柴油機結(jié)構(gòu)原理課件

柴油機的結(jié)構(gòu)原理

柴油機結(jié)構(gòu)原理課程內(nèi)容提綱柴油機原理柴油機結(jié)構(gòu)

柴油機的功能是將燃料在氣缸內(nèi)燃燒使其熱能轉(zhuǎn)換成機械能，從而輸出動力。能量的轉(zhuǎn)換是通過不斷地依次反復進行“進氣—壓縮—做功——排氣”四個連續(xù)過程來實現(xiàn)的，每進行這樣一個連續(xù)過程就叫做一個工作循環(huán)。（一）柴油機原理（一）柴油機原理1、進氣沖程—活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動，此時排氣門關(guān)閉，進氣門開啟?；钊苿拥倪^程中，氣缸內(nèi)的容積逐漸增大，形成一定的真空度，于是經(jīng)過慮芯的空氣通過進氣門進入氣缸。直至活塞到達下止點時，進氣門關(guān)閉，停止進氣。（一）柴油機原理2、壓縮沖程—進氣沖程結(jié)束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動，氣缸容積逐漸減小，由于進排氣門均關(guān)閉，氣體被壓縮，氣缸內(nèi)溫度上升，直至活塞到達上止點時，壓縮結(jié)束。（一）柴油機原理4、排氣沖程—在做功沖程結(jié)束時，排氣門被打開，曲軸通過連桿推動活塞由下止點向上止點運動，廢氣在自身剩余壓力和活塞的推力作用下，被排出氣缸，直至活塞到達上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束。排氣沖程終了時由于燃燒室容積存在，氣缸內(nèi)還存少量廢氣，氣體壓力也因排氣門和排氣管的阻力而仍高于大氣壓。（一）柴油機原理（二）柴油機概述

柴油機的分類按照冷卻方式分：水冷式內(nèi)燃機、風冷式內(nèi)燃機按照進氣方式分：自然吸氣式內(nèi)燃機、增壓式內(nèi)燃機按照用途分：工程機械用、汽車用、拖拉機用、船用、發(fā)電機用等曲柄連桿機構(gòu)：由活塞連桿組、曲軸飛輪組、機體組三部分組成。機體部件——氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、主軸承、主軸承蓋等主運動部件——曲軸、連桿、活塞、活塞環(huán)、飛輪、皮帶輪等燃油系統(tǒng)——燃油箱、輸油泵、濾油器、油水分離器、噴油泵、噴油嘴等配氣機構(gòu)——配氣定時齒輪、凸輪軸、隨動臂、推桿、搖臂、搖臂軸、進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門導套、氣門鎖銷、空氣濾清器、渦輪增壓器、消音器、中冷器等潤滑系統(tǒng)——油底殼、油泵、油冷器、濾油器、活塞冷卻噴嘴等冷卻系統(tǒng)——散熱器、水泵、風扇、節(jié)溫器等電器系統(tǒng)——蓄電池、發(fā)電機、起動馬達、起動開關(guān)、蓄電池繼電器等。（二）柴油機概述機體部件——缸體、缸蓋、缸套、主軸承、主軸承蓋缸體為鑄造件，活塞和曲軸在缸體中運動，用主軸承來支撐曲軸旋轉(zhuǎn)主軸承為三層結(jié)構(gòu)，鋼背上層為鉛青銅軸承合金，表面又鍍一層錫鉛合金在主軸承側(cè)面裝有止推環(huán)以防止曲軸前后移動缸體中有圓柱形氣缸使活塞上下移動，燃油在氣缸中燃燒形成高溫，要用冷卻水對其周圍進行冷卻通常氣缸內(nèi)部安裝有缸套機體部件——缸體、缸蓋、缸套、主軸承、主軸承蓋缸套為鑄件，分干式缸套和濕式缸套濕式缸套與冷卻水直接接觸，因此上方要壓住缸體的臺階，下方裝有O形圈或U形密封，以防止漏水干式缸套不直接與冷卻水接觸，冷卻效果差缸蓋為鑄造箱體，中間有冷卻水通過，并有進氣通道和排氣通道缸墊安裝在缸體與缸蓋之間，防止漏氣漏水曲軸——把氣缸內(nèi)活塞的往復運動通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動；其主軸頸安裝在缸體的主軸承上，連桿軸頸與連桿相連；曲軸內(nèi)部有潤滑油道，使?jié)櫥鬏S頸的油通過該油道流進連桿軸頸曲軸采用含鉻、鉬等元素的高碳素鋼，經(jīng)模鍛、高頻淬火加工處理飛輪——安裝在曲軸后端的慣性輪，靠轉(zhuǎn)動慣量減少曲軸旋轉(zhuǎn)中的損失起動馬達小齒輪與飛輪齒圈嚙合，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)起動主運動部件——曲軸、連桿、活塞、活塞環(huán)、飛輪、皮帶輪等——配氣定時齒輪、凸輪軸、推桿、搖臂、搖臂軸、進排氣門、氣門彈簧、氣門導套、空氣濾清器、渦輪增壓器、消音器、中冷器等

