柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)原理完全版(教學(xué)用)

1、柴油機結(jié)構(gòu)原理簡介,一、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。,柴油機的基本術(shù)語,上、下止點 缸徑 行程 工作容積,排量 燃燒室容積 壓縮比,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(guān)閉，進氣門打開，新鮮空氣進入氣缸和燃燒室。,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(guān)閉，吸入氣缸內(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,做功行程 當(dāng)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

2、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,排氣行程 活塞從下止點往上運動，這時，進氣門關(guān)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(dāng)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(fù)上述工作循環(huán)過程，使柴油機連續(xù)運轉(zhuǎn)對外輸出功率。,柴油機的工作原理簡述,柴油機和汽油機區(qū)別,燃料的理化性能決定了汽油機是點燃，柴油機是壓燃。,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

3、管嘴系統(tǒng)。 柴油機的燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較汽油機復(fù)雜，高壓油泵需要一套驅(qū)動機構(gòu)來驅(qū)動，并要帶一套調(diào)速機構(gòu)。 近代柴油機很多應(yīng)用了高壓共軌電控系統(tǒng)、單體泵電控系統(tǒng)。 汽油機：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）。,柴油機和汽油機區(qū)別,汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)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(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好，這些都是柴油機的顯著優(yōu)勢。 由于現(xiàn)在燃油價格一路飆升，汽油機的使用成本越來越高，柴油的價格優(yōu)勢掀起了汽改柴的一代潮流，隨著柴油機設(shè)計水品和柴油機零部件

4、生產(chǎn)工藝的提高，柴油機原有噪聲大、體積龐大、質(zhì)量沉重振動大，制造和維修費用高等問題都得到了克服。,二、柴油零部件系統(tǒng)構(gòu)成及各系統(tǒng)工作原理,柴油機外形,下,右,左,油標尺,加機油口,水泵,張緊輪,節(jié)溫器,柴油機外形,風(fēng)扇,減振器,油底殼,飛輪殼,起動機,柴油濾清器,進氣管,噴油泵總成,充電發(fā)電機,柴油機外形,機油濾清器,渦輪增壓器,排氣管,機油冷卻器,空壓機,廠牌,起吊環(huán),放水閥,柴油機的基本構(gòu)成,兩大機構(gòu) 曲柄連桿機構(gòu) 配氣機構(gòu),五大系統(tǒng) 進排氣系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 起動系統(tǒng),骨架 機體 氣缸套 曲軸箱 氣缸蓋 油底殼,1、基礎(chǔ)件,柴油機的基本構(gòu)成,機體是發(fā)動機的骨架，用于安

5、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。,機體-曲軸箱,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，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，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。,氣缸體的結(jié)構(gòu)分類,氣缸體的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)加工方便、拆裝方便 龍門式曲軸箱機體 該結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)剛性最好，但拆裝不太方便,YC4D機體,YC6A機體,YC6G機體

6、,YC6J機體,YC4E機體,YC4G機體,機體-曲軸箱,機體,YC6M氣缸體,6M曲軸箱,YC6L氣缸體,YC6L機體加強板,YC4E氣缸體,機體的檢查要點,1、機體各加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,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。,5）干缸套和濕缸套,強度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良

7、。,散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強度和剛度不如干缸套，易漏水、生銹、穴蝕。,干式缸套,YC6112干式缸套結(jié)構(gòu)，缸套內(nèi)壁加工有網(wǎng)紋。采用珩磨工藝加工成溝槽與小平臺均勻相間的交叉網(wǎng)紋表面。同時對珩磨網(wǎng)紋的表面網(wǎng)紋角度、溝槽深度和數(shù)量、輪廓圖形的偏斜度、輪廓支承長度率以及表面層的加工質(zhì)量等有一定的要求。此種結(jié)構(gòu)能提高缸孔的耐磨性、可靠性、延長使用壽命。 多網(wǎng)紋小平臺工藝使工件表面形成眾多且較密集的螺紋網(wǎng)絡(luò)，造成許多諸油溝槽，增強了蓄油能力。由于這些網(wǎng)紋溝槽相互貫通及儲油槽油壓的作用，大大減少了油膜中斷的機率，從而明顯改善了供油狀況和油膜分布狀況； 小平臺因網(wǎng)紋相互隔開，不可能形成連續(xù)較大面積的干

