康明斯柴油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理

1、康明斯柴油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理1.康明斯柴油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理康明斯柴油機(jī)為四沖程高速柴油機(jī)。它由進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)進(jìn)行工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要機(jī)構(gòu)，它包括機(jī)體組、活塞連桿組、 曲軸飛輪組三大部分。（1）機(jī)體組主要由汽缸體、曲軸箱、汽缸套、汽缸墊、油底殼和汽缸蓋等組成。（2）機(jī)體組是柴油機(jī)的骨架，是安裝所有零部件與保證運(yùn)動(dòng)零件正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)?？得魉筃TA855型柴油機(jī)汽缸體為灰鑄鐵鑄造，結(jié)構(gòu)形式為整體龍門式，即汽缸體與 上曲軸箱連為一體，它的外部和內(nèi)部安裝著柴油機(jī)的所有零件。它的上面有汽缸蓋封閉汽缸上部 ，并與活塞頂部構(gòu)成

2、燃燒室。它的下部為下曲軸箱和油底殼連為一體的油底殼。NTA855型柴油機(jī)的汽缸套采用單體可拆卸濕式缸套。|這種濕式缸套外圓表面直接和冷卻水相接觸 ，冷卻效果好。它采用兩缸一蓋，每個(gè)缸均采用四個(gè)氣門。汽缸蓋一側(cè)有進(jìn)氣道，兩缸的進(jìn)氣道 共用一個(gè)進(jìn)氣口并與一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)氣管相通。缸蓋另一側(cè)有排氣道，分別通過(guò)各缸的排氣口與排氣歧管相連。汽缸蓋上面裝有氣門導(dǎo)管、 丁字壓板、導(dǎo)桿、氣門彈簧等。（1）活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿及連桿軸承等零件組成。（2）活塞與汽缸蓋、汽缸壁等共同組成燃燒室，承受氣體壓力并通過(guò)活塞銷傳給連桿 ，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。康明斯NTA855型柴油機(jī)的活塞由耐熱性和耐磨性良好

3、的共晶硅鋁合金制成。有較高的抗疲勞強(qiáng)度、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)。它屬于直接噴射式燃燒室，在活塞頂部有形凹坑。NTA855型柴油機(jī)有三道氣環(huán)、一道油環(huán)。第一道氣環(huán)斷面為梯形，稱為筒面梯形環(huán)，由可鍛鑄鐵制成。第二道氣環(huán)由珠墨鑄鐵制成，斷面為梯形，扭曲形及環(huán)外表面有2 錐角的組合形。第三道氣環(huán)也由珠墨鑄鐵制成，斷面為梯形扭曲形與缸壁接觸面呈2錐角。油環(huán)為合金鑄鐵制成，兩面有較大的倒角，與缸壁相接觸的環(huán)外表面鍍鉻，在油環(huán)的內(nèi)面安裝有螺旋彈簧脹圈。（1）曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、皮帶輪、正時(shí)齒輪等組成。（2）康明斯NTA855型柴油機(jī)采用整體式全支撐曲軸，曲軸前端裝有正時(shí)齒輪，經(jīng)凸輪軸正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)

4、凸輪軸。凸輪軸正時(shí)齒輪經(jīng)附件驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)PT燃油泵，同時(shí)經(jīng)機(jī)油驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵。在裝配時(shí)這些齒輪上的正時(shí)記號(hào)應(yīng)相互對(duì)準(zhǔn)。曲軸的后端突緣裝有飛輪。NTA855型柴油機(jī)為四沖程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)火間隔角為120，發(fā)配氣機(jī)構(gòu)（1）康明斯NTA855型柴油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)為頂置式。整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)可分為兩組，即氣門組和氣門傳動(dòng)組。氣門組包括：進(jìn)氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、彈簧座和氣門半圓鎖片等。每個(gè)汽缸裝有4個(gè)氣門（2個(gè)進(jìn)氣門和2個(gè)排氣門）。進(jìn)排氣門均采用平頂式、氣門錐角均為30。六個(gè)汽缸的氣門從前到后排列順序?yàn)椋号胚M(jìn)進(jìn)排排進(jìn)進(jìn)排排進(jìn)進(jìn)排。氣門傳動(dòng)組主要有凸輪軸及其驅(qū)動(dòng)裝置。包括隨動(dòng)臂、推桿、搖臂和搖

