著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損三種情況。 氣缸套正常磨損情況。其最大磨損位置在活塞位于上止點時第一道活塞環(huán)附近，這是因為該處溫度最高，摩擦力最大，塵土隨空氣從上部吸人，積炭也是在上部產(chǎn)生，故磨損最甚，中部次之，下部最小。 (三)氣缸套的穴蝕 1穴蝕現(xiàn)象 氣缸套的穴蝕是指氣缸套與水接觸的外表面被腐蝕成一個一個的孔洞。穴蝕破壞也是影響柴油機壽命和可靠性的重要問題

23、。國外一些公司除規(guī)定氣缸套內(nèi)壁的磨損限量外，還明確規(guī)定允許穴蝕的程度。如MTU公司規(guī)定氣缸套外壁穴蝕深度為氣缸壁厚度的50時即應(yīng)報廢。 2穴蝕部位 穴蝕主要發(fā)生在連桿擺動平面的兩側(cè)，其中以活塞側(cè)壓力較大的一側(cè)的上部到中央居多。其次是冷卻水流動方向或速度變化較大的部位，如進(jìn)水口、水夾層等處，另外，氣缸套與機體配合的凸緣處也可見到穴蝕現(xiàn)象。 3穴蝕的原因 氣缸套的振動和水流的急劇變化最有可能引起穴蝕。 4預(yù)防氣缸套穴蝕的措施 預(yù)防氣缸套發(fā)生穴蝕的措施很多，但主要是三個方面：減少氣缸套的振動；改進(jìn)水系統(tǒng)和水質(zhì)；提高氣缸套自身抗穴蝕能力。對使用維修人員來講主要是前兩個方面。一是合理選配活塞與氣缸套的間

24、隙，在保證不拉缸的前提下使這一間隙盡可能減?。贿m當(dāng)選擇氣缸套支承與機體或水套間的配合尺寸，配合問隙太小，不能適應(yīng)缸套的熱變形，間隙太大則不利于阻礙氣缸套的振動。二是改善冷卻水質(zhì)，使之盡可能清潔，或加入抗穴蝕物質(zhì)(如NL型乳化防銹油、DCA等)均有利于抑制穴蝕的發(fā)生。 第三節(jié) 曲柄連桿機構(gòu)一、曲柄連桿機構(gòu)的運動及受力 柴油機(內(nèi)燃機)的汽缸、活塞、連桿、曲軸等組成一個曲軸連桿機構(gòu)。內(nèi)燃機通過曲軸連桿機構(gòu)將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的回轉(zhuǎn)運動?；钊?、連桿和曲軸是曲軸連桿機構(gòu)的三個運動件，它們具有不同的運動形式： 活塞沿汽缸中心線往復(fù)直線運動。 連桿運動情況比較復(fù)雜。連桿小頭與活塞一起作往復(fù)直線運動，

25、連桿大頭與曲軸一起繞曲軸中心轉(zhuǎn)動，所以整個連桿的運動是復(fù)雜的平面運動。 曲軸繞曲軸中心轉(zhuǎn)動。 曲軸連桿機構(gòu)工作時的作用力有： 1活塞頂部的氣體壓力； 2機件運動產(chǎn)生的慣性力； 3各相對運動表面的摩擦阻力和摩擦阻力矩； 4工作負(fù)荷(即作用在曲軸上的阻力矩)。 二、活塞組 活塞組包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷等機件組成。 (一)活 塞 活塞的作用是與氣缸、氣缸蓋組成工作室，并通過活塞銷和連桿向曲軸傳遞機械能。 活塞的基本上可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和銷座四個部分。 1活塞頂部活塞頂部承受高溫燃?xì)獾膲毫π枰凶銐虻膹姸取?2環(huán)槽部分活塞頂?shù)南路窖刂芟蜍囉袔椎拉h(huán)槽，上面的23道環(huán)槽是安裝氣環(huán)用的，下面的一道環(huán)