8、摩擦或邊界摩擦區(qū)半干摩擦區(qū)，大大降低熔著磨損擴大化的機率,YC4112為干式過盈配合。YC4110機為干式間隙配合。 YC6112機分鋼缸套與鑄鐵缸套，都屬過盈配合的干式缸套。,濕式缸套,內(nèi)部同樣采用加工網(wǎng)紋 外部的工藝性好 4F、6A、6B、4D、6L、 6M均采用了濕式缸套,氣缸套的安裝要點,1、缸套突出高度的測量、調(diào)整、意義 2、封水圈的安裝注意要求,氣缸蓋,YC4D,YC4G,YC4E,YC6J,YC6A,YC6G,作用：密封氣缸的上平面，與活塞頂共同形成燃燒室 結(jié)構(gòu)多樣,四氣門結(jié)構(gòu)的缸蓋,氣缸墊 1）.作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油 。 2）.材料：有彈性、耐熱性

9、、耐壓性 3）.安裝時注意方向 4）.分類：,氣缸墊,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,功用：貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。 構(gòu)造： （1）用薄鋼板沖壓而成。 (2)儲油、內(nèi)部設(shè)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。 (3)最低處有放油塞(磁性) (4) 曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。,油底殼,曲柄連桿機構(gòu),曲柄連桿機構(gòu),曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進

10、氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。,曲軸飛輪總成,玉柴各種機型的曲軸均采用整體式全支承結(jié)構(gòu)（即相鄰兩個曲拐之間都設(shè)有主軸頸）。 小頭端與正時齒輪有多種定位安裝形式：鍵槽、銷釘、過盈配合,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,活塞連桿總成,功用： (1)活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室； (2) 活塞承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。 工作環(huán)境： 高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高且分布不均勻；高速，活塞線速度，承受很大的慣性力。,活塞,根據(jù)柴油機

11、的不同功率，選用不同結(jié)構(gòu)材質(zhì)的活塞 活塞頂部上有著活塞的種類和安裝標記,內(nèi)冷油道活塞截面圖,內(nèi)冷油道活塞，對應(yīng)大流量冷卻噴嘴，降低熱負荷，提高可靠性。,潤滑油沿環(huán)形油道圍繞燃燒室流動，可很好的冷卻活塞。,進油口,回油口,活塞冷卻噴鉤,各種機型連桿,YC4108 、 YC4110 、YC4F： 平切連桿大頭、止口定位,各種機型連桿,YC6108、 YC6105 ： 斜切連桿大頭、鋸齒形定位,YC6112、 YC4112 ： 斜切連桿大頭、止口定位,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,配氣機構(gòu),凸輪軸,挺柱,推桿,搖臂,凸輪軸正時齒輪,搖臂軸,配氣機構(gòu),根據(jù)發(fā)動機的工作

12、順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。,凸輪軸,凸輪軸利用各缸進、排氣凸輪控制氣門的運動，使氣門按一定的工作順序和配氣相位開啟和關(guān)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。,挺柱,YC6G、YC4G、YC4E型挺柱,YC6A、YC6J、YC4D型挺柱,作用：把凸輪的推力通過推桿和搖臂傳到氣門。,氣門彈簧,作用：保證氣門在關(guān)閉時能壓緊在氣門座上并確保氣門回位。,搖臂、搖臂軸組件,搖臂是推桿和氣門之間的傳動件，它使推