進排氣系統(tǒng)——將空氣吸入氣缸，與燃油混合燃燒，燃燒后再將廢氣向外排掉配氣機構(gòu)（進排氣系統(tǒng)）氣門機構(gòu)定時齒輪曲軸轉(zhuǎn)兩圈時凸輪軸才轉(zhuǎn)一圈，所以凸輪軸齒輪的齒數(shù)是曲軸齒輪的兩倍相互嚙合的齒與齒的數(shù)量是規(guī)定好的，齒上打印有相配的標記該齒輪傳動系靠曲軸齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)配氣機構(gòu)（進排氣系統(tǒng)）配氣機構(gòu)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渦輪增壓器空冷式中冷器水冷式中冷器配氣機構(gòu)部件（消音器）廢氣如果由排氣歧管直接排放到大氣中會產(chǎn)生較大的噪音，因此使用消聲器可以減小這種噪聲。燃油系統(tǒng)——燃油箱、輸油泵、濾油器、油水分離器、噴油泵、噴油嘴等燃油系統(tǒng)——噴射燃油，并根據(jù)需要可改變噴射的時間和噴射量要求在壓縮沖程中的適當時間內(nèi)噴射自動調(diào)整噴射量以維持發(fā)動機的低速空轉(zhuǎn)或防止其超速運轉(zhuǎn)通過控制噴射量，控制發(fā)動機的功率輸出或使其停機燃油系統(tǒng)部件（燃油箱、油水分離器）油箱油水分離器燃油箱——加油口裝有濾網(wǎng)，防止雜質(zhì)進入；裝有油位計或在駕駛室內(nèi)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(jié)束后需將油箱加滿燃油油水分離器——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(nèi)的空氣燃油系統(tǒng)部件（噴油泵）噴油泵噴油量的控制形成高壓燃油在壓縮沖程的適當時間內(nèi)噴射通過調(diào)節(jié)齒輪調(diào)整柱塞斜槽開口的方向，調(diào)整柱塞供油的有效行程，從而改變噴油量噴油泵柱塞與其各自的噴油嘴及氣缸相對應燃油系統(tǒng)部件（調(diào)速器）調(diào)速器原理調(diào)速器控制調(diào)節(jié)齒條動作以改變噴油量當發(fā)動機負荷變大，轉(zhuǎn)速下降時，調(diào)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(zhuǎn)速提高時，調(diào)速器自動減少噴油量，防止發(fā)動機轉(zhuǎn)速過高操作駕駛室內(nèi)的油門控制桿，調(diào)節(jié)調(diào)速器，可在全程范圍內(nèi)改變轉(zhuǎn)速調(diào)速器燃油系統(tǒng)部件(共軌系統(tǒng)）高壓共軌燃料室高壓燃料泵精密噴射控制電磁閥高壓燃料120MPa～潤滑系統(tǒng)——油底殼、油泵、油冷器、濾油器、活塞冷卻噴嘴等

潤滑系統(tǒng)示意圖潤滑發(fā)動機各運動部件防止其磨損，延長使用壽命冷卻高溫部件防止其燒結(jié)清潔因高溫運轉(zhuǎn)而在發(fā)動機內(nèi)部形成的油污附著物防止軸承和其它金屬表面生銹密封運動副表面間間隙潤滑系統(tǒng)部件溢流閥——油泵泵送的機油必須保持適當?shù)挠蛪?，油壓過低則不能到各潤滑部位，油壓過高則增加油耗；溢流閥通常設(shè)定值3~6kg/cm2安全閥——防止機油濾清器堵塞時油路不通機油濾清器——清除油中的碳沉淀物、金屬粉末、污垢，防止被污染的油再次流進潤滑部位濾紙被疊成褶狀，以擴大油通過的面積定期更換機油濾芯潤滑系統(tǒng)部件機油冷卻器活塞冷卻噴嘴機油冷卻器——降低油溫，防止機油高溫裂化活塞冷卻噴嘴——噴出機油冷卻活塞，防止活塞燒結(jié)旁通濾清器——使機油得到充分過濾，降低機油污染程度冷卻系統(tǒng)——散熱器、水泵、風扇、恒溫器等

燃油在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫，為防止缸蓋、缸套、缸體因高溫產(chǎn)生裂紋或活塞燒傷，須進行冷卻最佳水溫78℃~93℃冷卻水必須加防凍液防止凍結(jié)冷卻系統(tǒng)部件（散熱器、水泵）散熱器安裝在發(fā)動機前面，上下水室通過許多細小的水管連接在一起；來自發(fā)動機的冷卻水進入上水室，通過水管流到下水室；利用風扇向散熱器送風散熱器頂部安裝有減壓閥，防止內(nèi)部壓力過高或成為負壓，并提高冷卻水的沸點水泵安裝在缸體前面，靠內(nèi)部葉輪的旋轉(zhuǎn)將水從泵排出；水泵殼體上設(shè)有呼吸孔，以保證水封的正常密封和水泵軸承的正常潤滑冷卻系統(tǒng)部件（節(jié)溫器）節(jié)溫器內(nèi)部有熱敏元件（熱脹冷縮的石蠟），可根據(jù)溫度的不同上下移動當冷卻水溫度較低時石蠟收縮，將去散熱器的水道口關(guān)閉，同時打開去水泵側(cè)的開口（小循環(huán)）；水溫上升一定程度時石蠟膨脹，將去散熱器的水道口開啟，同時關(guān)閉去水泵側(cè)的開口（大循環(huán)）。電器系統(tǒng)——蓄電池、發(fā)電機、起動馬達、起動開關(guān)、蓄電池繼電器等起動