26、槽用于安裝油環(huán)，在油環(huán)槽的底面上鉆有許多徑向小孔，被油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余的潤滑油，通過這些小孔流回油底殼，兩個環(huán)槽之間的部分稱為“環(huán)岸”。 3活塞裙部 活塞裙部是自環(huán)槽部分的油環(huán)下端面起至活塞底的一段高度。它用作引導(dǎo)活塞在氣缸內(nèi)作直線運動和承受側(cè)壓力，并把連桿的側(cè)向力傳給氣缸壁，因此，應(yīng)有足夠的承壓面積。 4活塞銷座 活塞銷座是活塞上安裝活塞環(huán)的座孔。它可以將作用于活塞頂部的氣體壓力經(jīng)過活塞銷傳遞給連桿。銷座一般通過鑄筋與活塞內(nèi)壁相連，一些強化程度比較高的柴油機，由于作用于活塞頂部的燃?xì)鈮毫^大，銷座孔上側(cè)承受的壓力比下側(cè)原大，為減小銷座孔上側(cè)的比壓，常把活塞銷座做成一些特殊的形狀。 (

27、二)活塞環(huán) 活塞環(huán)是具有彈性的金屬開口圓環(huán)，按其功用不同可分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。 氣環(huán)的作用是密封活塞與氣缸之問的間隙，防止高溫、高壓燃?xì)鈴脑撻g隙中大量漏入曲軸箱；并將活塞所吸收的熱量傳給氣缸壁進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。它是活塞散熱的主要路徑，特別是第一道環(huán)，能夠傳遞全部熱量的4050。 油環(huán)的作用是將飛濺在缸壁上過多的機油刮下，并在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣可以防止機油竄入燃燒室燃燒，導(dǎo)致積碳和消耗潤滑油。還可以減小活塞環(huán)與氣缸垢磨損，減小摩擦阻力。 油環(huán)(刮油環(huán))分為普通油環(huán)和組合式油環(huán)兩種。普通油環(huán)一般是用合金鑄鐵制造的。組合式油環(huán)由片環(huán)與襯環(huán)兩部分組成 康明斯柴油機的活塞環(huán)安裝到活塞時，應(yīng)將有

28、記號(TOP)的一面朝向活塞頂，并使幾個環(huán)的開口相互錯開1200并且開口不得對著活塞銷座方向，以保證氣缸的密封。 (三)活塞銷 活塞銷是用來連接活塞與連桿的機件，通過它將活塞承受的氣體壓力傳給連桿。三、連桿組 連桿是將活塞與曲軸連接起來的部件。 柴油機工作時連桿承受氣體壓力和活塞組的慣性力都急劇變化，其載荷帶有沖擊性，而且連桿本身擺動，工作時承受彎曲、拉伸和壓縮等復(fù)雜應(yīng)力，因此，要求連桿必須有足夠的強度和剛度，而且每組連桿的質(zhì)量和重心位置偏差應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。 四、曲軸飛輪組 曲軸飛輪組總成包括曲軸、軸承、飛輪、阻尼器、正時齒輪，以及前、后油封等部分組成。 (一)曲軸的構(gòu)造 曲軸由主軸頸、連桿

29、軸頸、曲臂、前端軸、后端凸緣和平衡重等部分組成。曲軸的組成部分主要包括： 1曲拐從曲軸主軸頸中心線到連桿軸頸中心線的距離。一個連桿軸頸和它兩端的曲臂構(gòu)成曲拐。 2主軸頸指曲軸與缸體相連接的部位。主軸頸由多道組成，順排在一條水平線上。主軸頸裝在主軸承座內(nèi)，通過主軸承螺栓把曲軸緊固在缸體上，使曲軸在曲軸箱內(nèi)旋轉(zhuǎn)。主軸承有滑動軸承和滾動軸承兩類?；瑒虞S承上有油孔和主油道相通，以潤滑主軸頸和主軸承。 3連桿軸頸指曲軸與連桿相連接的部分。連桿軸頸裝在連桿大頭的軸承內(nèi)。連桿軸承多采用滑動軸承(二沖程汽油機多采用滾動軸承，以利于潤滑)，采用滑動軸承的連桿軸頸上有油孔，此油孔與曲軸油道相通，以潤滑連桿軸頸和軸