13、桿傳來的力改變方向后作用于氣門尾端。 結(jié)構(gòu)多樣：整體式、分體式,四氣門結(jié)構(gòu),對于雙氣門橋緊湊結(jié)構(gòu)，噴油器的布置不同,四氣門技術(shù)的優(yōu)點,單個氣門重量減輕，有利于氣門有效運動 大幅度增加進、排氣流通面積，進、排氣效率更高 噴油器中置，霧化更均勻，燃燒更充分 活塞承受機械負荷和熱負荷的能力更強 排放降低、更加環(huán)保 動力強勁、更加省油 四氣門技術(shù)可以有效的改善柴油機的油氣混合完善程度，可以達到更好的燃燒效果，是增壓中冷技術(shù)、電控技術(shù)更好應(yīng)用的基礎(chǔ)。,氣門下沉量與氣門間隙,氣門間隙,為什么要預(yù)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(guān)閉不嚴，造成發(fā)動機在壓

14、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?xí)斐苫钊蝽數(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(guān)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。,氣門間隙的調(diào)整,氣門間隙調(diào)整原則氣門在完全關(guān)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。 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。 首先確定一缸的壓縮上止點：

15、對于發(fā)火順序1-3-4-2的4缸機 調(diào)整的順序是：1-2-3-6，轉(zhuǎn)動360度，4-5-7-8 對于發(fā)火順序1-5-3-6-2-4的6缸機 調(diào)整的順序是：1-2-3-6-7-10 ，轉(zhuǎn)動360度，4-5-7-8-11-12,配氣相位,理論上講進、壓、功、排各占180，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續(xù)時間都是曲軸轉(zhuǎn)角180。但實際表明，簡單配氣相位對實際工作是很不適應(yīng)的。 原因： 1、氣門的開、閉有個過程。氣門流通面積：由小到大。 2、氣體慣性的影響 ：導(dǎo)致進排氣流量由小到大。 3、曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時都很短。 理論上的配氣相位不能滿足發(fā)動機進飽排凈的要求。因此實際的配氣相

16、位都是進排氣門提前打開，延遲關(guān)閉。 進氣提前角 進氣遲后角 排氣提前角 排氣遲后角,配氣相位演示圖,進氣持續(xù)角為：+180+,排氣持續(xù)角為+180+,由于進氣門早開和排氣門晚關(guān)，就出現(xiàn)了一段進排氣門同時開啟的現(xiàn)象，稱為氣門疊開。同時開啟的角度，即進氣門早開角與排氣門晚關(guān)角的和(+)，稱為氣門疊開角。,配氣相位演示圖,配氣相位的檢查,生產(chǎn)中往往對配氣相位進行抽檢，檢查前的檢查操作人員，必須事先要知道被檢查機型的配氣相位，方可實施檢查操作。 1、按規(guī)定及要求調(diào)整氣門間隙。 2、順時針（從前端看）轉(zhuǎn)動曲軸至第一缸排氣上止點。 3、繼續(xù)轉(zhuǎn)動曲軸至第一缸排氣門剛好有氣門間隙（或用千分表檢測），檢查指針所

17、對皮帶輪減振器刻度，是否是該機型排氣門遲后關(guān)閉的角度（允許誤差5）。 4、逆時針轉(zhuǎn)動曲軸至第一缸進氣門剛好有氣門間隙（或用千分表檢測），檢查指針所對皮帶輪減振器刻度，是否是該機型進氣門提前打開的角度（允許誤差5）。 注：。順時針轉(zhuǎn)動是指發(fā)動機工作時的曲軸轉(zhuǎn)向。 .有部份機型 指針所對的不是皮帶輪減振器刻度，而是對飛輪上的刻度 。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)配氣相位不正確時，要注意檢查原因：磨損？齒輪室正時記號有問題？否則容易出現(xiàn)燃燒惡化，甚至活塞打頂?shù)膯栴}。,進排氣系統(tǒng),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