5、臂軸，以及丁字壓板等。它采用大凸輪軸，凸輪軸為7個(gè)軸頸的全支撐結(jié)構(gòu)。凸輪軸上共有18個(gè)凸輪，其中6個(gè)由幾段圓弧組成的噴油器驅(qū)動(dòng)齒輪，12個(gè)控制進(jìn)、僅供個(gè)人參考排氣門開閉的桃形凸輪。I在汽缸蓋的上面裝有搖臂室，六個(gè)汽缸共用三個(gè)搖臂室。在第五六缸的搖臂室蓋上設(shè)有曲軸箱通氣管總成。I兩個(gè)汽缸的進(jìn)排氣門的四個(gè)搖臂連用兩個(gè)控制噴油器柱塞的搖臂都裝在同一根搖臂軸上。進(jìn)、排氣門搖臂的前端壓在丁字壓板橫臂的中間，搖臂的后端裝有調(diào)整螺絲和鎖緊螺胃，用來(lái)調(diào)整氣門間隙。(2)配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照柴油機(jī)各缸工作循環(huán)的需要，定時(shí)地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，使新鮮空氣及時(shí)進(jìn)入汽缸，廢氣及時(shí)排出汽缸。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸正時(shí)齒輪

6、帶動(dòng)凸輪軸正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)，凸輪軸上的凸輪推動(dòng)隨動(dòng)臂上的滾輪向上運(yùn)動(dòng)，并借推桿頂起搖臂的后端，搖臂前端則壓下氣門丁字壓板，并使氣門(進(jìn) 氣門或排氣門在氣門彈簧的張力作用下關(guān)閉。機(jī)械式定時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染。它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷來(lái)改變噴油定時(shí)，從而達(dá)到控制排氣污染的目的。噴油定時(shí)是靠改變噴油器隨動(dòng)臂在凸輪軸上的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械式定時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行器是一個(gè)控制噴油器隨動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)的氣壓缸。執(zhí)行器軸上有一齒桿與隨動(dòng)臂軸上的齒輪嚙合。當(dāng)執(zhí)行器柱塞上升或下降時(shí)，執(zhí)行器軸通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)隨動(dòng)臂軸。在隨動(dòng)臂軸與噴油器隨動(dòng)臂之間裝有偏心襯套。偏心襯套和隨動(dòng)臂用緊固螺釘緊固在隨動(dòng)臂軸上，隨動(dòng)臂軸的轉(zhuǎn)動(dòng)就改變隨動(dòng)

7、臂在凸輪軸上的位置，從而改變噴油正時(shí)。供給系康明斯NTA855型柴油機(jī)為增壓式進(jìn)氣，它是利用排出的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪，渦輪再帶動(dòng)離心式壓縮機(jī)來(lái)提高進(jìn)氣壓力，并通過(guò)中冷器冷卻增大空氣的密度后進(jìn)入汽缸。由空 的中冷器。1）PT燃油系的基本工作原理“PT”是壓力（pressure）、時(shí)間（time）的縮寫，即PT燃油系是靠壓力-時(shí)間原理來(lái) 調(diào)節(jié)噴油量。它主要根據(jù)下述液壓原理工作的：在充滿液體的系統(tǒng)中，任何壓力的變化立即等量地傳到整個(gè)系統(tǒng)，流體通過(guò)某一通道的流量與液體的壓力、 允許通過(guò)的時(shí)間以及通過(guò)的截面積成正比。康明斯柴油機(jī)每個(gè)噴油器進(jìn)油口處量孔斷面尺寸經(jīng)過(guò)選定就不再改變，雖然每缸噴入柴油的計(jì)量時(shí)間隨柴油