30、承。為減小發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的慣性力，有些發(fā)動機曲軸的連桿軸頸制成空心的。 4平衡重在曲軸上鑄造或鍛造出的配重，用來保持平衡。每個曲拐都有一個平衡重來平衡運動。根據(jù)發(fā)動機的不同，平衡重可以是一個重塊，也可以是另一個連桿軸頸。平衡重的功能是平衡連桿大頭、連桿軸頸、曲臂等產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力(離心力)和活塞連桿組作往復(fù)直線運動時所產(chǎn)生的往復(fù)慣性力，以減輕內(nèi)燃機的振動。 5前端軸(自由端) 曲軸的前端軸上裝有正時齒輪、風(fēng)扇皮帶輪、前油封和擋油圈及啟動爪等。有些靠飛輪上的風(fēng)扇鼓風(fēng)冷卻的機器，前端軸裝有飛輪。 6后端凸緣(輸出端) 曲軸的后端，有安裝飛輪的凸緣，凸緣上有固定飛輪的螺孔和銷釘。另外，還有擋油凸環(huán)及回油

31、螺紋，以防曲軸后端漏油。 7止推面在曲軸上加工出的平面，用來吸收軸向運動或推力。軸向運動是沿曲軸軸線方向的前后運動，是由曲軸的總體運動產(chǎn)生的，也可由曲軸上帶有斜齒的正時齒輪產(chǎn)生。這種類型的齒輪稱為斜齒圓柱齒輪。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加和降低，作用在斜齒圓柱齒輪上的載荷使曲軸沿其軸線方向前后運動。這種運動通過曲軸上加工的止推面或利用止推軸承得以吸收。 8內(nèi)圓角有助于減小應(yīng)力。 (二)軸 承曲軸是通過主軸承和主軸承蓋定位的。通常主軸承蓋的數(shù)量比氣缸數(shù)多一個。但根據(jù)發(fā)動機的不同，也可能比氣缸數(shù)少。主軸承(包括連桿軸承)由上、下兩片軸瓦組成。 康明斯N系列柴油機每一個軸瓦都有一個將定位圈的槽，裝配時此槽應(yīng)

32、靠緊機體的定位圈止口孔，主軸承用螺釘堅固在機體的軸承座孔內(nèi)。 (三)油 道 為了使曲軸能夠得到適當(dāng)?shù)臐櫥?，潤滑油必須通過曲軸傳遞到軸承上。潤滑系統(tǒng)中的壓力油經(jīng)主油道供給缸體然后再傳遞到各主軸承上。 (四)曲軸油封曲軸的前后端采用油封將潤滑油保持在發(fā)動機內(nèi)。曲軸的后油封置于后主軸承蓋和缸體內(nèi)。 (五)飛 輪 飛輪的功能是將做功沖程中曲軸所得到能量的一部分儲存起來，以帶動曲軸、連桿和活塞等完成其他沖程；并保證曲軸運轉(zhuǎn)均勻，克服發(fā)動機瞬時過載。 (六)曲軸的常見故障 曲軸的常見損壞形式主要是兩類：一是軸頸磨損，二是疲勞裂紋。 1曲軸軸頸在柴油機工作時很容易磨損。一旦發(fā)現(xiàn)軸頸磨損超差，就及時磨修或更換

33、。 2疲勞裂紋疲勞裂紋是曲軸運用中最大的問題。其產(chǎn)生原因是交變應(yīng)力和嚴(yán)重的應(yīng)力集中。9、曲軸軸頸在柴油機工作時很容易磨損。一旦發(fā)現(xiàn)軸頸磨損超差，就及時磨修或更換。（）第四節(jié) 配氣機構(gòu) 發(fā)動機的配氣機構(gòu)是實現(xiàn)發(fā)動機進(jìn)氣過程和排氣過程的控制機構(gòu)。其作用是根據(jù)柴油機的發(fā)火順序和配氣相位，適時地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，并與進(jìn)排氣系統(tǒng)相配合，保證柴油機各氣缸盡量干凈地排除廢氣，盡可能多的吸入新鮮氣體。 對配氣機構(gòu)的要求是保證進(jìn)氣充分、排氣干凈、進(jìn)、排氣門開與閉的時刻準(zhǔn)確，關(guān)閉時嚴(yán)密可靠。 配氣機構(gòu)的布置形式有頂置氣門式和側(cè)置氣門式兩種。柴油機廣泛采用頂置氣門式。頂置式配氣機構(gòu)裝在氣缸蓋上。它的機件除有氣門

34、、氣門彈簧、氣門推桿、凸輪軸外，還有挺桿、搖臂等零件。頂置式配氣機構(gòu)的優(yōu)點是：能形成較緊湊的燃燒室，減少進(jìn)、排氣阻力，氣門間隙調(diào)節(jié)也方便，由于進(jìn)、排氣門的頂部剛好對著活塞頂，所以不需要再增設(shè)氣門開啟的空隙，燃燒室可以設(shè)計得很小，熱損失也可以減少，保證在壓縮比很高的情況下，氣缸的高度可以適當(dāng)降低，減小了發(fā)動機的體積。 側(cè)置氣門式配氣機構(gòu)因進(jìn)、排氣門都裝在機體上的一側(cè)，其動作過程與頂置氣門機構(gòu)類似。側(cè)置氣門式配氣機構(gòu)因進(jìn)、排氣道不緊湊、拐彎多、排氣阻力大等，目前已較少采用。二、氣門組件氣門組件的作用是用來控制進(jìn)、排氣道與氣缸的通路，開啟時應(yīng)通暢，關(guān)閉后應(yīng)確保密封。 (一)氣 門 氣門是進(jìn)、排氣道的

35、閥門。它是由氣門頂、氣門桿、氣門腳等組成。氣門的作用是控制進(jìn)、排氣道的開啟和關(guān)閉。分為進(jìn)氣門和排氣門兩種。 (二)氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管的作用是在氣門作往復(fù)直線運動時為其導(dǎo)向，保持氣門與氣門座在同一中心線上正常工作，并傳導(dǎo)氣門的部分熱量到冷卻介質(zhì)，起散熱作用。氣門導(dǎo)管的工作溫度較高，約為200300度，潤滑條件很差，僅靠配氣機構(gòu)飛濺出來的機油潤滑，容易磨損。因此常用灰鑄鐵制成或粉墨合金材料制造。 氣門導(dǎo)管的內(nèi)表面與氣門桿間隙配合，配合問隙一般為0.050.12 mm，以使氣門桿能在導(dǎo)管中自由移動。間隙過大會導(dǎo)致氣門運動時不穩(wěn)定，產(chǎn)生擺動沖擊，造成氣門座磨損不均，引起漏氣、漏油、甚至使氣門燒損；問隙

36、過小，氣門桿部受熱膨脹易產(chǎn)生氣門卡死故障。 (三)氣門彈簧及鎖緊裝置 氣門彈簧是用來關(guān)閉氣門，并使氣門與氣門座保持緊密貼合密封。要求它具有很強的彈力，以保證氣門關(guān)閉時所需要的運動速度。 三、氣門傳動組件氣門傳動組件由凸輪軸、挺桿、推桿和搖臂等零、部件組成。它們的作用是把凸輪的運動傳遞到氣門組件上，以控制氣門的開閉。 三、配氣相位與氣門間隙 (一)四沖程柴油機的配氣相位 在柴油機實際工作過程中，由于進(jìn)、排氣閥的開啟和關(guān)閉都需要一定的時間，不可能在活塞到達(dá)上止點或下止點的瞬間完成開啟或關(guān)閉氣閥的動作。另外，為加大進(jìn)氣量、減少進(jìn)氣損失和加速排氣過程、降低排氣阻力，進(jìn)、排氣閥相對于上、下止點都是提前開啟和滯后關(guān)閉的。通常，柴油機的進(jìn)氣閥是設(shè)計成在活塞到達(dá)上止點前400