農(nóng)業(yè)機(jī)械-第一章內(nèi)燃機(jī)第一節(jié)柴油機(jī)燃機(jī)(一)機(jī)體組

一、柴油機(jī)的工作過程第一節(jié)柴油機(jī)柴油機(jī)的基本工作原理是柴油在氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒，形成高溫、高壓氣體推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力，將燃料的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。(一)單缸四沖程柴油機(jī)的工作過程曲軸旋轉(zhuǎn)第一個(gè)半圈（00～1800）活塞經(jīng)過連桿由曲軸帶動(dòng)從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟。活塞移動(dòng)過程中，汽缸內(nèi)容積逐漸增加，形成一定真空度，使汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空吸力，此時(shí)進(jìn)氣門打開，于是經(jīng)過濾清的新鮮空氣，被吸入汽缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)有阻力，進(jìn)氣終了時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，此時(shí)汽缸內(nèi)的壓力約為0.08MPa～0.095MPa。溫度為300K～350K。（右圖a所示）進(jìn)氣行程圖1、進(jìn)氣行程曲軸轉(zhuǎn)第二個(gè)半圈（1800～3600）。進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，汽缸內(nèi)容積減小，此時(shí)進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，進(jìn)入汽缸的空氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，壓縮結(jié)束。壓縮行程中，氣體溫度、壓力同時(shí)不斷升高，壓縮終了時(shí)，汽缸內(nèi)的壓力約為3MPa～5MPa，溫度可達(dá)750K～1000K。（右圖b所示）壓縮行程圖2、壓縮行程3、作功行程在壓縮行程終了時(shí)，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入汽缸內(nèi)迅速汽化，并與被壓縮的高溫空氣形成可燃混合氣，由于此時(shí)汽缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度(約600K左右)，混合氣便立即自行著火燃燒，放出大量熱量。且此后一段時(shí)間內(nèi)邊噴油邊燃燒，此時(shí)進(jìn)、排氣門仍都關(guān)閉，汽缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)作功，通過連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)第三個(gè)半圈（3600～5400），對(duì)外做功，此行程即是熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過程，因此稱為作功行程。此行程燃燒時(shí)瞬時(shí)壓力可達(dá)6MPa～9MPa，瞬時(shí)溫度可達(dá)1900K～2300K；當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)作功行程終了時(shí)，壓力下降為0.2MPa～0.4MPa，溫度約為1000K～1400K。（右圖c所示）作功行程圖4、排氣行程曲軸旋轉(zhuǎn)第四個(gè)半圈（5400～7200），曲軸帶動(dòng)活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉，燃燒后的廢氣隨活塞上移被排出汽缸之外。排氣終了時(shí)，缸內(nèi)溫度700～900K、壓力0.1～0.12MPa）。（右圖d所示）排氣行程結(jié)束后，活塞完成了四個(gè)行程，柴油機(jī)完成了一個(gè)工作循環(huán)，接著重復(fù)上述過程，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷地對(duì)外輸出機(jī)械能。.排氣行程圖特別注意：內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣、壓縮、排氣行程中，活塞的運(yùn)動(dòng)和進(jìn)、排氣門的啟閉，其它輔助機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)力均來自上一工作循環(huán)作功行程貯存于飛輪中的能量。（二）多缸四行程柴油機(jī)機(jī)的工作過程多缸柴油機(jī)是指具有兩個(gè)或兩個(gè)以上氣缸。各缸的作功過程以相同的時(shí)間間隔，按一定的順序交替進(jìn)行，可使曲軸較均勻的旋轉(zhuǎn)，這個(gè)順序稱為柴油機(jī)工作順序。拖拉機(jī)普遍采用四缸內(nèi)燃機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)兩周，四個(gè)缸按工作順序輪流作功一次，各缸完成一個(gè)工作循環(huán)。四缸內(nèi)燃機(jī)的工作順序有1-3-4-2和1-2-4-3兩種。表1－1四缸四行程內(nèi)燃機(jī)（1-3-4-2）工作順序二、柴油零部件系統(tǒng)構(gòu)成及

各系統(tǒng)工作原理柴油機(jī)外形下右左油標(biāo)尺加機(jī)油口水泵張緊輪節(jié)溫器柴油機(jī)外形風(fēng)扇減振器油底殼飛輪殼起動(dòng)機(jī)柴油濾清器進(jìn)氣管噴油泵總成充電發(fā)電機(jī)柴油機(jī)外形機(jī)油濾清器渦輪增壓器排氣管機(jī)油冷卻器空壓機(jī)廠牌起吊環(huán)放水閥柴油機(jī)的基本構(gòu)成兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)

五大系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)機(jī)體組氣缸體氣缸套曲軸箱氣缸蓋油底殼

內(nèi)燃機(jī)是由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。汽油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)組成，柴油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)組成（無點(diǎn)火系）曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)(進(jìn)、排氣系統(tǒng))燃油供給系潤滑系冷卻系點(diǎn)火系（僅汽油機(jī)有）啟動(dòng)系(一)、機(jī)體組柴油機(jī)的基本構(gòu)成機(jī)體組是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，用于安裝和支撐發(fā)動(dòng)機(jī)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。曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼機(jī)體-曲軸箱氣缸體用來安裝氣缸套，曲軸箱用來安裝曲軸。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為機(jī)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(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，挺柱腔、冷卻水套和潤滑油道、水道等。

氣缸體的分類1）根據(jù)氣缸的排列方式（1）直列式：多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）V型式：縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和高度，多用于八缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)。（3）對(duì)置式：是V型的特殊形式。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大?？s短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。高度小，總體布置方便。對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式。2）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。3）根據(jù)冷卻方式不同(1)、水冷(2)、風(fēng)冷4）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體(1)、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。(2)、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。機(jī)體-曲軸箱功用：貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。構(gòu)造：（1）用薄鋼板沖壓而成。

(2)內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較大的波動(dòng)。

(3)最低處有放油塞。

(4)曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。四沖程內(nèi)燃機(jī)，曲軸箱內(nèi)有潤滑油，有通氣管和大氣相通，減輕活塞運(yùn)動(dòng)阻力，并防止機(jī)油變質(zhì)。二沖程的內(nèi)燃機(jī)曲軸箱兼作換氣作用，密封嚴(yán)格，不放機(jī)油。

下曲軸箱（油底殼）氣缸套機(jī)體上部氣缸孔內(nèi)鑲嵌有氣缸套。是燃燒、能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所，是活塞運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。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(jí)鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價(jià)廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了好材料。氣缸套分干式和濕式兩種：強(qiáng)度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強(qiáng)度和剛度不如干缸套，易漏水、生銹、穴蝕。干式缸套、濕式缸套氣缸蓋作用：密封氣缸的