18、大的空氣。,空氣濾清器的任務(wù)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）。,空氣濾清器,空濾選型,空濾的選擇原則：空氣濾清器的選型主要是尺寸規(guī)格，其大小主要取決于發(fā)動機的最大空氣需要量，它根據(jù)發(fā)動機的排量、轉(zhuǎn)速和充氣系數(shù)（或增壓壓比）等參數(shù)或者通過實測進氣流量來確定；同時考慮發(fā)動機安全行駛系數(shù)。 （公路運輸車輛安全系數(shù)應(yīng)1.2,工程車安全系數(shù)應(yīng) 1.5)得出設(shè)計流量或?qū)崪y流量，并據(jù)此選擇合適的空濾器，,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，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

19、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)。,增壓器的結(jié)構(gòu)和原理,l轉(zhuǎn)子組：渦輪、壓輪、轉(zhuǎn)軸、止推片、定距圈、密封套、甩油盤、密封環(huán) l中間殼組：支承體、軸承襯套、浮動套、壓板、法蘭 l壓氣機渦殼組：渦殼、(擴壓器)、支承板 l渦輪渦殼組：渦殼、(噴咀環(huán)、渦輪端蓋) l放氣閥組：閥體、膜片、彈簧、連接桿,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。 渦輪增壓技術(shù)其中最明顯的就是“滯

20、后響應(yīng)”，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應(yīng)遲緩，即使經(jīng)過改良后的反應(yīng)時間也要1.5秒左右，使發(fā)動機延遲改變輸出功率。這樣，如果急加速，就會感覺發(fā)動機使不上勁。 低慣量帶旁通閥高效增壓器：轉(zhuǎn)動慣量小、低速反應(yīng)快、壓氣效率高。有效減少了NOx 的排放，降低了CO的排放，改善發(fā)動機排放，使發(fā)動機低速扭矩足夠大。大大改善發(fā)動機的低速性能（較低熱負荷；較低的氣缸壓力；更大的功率；低的燃油耗率）。,中冷器的作用和優(yōu)點,作用：將從渦輪增壓器壓氣機出來的溫度升高的空氣進行冷卻，以提高空氣的密度，提高發(fā)動機的充氣效率。 一般來說，增壓器增壓后的進氣溫度往往較增壓前溫度升高100多度，進氣溫度升高后在管路內(nèi)

21、呈擴散趨勢，不利于進氣，而通過中冷器后的溫度可以使溫度下降 分類：空空中冷器、水空中冷器。,燃油供給系統(tǒng),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(dāng)?shù)臅r刻，將一定數(shù)量的潔凈燃油增壓后以適當(dāng)?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)，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

22、油的燃燒理論。,燃燒理論,滯燃期 急燃期 緩燃期 后燃期,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(xué)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

23、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。,過量空氣系數(shù),要使燃燒過程進行得好，混合氣形成的好環(huán)是關(guān)鍵，所以對混合氣形成的要求如下： 必須要有足夠的空氣量和適當(dāng)?shù)牟裼土?因為柴油燃燒放出熱量是由于柴油和空氣中的氧氣在一定溫度和壓力條件下產(chǎn)生化學(xué)作用的結(jié)果，所以空氣與柴油是放熱的兩個重要因素。 空氣量與柴油量比例不同，所形成的可燃混合氣的成分也就不同，一般要求： =1.31.5 過大，混合氣過稀，燃燒速度慢，散發(fā)熱量多，功率下降。 過小，混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經(jīng)濟性變壞。,供油提前角和噴油時刻, 噴油時刻要準確，混合氣形成

24、的規(guī)律應(yīng)合適 氣缸中燃燒過程的主要放熱階段應(yīng)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前像爆炸似的同時著火燃燒，結(jié)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(jié)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(guān)，對于一定結(jié)構(gòu)的發(fā)動機在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，可通過試驗找到一個功

25、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。,機械式燃油供給系統(tǒng)構(gòu)成,2 組成 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，一般粗濾器設(shè)在輸油泵之前，細濾器設(shè)在輸油泵之后 )、噴油泵、噴油器等。 吸油管路、低壓管路、高壓管路的分類,燃油系統(tǒng)的構(gòu)成和油路走向,燃油濾清器,燃油預(yù)濾清器帶有油水分離器。,燃油預(yù)濾器：,組成：泵體、輸油泵、調(diào)速器、提前器、增壓補償器等相關(guān)附件 。,直列柱塞噴油泵,A型噴油泵結(jié)構(gòu)特點,凸輪軸,調(diào)節(jié)齒桿,柱塞,滾輪體,緊固螺釘,側(cè)蓋板,出油閥緊座,調(diào)整螺釘,鎖緊螺母,

26、柱塞彈簧,柱塞套筒,控制套筒,調(diào)節(jié)齒圈,P型噴油泵結(jié)構(gòu)特點,凸輪軸,調(diào)節(jié)拉桿,柱塞,挺柱體,減容器,出油閥緊座,調(diào)整墊片,螺母,柱塞彈簧,柱塞套,控制套筒,出油閥彈簧,調(diào)整槽,柱塞泵的泵油原理,進油 柱塞下行，進油孔開,壓油 柱塞上行，進油孔關(guān),回油 柱塞上行，回油孔開,VE分配泵,增壓補償器,回油螺釘,油門限位螺釘,總油量螺釘,出油閥,KSB（液壓冷啟動加速器）,斷油電磁閥,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 油束形狀與方向，適應(yīng)燃燒

27、室,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。,P型噴油器,針閥偶件,緊帽,彈簧下座,調(diào)壓彈簧,調(diào)整墊片,噴油器體,濾清針,進油口,回油口,墊塊,冷卻系統(tǒng),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

28、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；,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(dǎo)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(dǎo)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(jié)流進曲軸箱）。 2)燃燒生成物中的水蒸汽易凝結(jié)成水而與酸性氣

29、體形成酸類，加重了對機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。,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(fēng)扇 9-大循環(huán)管 10-水泵進水管 11-水泵,冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)構(gòu)成,冷卻系統(tǒng)的大小循環(huán),節(jié)溫器,冷卻水的流通速度,水泵 水腔 節(jié)溫器 散熱器,風(fēng)對水的冷卻效果,風(fēng)扇 迎風(fēng)面積 通風(fēng)風(fēng)道 相關(guān)的設(shè)計配套要求！,膨脹水

30、箱的作用與布置要求,膨脹水箱作用：給冷卻液提供一個膨脹空間，及時除去冷卻液中積滯的空氣以及高溫下產(chǎn)生的水蒸汽，提高冷卻效率； 膨脹水箱布置要求：膨脹水箱的底面至少應(yīng)高出發(fā)動機水道頂部或散熱器上水室頂部；膨脹水箱容積是冷卻系統(tǒng)總?cè)莘e的10%25%，為了保證除氣系統(tǒng)防氣蝕壓力，應(yīng)將膨脹水箱安裝在冷卻系統(tǒng)最高處，一般高出水泵進水口600mm，放氣管內(nèi)徑不小于68mm。 膨脹水箱液面要求：最低液面到膨脹水箱的底面距離不小于35mm。,L,2/3L,2/3L,H,吹風(fēng)式,吸風(fēng)式,風(fēng)扇伸入護風(fēng)罩的軸向位置，與進氣效率有很大關(guān)系，對于吸風(fēng)式風(fēng)扇：2/3在里面；對應(yīng)吹風(fēng)式風(fēng)扇；1/3在里面；如果有空對空中冷器

31、：無論吸風(fēng)式和吹風(fēng)式風(fēng)扇1/2在 里 面。一般來說，車用機風(fēng)扇選軸流式，工程機械用多選吹風(fēng)式！,風(fēng)扇布置要求,潤滑系統(tǒng),1 、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。 2 、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(gòu)的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。 3、定期潤滑：發(fā)動機輔助系

32、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。,發(fā)動機的潤滑方式,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(dǎo)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。,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，減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。 2.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，小的顆粒被機油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。 3.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