8、機(jī)轉(zhuǎn)速而變化，但在每一個(gè)既定轉(zhuǎn)速下也是相對(duì)固定的 ，此時(shí)只要改變噴油器進(jìn)油口處的柴油壓力（即相應(yīng)改變PT燃油泵的出口燃油壓力） 就可以調(diào)節(jié)噴油量。2）PT燃油系的結(jié)構(gòu)組成與分析NTA855型柴油機(jī)PT燃油系由主油箱、柴油濾清器、PT（G）型燃油泵、PT（D）型噴油 器、搖臂、推桿、排氣煙度限制器、凸輪軸和油管等組成。（1）PT（G）型燃油泵。燃油泵主要由齒輪泵、減震器、濾清器、PTG調(diào)速器、斷油閥 、節(jié)流閥及MVS調(diào)速器等組成。它為一低壓輸油泵，起輸油和調(diào)整壓力的雙重作用。它將柴油機(jī)從柴油箱中吸出并送往噴油器，柴油機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速變化時(shí)相應(yīng)改變柴油輸出壓力 ，使噴油器的噴油量隨之變化。齒輪泵用4個(gè)

9、螺釘安裝在燃油泵體上，在齒輪泵的出口端安裝一膜片式穩(wěn)壓器，NTA855型柴油機(jī)使用雙級(jí)濾網(wǎng)，PTG調(diào)速器屬機(jī)械離心式雙速調(diào)速器，調(diào)速器套筒上有三排 油孔，與齒輪泵相通的是進(jìn)油口，與怠速油道、主油道相通的是出油孔， 主油道上有一節(jié)流閥，由駕駛員控制。MVS全速調(diào)速器也叫可變速度調(diào)速器，它是由油壓控制的全速式調(diào)速器。斷油閥安裝在PT燃油泵的出口處，通常為電磁式，也可用手操縱?？杖急瓤刂疲ˋFC）裝置安裝在PT（G）燃油泵中節(jié)流閥的上 方。（2）PT（D）型噴油器。根據(jù)燃油泵的柴油輸出壓力對(duì)噴油進(jìn)行計(jì)量，然后依靠噴油器柱塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)刻將柴油加壓并噴入燃燒室，剩余的柴油經(jīng)回油管返回浮子油箱。在

10、噴油器體的外圓上裝有三個(gè)O形密封圈，它們與汽缸蓋上的孔相密封而形成燃油的 進(jìn)、回油道。濾網(wǎng)用卡環(huán)固定在噴油器體的進(jìn)油孔上，進(jìn)油孔上還裝有進(jìn)油量孔塞， 噴油器用安裝板固定在汽缸塞上。柱塞接合套與柱塞為靜配合的精密偶件， 其上部裝有頂桿和彈簧墊圈，并由頂部限位螺套限位。柱塞偶件用噴油器筒頭緊帽和筒頭共 同壓裝在噴油器體上。柱塞套與噴油器體及筒頭之間設(shè)有密封襯墊，而是靠精密研磨的方法 保證密封。在進(jìn)油孔道中裝有一止回球閥，用以防止燃油倒流。在噴油器體的下部還設(shè)有計(jì) 量量孔和回油孔。（3）排氣煙度限制器。其作用是協(xié)調(diào)渦輪增壓器和燃油泵的工作，避免排氣冒黑煙。潤(rùn)滑系（1）機(jī)油泵、輸油管、吸油管和機(jī)油盤。

11、NTA855型柴油機(jī)的機(jī)油泵為單級(jí)齒輪式油泵 ，油泵輸出的壓力油將有5%左右通過(guò)細(xì)濾器過(guò)濾后返回油底殼。機(jī)油泵安裝在柴油機(jī)前部右 側(cè)，空壓機(jī)的下方，在機(jī)油泵上裝有調(diào)壓閥。它的作用是將機(jī)油吸取加壓后送往各潤(rùn)滑部位 進(jìn)行潤(rùn)滑。大部分潤(rùn)滑油道、油管是設(shè)計(jì)在汽缸體、汽缸蓋的內(nèi)部，這種內(nèi)部油道不易損壞 和泄露，可靠性好。（2）機(jī)油濾清裝置，包括機(jī)油粗濾器（全流濾清器）、機(jī)油細(xì)濾器（旁流濾清器）等 ，分別和主油道并聯(lián)和串聯(lián)。用來(lái)清除循環(huán)機(jī)油中所含的各種雜質(zhì)，保證潤(rùn)滑系統(tǒng)正常工作 。（3）機(jī)油冷卻裝置即機(jī)油冷卻器。用來(lái)冷卻機(jī)油，防止因機(jī)油溫度過(guò)高和機(jī)油粘度降低而 失去潤(rùn)滑作用，使柴油機(jī)不能正常工作。NTA8

12、55型柴油機(jī)采用全流量冷卻式（FFC）和 大凸輪機(jī)型的機(jī)油冷卻器。機(jī)油冷卻器由芯子（由很多直徑相同的紫銅管及沿軸向交叉布置 不得用于商業(yè)用途的隔板組成）、冷卻器體和蓋等組成。油流在紫銅管外，由前向后沿軸向繞隔板上下流動(dòng)。冷卻水由后向前從管內(nèi)流過(guò)，使機(jī)油溫度保持在一定范圍內(nèi)。機(jī)油冷卻器前支架中有調(diào)壓閥。調(diào)壓閥控制濾清器前的機(jī)油壓力。（4）油壓表、油尺等。用來(lái)檢查潤(rùn)滑系的工作狀）兄。潤(rùn)滑系的基本任務(wù)是將機(jī)油不斷供給各零件的磨擦表面，減少零件的摩擦和磨損。流動(dòng)的機(jī)油可以清除磨擦表面上的磨屑等雜質(zhì)，并）令卻磨擦表面。汽缸壁和活塞環(huán)上的油膜 還能提高汽缸的密封性。此外，機(jī)油還可以防止零件生銹。令卻系（1

13、）康明斯NTA855型柴油機(jī)令卻系主要由全流量令卻式（FFC）離心水泵、水濾器（DCA）、節(jié)溫器、膨脹水箱、風(fēng)扇等組成。在節(jié)溫器上裝有冷卻液溫度過(guò)高自動(dòng)停車裝置。（2）令卻系的作用是保持柴油機(jī)在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。NTA855型柴油機(jī)采用具有膨脹水箱和水濾器的強(qiáng)制循環(huán)閉式水冷卻系統(tǒng)，裝用防腐蝕 化學(xué)劑DAC水濾器，對(duì)水進(jìn)行化學(xué)處理。NTA855型柴油機(jī)令卻系工作原理：散熱器中經(jīng)過(guò)散熱的冷卻液，在水泵的吸力作用下進(jìn)入水泵，其中大部分被水泵壓 入汽缸體的令卻總管，有一小部分進(jìn)入空氣壓縮機(jī)令卻腔，對(duì)其進(jìn)行令卻，然后經(jīng)回水管 回到水泵的進(jìn)水口。進(jìn)入冷卻液總管的冷卻液在總管內(nèi)進(jìn)行分流。大部分令卻液通

14、過(guò)各汽缸 套座孔下部與冷卻液總管相通的孔進(jìn)入各汽缸令卻水套，對(duì)汽缸進(jìn)行令卻，而后由汽缸套座 孔上部四角的孔上行去令卻汽缸套和噴油器，然后經(jīng)汽缸蓋上的回水管流向節(jié)溫器在冷卻液 總管的后端冷卻液分成三路：一路去冷卻器的后部，由后向前流動(dòng)以冷卻增壓后的空氣， 然后流向水泵；二路被導(dǎo)入機(jī)油冷卻器，以冷卻機(jī)油，再流向節(jié)溫器；三路去水濾器（DCA） ，過(guò)濾后回水泵的進(jìn)口處。進(jìn)入節(jié)溫器的冷卻液在柴油機(jī)正常工作時(shí)，流向散熱器，再進(jìn)入 水泵進(jìn)行大循環(huán)。當(dāng)柴油機(jī)處于啟動(dòng)或怠速時(shí)流向水泵再進(jìn)行小循環(huán)。為了避免在冷卻系統(tǒng)內(nèi)造成氣阻，而降低冷卻效果，在冷卻系統(tǒng)中設(shè)有膨脹水箱， 用以排除冷卻液中的水蒸汽和空氣。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den persnlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziell