柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理完全版(教學(xué)用)

1、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)介,一、柴油機(jī)工作原理及特點(diǎn),柴油機(jī)工作原理,燃料與空氣混合后在機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。,柴油機(jī)的基本術(shù)語(yǔ),上、下止點(diǎn) 缸徑 行程 工作容積,排量 燃燒室容積 壓縮比,柴油機(jī)的工作原理簡(jiǎn)述,進(jìn)氣行程 起動(dòng)機(jī)通電帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使活塞自上而下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開(kāi)，新鮮空氣進(jìn)入氣缸和燃燒室。,壓縮行程 活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，進(jìn)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(jī)的工作原理簡(jiǎn)述,做功行程 當(dāng)活塞壓縮到上止點(diǎn)，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?xì)猓㈤_(kāi)始自

2、行著火燃燒，混合汽膨脹做功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外輸出功。,柴油機(jī)的工作原理簡(jiǎn)述,排氣行程 活塞從下止點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)，燃燒廢氣在活塞的推動(dòng)下排出燃燒室外，完成一個(gè)工作行程，這時(shí)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。 當(dāng)柴油機(jī)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(guò)程，使柴油機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)外輸出功率。,柴油機(jī)的工作原理簡(jiǎn)述,柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別,燃料的理化性能決定了汽油機(jī)是點(diǎn)燃，柴油機(jī)是壓燃。,柴油機(jī)和汽油機(jī)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(diǎn)相對(duì)于柴油高 燃油供給系統(tǒng)： 柴油機(jī)：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(jī)的燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較汽油機(jī)復(fù)雜，高壓油泵需要一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)，并要帶一套調(diào)速機(jī)構(gòu)。 近代柴油機(jī)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(jī)：汽油機(jī)主要采用化油器式燃料供給系統(tǒng)；近代汽油機(jī)借鑒直噴柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，更多的采用了電噴系統(tǒng)（分進(jìn)氣道噴射和氣缸內(nèi)噴射兩種）。,柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別,汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點(diǎn)；汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動(dòng)容易，制造成本低；柴油機(jī)壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽油機(jī)好，這些都是柴油機(jī)的顯著優(yōu)勢(shì)。 由于現(xiàn)在燃油價(jià)格一路飆升，汽油機(jī)的使用成本越來(lái)越高，柴油的價(jià)格優(yōu)勢(shì)掀起了汽改柴的一代潮流，隨著柴油機(jī)設(shè)計(jì)水品和柴油機(jī)零部件

4、生產(chǎn)工藝的提高，柴油機(jī)原有噪聲大、體積龐大、質(zhì)量沉重振動(dòng)大，制造和維修費(fèi)用高等問(wèn)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(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(rùn)滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 起動(dòng)系統(tǒng),骨架 機(jī)體 氣缸套 曲軸箱 氣缸蓋 油底殼,1、基礎(chǔ)件,柴油機(jī)的基本構(gòu)成,機(jī)體是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，用于安

5、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。,機(jī)體-曲軸箱,氣缸體 水冷發(fā)動(dòng)機(jī)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(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(rùn)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(duì)曲軸中心線（上圖的紅色虛線表示）的高度來(lái)區(qū)別 平分式曲軸箱機(jī)體 該結(jié)構(gòu)加工方便、拆裝方便 龍門式曲軸箱機(jī)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(jī)體 該結(jié)構(gòu)剛性最好，但拆裝不太方便,YC4D機(jī)體,YC6A機(jī)體,YC6G機(jī)體

6、,YC6J機(jī)體,YC4E機(jī)體,YC4G機(jī)體,機(jī)體-曲軸箱,機(jī)體,YC6M氣缸體,6M曲軸箱,YC6L氣缸體,YC6L機(jī)體加強(qiáng)板,YC4E氣缸體,機(jī)體的檢查要點(diǎn),1、機(jī)體各加工面的加工精度的檢查 2、機(jī)體試漏試驗(yàn)：氣壓、水壓 3、機(jī)體清潔：鋼絲刷、捅條、磁力棒、清洗液、壓縮空氣 4、機(jī)體各堵蓋的試漏試驗(yàn) 5、冷卻噴鉤打靶試驗(yàn),氣缸套,機(jī)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(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。,5）干缸套和濕缸套,強(qiáng)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(qiáng)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(tái)均勻相間的交叉網(wǎng)紋表面。同時(shí)對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)使用壽命。 多網(wǎng)紋小平臺(tái)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(qiáng)了蓄油能力。由于這些網(wǎng)紋溝槽相互貫通及儲(chǔ)油槽油壓的作用，大大減少了油膜中斷的機(jī)率，從而明顯改善了供油狀況和油膜分布狀況； 小平臺(tái)因網(wǎng)紋相互隔開(kāi)，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(kuò)大化的機(jī)率,YC4112為干式過(guò)盈配合。YC4110機(jī)為干式間隙配合。 YC6112機(jī)分鋼缸套與鑄鐵缸套，都屬過(guò)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(diǎn),1、缸套突出高度的測(cè)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(shí)注意方向 4）.分類：,氣缸墊,氣缸蓋組件裝配要點(diǎn),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(jī)油并封閉曲軸箱。 構(gòu)造： （1）用薄鋼板沖壓而成。 (2)儲(chǔ)油、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(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(jī)構(gòu),曲柄連桿機(jī)構(gòu),曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)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?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。而在進(jìn)

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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。,曲軸飛輪總成,玉柴各種機(jī)型的曲軸均采用整體式全支承結(jié)構(gòu)（即相鄰兩個(gè)曲拐之間都設(shè)有主軸頸）。 小頭端與正時(shí)齒輪有多種定位安裝形式：鍵槽、銷釘、過(guò)盈配合,曲軸的裝配要點(diǎn),曲軸的清洗： 正時(shí)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(dòng)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(jī)

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(biāo)記,內(nèi)冷油道活塞截面圖,內(nèi)冷油道活塞，對(duì)應(yīng)大流量冷卻噴嘴，降低熱負(fù)荷，提高可靠性。,潤(rùn)滑油沿環(huán)形油道圍繞燃燒室流動(dòng)，可很好的冷卻活塞。,進(jìn)油口,回油口,活塞冷卻噴鉤,各種機(jī)型連桿,YC4108 、 YC4110 、YC4F： 平切連桿大頭、止口定位,各種機(jī)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(diǎn),活塞裝配記號(hào) 活塞環(huán)開(kāi)口朝向 連桿螺栓的擰緊,配氣機(jī)構(gòu),凸輪軸,挺柱,推桿,搖臂,凸輪軸正時(shí)齒輪,搖臂軸,配氣機(jī)構(gòu),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作

12、順序和工作過(guò)程，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過(guò)程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。,凸輪軸,凸輪軸利用各缸進(jìn)、排氣凸輪控制氣門的運(yùn)動(dòng)，使氣門按一定的工作順序和配氣相位開(kāi)啟和關(guān)閉，并保證氣門有足夠的開(kāi)度。凸輪的型線決定了氣門持續(xù)開(kāi)啟的時(shí)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(guò)推桿和搖臂傳到氣門。,氣門彈簧,作用：保證氣門在關(guān)閉時(shí)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(dòng)件，它使推

13、桿傳來(lái)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(duì)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(diǎn),單個(gè)氣門重量減輕，有利于氣門有效運(yùn)動(dòng) 大幅度增加進(jìn)、排氣流通面積，進(jìn)、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(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的能力更強(qiáng) 排放降低、更加環(huán)保 動(dòng)力強(qiáng)勁、更加省油 四氣門技術(shù)可以有效的改善柴油機(jī)的油氣混合完善程度，可以達(dá)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(shí)無(wú)間隙或間隙過(guò)小，則在熱態(tài)時(shí)，氣門及其傳動(dòng)件的受熱膨脹勢(shì)必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在壓

14、縮和作功行程中漏氣，而使功率下降，嚴(yán)重時(shí)甚至不易起動(dòng)。氣門間隙過(guò)小時(shí)甚至?xí)斐苫钊蝽數(shù)膰?yán)重故障，因此，要進(jìn)行周期性的氣門間隙的調(diào)整。 氣門間隙過(guò)大時(shí)，氣門不能及時(shí)開(kāi)啟關(guān)閉，影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率和排氣情況，使燃燒惡化，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)聽(tīng)到較大的噪聲。 發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期使用，會(huì)造成零部件的磨損，此時(shí)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(shí)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(diǎn)時(shí)，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(diǎn)：

15、對(duì)于發(fā)火順序1-3-4-2的4缸機(jī) 調(diào)整的順序是：1-2-3-6，轉(zhuǎn)動(dòng)360度，4-5-7-8 對(duì)于發(fā)火順序1-5-3-6-2-4的6缸機(jī) 調(diào)整的順序是：1-2-3-6-7-10 ，轉(zhuǎn)動(dòng)360度，4-5-7-8-11-12,配氣相位,理論上講進(jìn)、壓、功、排各占180，也就是說(shuō)進(jìn)、排氣門都是在上、下止點(diǎn)開(kāi)閉，延續(xù)時(shí)間都是曲軸轉(zhuǎn)角180。但實(shí)際表明，簡(jiǎn)單配氣相位對(duì)實(shí)際工作是很不適應(yīng)的。 原因： 1、氣門的開(kāi)、閉有個(gè)過(guò)程。氣門流通面積：由小到大。 2、氣體慣性的影響 ：導(dǎo)致進(jìn)排氣流量由小到大。 3、曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時(shí)都很短。 理論上的配氣相位不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)飽排凈的要求。因此實(shí)際的配氣相

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

17、對(duì)皮帶輪減振器刻度，是否是該機(jī)型排氣門遲后關(guān)閉的角度（允許誤差5）。 4、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸至第一缸進(jìn)氣門剛好有氣門間隙（或用千分表檢測(cè)），檢查指針?biāo)鶎?duì)皮帶輪減振器刻度，是否是該機(jī)型進(jìn)氣門提前打開(kāi)的角度（允許誤差5）。 注：。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)是指發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)向。 .有部份機(jī)型 指針?biāo)鶎?duì)的不是皮帶輪減振器刻度，而是對(duì)飛輪上的刻度 。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)配氣相位不正確時(shí)，要注意檢查原因：磨損？齒輪室正時(shí)記號(hào)有問(wèn)題？否則容易出現(xiàn)燃燒惡化，甚至活塞打頂?shù)膯?wèn)題。,進(jìn)排氣系統(tǒng),進(jìn)、排氣系統(tǒng),進(jìn)排氣系統(tǒng)是柴油機(jī)第一重要度的系統(tǒng)，因?yàn)槌渥?、清潔的空氣?duì)柴油機(jī)的性能影響很大。 功能：向柴油機(jī)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(dòng)機(jī)以足夠的保護(hù)，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(chǔ)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(dòng)機(jī)的最大空氣需要量，它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)實(shí)測(cè)進(jìn)氣流量來(lái)確定；同時(shí)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)安全行駛系數(shù)。 （公路運(yùn)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(jì)流量或?qū)崪y(cè)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(jī)燃燒時(shí)，各種情況下都要求過(guò)量空氣系數(shù)1，從動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)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(jī)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(dòng)套、壓板、法蘭 l壓氣機(jī)渦殼組：渦殼、(擴(kuò)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(dòng)機(jī)排出的高溫高速?gòu)U氣推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)與渦輪同軸的壓氣機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，提高進(jìn)氣壓力，提高進(jìn)氣密度，增加進(jìn)氣量。 自然吸氣柴油機(jī)的進(jìn)氣壓力較低，進(jìn)氣壓力往往只能到達(dá)0.7bar，通過(guò)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(duì)油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，即使經(jīng)過(guò)改良后的反應(yīng)時(shí)間也要1.5秒左右，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲改變輸出功率。這樣，如果急加速，就會(huì)感覺(jué)發(fā)動(dòng)機(jī)使不上勁。 低慣量帶旁通閥高效增壓器：轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)機(jī)排放，使發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩足夠大。大大改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能（較低熱負(fù)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(diǎn),作用：將從渦輪增壓器壓氣機(jī)出來(lái)的溫度升高的空氣進(jìn)行冷卻，以提高空氣的密度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。 一般來(lái)說(shuō)，增壓器增壓后的進(jìn)氣溫度往往較增壓前溫度升高100多度，進(jìn)氣溫度升高后在管路內(nèi)

21、呈擴(kuò)散趨勢(shì)，不利于進(jìn)氣，而通過(guò)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(chǔ)存、濾清和輸送工作，按柴油機(jī)各種不同工況的要求，定時(shí)、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(shí)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(gè)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(jī)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，以保證柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是穩(wěn)定怠速，限制超速 (4)儲(chǔ)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(guò)程，包括，燃料的霧化，加熱，蒸發(fā)、與空氣混合等準(zhǔn)備階段，雖然時(shí)間比較短，但對(duì)于整個(gè)燃燒過(guò)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，如果壓力升高速度太大，則柴油機(jī)工作粗暴，運(yùn)動(dòng)零件受到很大負(fù)荷。為了保證平穩(wěn)性，壓力升高比不超過(guò)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(shí)候開(kāi)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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的做工作用不大，但增加零件的熱負(fù)荷，燃燒情況不好，排放惡化。因此，盡量減少過(guò)后燃燒。,過(guò)量空氣系數(shù),要使燃燒過(guò)程進(jìn)行得好，混合氣形成的好環(huán)是關(guān)鍵，所以對(duì)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?yàn)椴裼腿紵懦鰺崃渴怯捎诓裼秃涂諝庵械难鯕庠谝欢囟群蛪毫l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(gè)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(guò)大，混合氣過(guò)稀，燃燒速度慢，散發(fā)熱量多，功率下降。 過(guò)小，混合氣過(guò)濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經(jīng)濟(jì)性變壞。,供油提前角和噴油時(shí)刻, 噴油時(shí)刻要準(zhǔn)確，混合氣形成

24、的規(guī)律應(yīng)合適 氣缸中燃燒過(guò)程的主要放熱階段應(yīng)該是上止點(diǎn)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(shí)刻要準(zhǔn)確。噴油過(guò)早，過(guò)晚對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作都是不利的。 過(guò)早：混合氣提前形成，并在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前像爆炸似的同時(shí)著火燃燒，結(jié)果給正在上行的活塞造成一個(gè)短時(shí)間阻力，并嚴(yán)重敲缸工作粗暴。 過(guò)遲：混合氣在活塞下行時(shí)才開(kāi)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(dòng)機(jī)過(guò)熱，燃燒壓力降低（P）氣體壓力推動(dòng)活塞的效果減小，甚至有可能使部分混合氣來(lái)不及燃燒而隨廢氣排出去，功率。 最好的噴油時(shí)刻與燃燒室的型式和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，可通過(guò)試驗(yàn)找到一個(gè)功

25、率大，油耗低的最好噴油時(shí)刻，通常用曲軸距活塞到達(dá)上止點(diǎn)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(jī)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(xì)兩種，一般粗濾器設(shè)在輸油泵之前，細(xì)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(bǔ)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(diǎn),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(diǎn),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(jìn)油 柱塞下行，進(jìn)油孔開(kāi),壓油 柱塞上行，進(jìn)油孔關(guān),回油 柱塞上行，回油孔開(kāi),VE分配泵,增壓補(bǔ)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(dòng)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(dòng)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(wú)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?gòu)膰娪推饕詧A錐形的油束噴出 噴霧錐角表示油束的擴(kuò)散程度。越大擴(kuò)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(xì)、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(jìn)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(dòng)機(jī)在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)2200K2800K，大約1/3做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，其余大部分隨 廢氣排出，其余則被發(fā)動(dòng)機(jī)零件吸收，使發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)冷卻，則難以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。 二、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱或過(guò)冷的危害 1.發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的危害 1)降低充氣效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)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(fù)荷而造成早期損壞； 3)運(yùn)動(dòng)件的正常間隙（熱脹冷縮）被破壞，運(yùn)動(dòng)阻滯，磨損加劇，甚至損壞；,4)潤(rùn)滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損； 5)零件的機(jī)械性能降低，導(dǎo)致變形或損壞。 2.發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷的危害 1)進(jìn)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(diǎn)火困難或燃燒遲緩，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，燃料消耗量增加（熱量流失過(guò)多，燃油凝結(jié)流進(jìn)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(duì)機(jī)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(rùn)滑油黏度增大，流動(dòng)性差，造成潤(rùn)滑不良，加劇機(jī)件磨損，增大功率消耗 可見(jiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)正常的工作溫度是保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好的工作性能及其使用壽命的一個(gè)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(jī)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(jìn)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(duì)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(jì)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(gè)膨脹空間，及時(shí)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(dòng)機(jī)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(jìn)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(hù)風(fēng)罩的軸向位置，與進(jìn)氣效率有很大關(guān)系，對(duì)于吸風(fēng)式風(fēng)扇：2/3在里面；對(duì)應(yīng)吹風(fēng)式風(fēng)扇；1/3在里面；如果有空對(duì)空中冷器

31、：無(wú)論吸風(fēng)式和吹風(fēng)式風(fēng)扇1/2在 里 面。一般來(lái)說(shuō)，車用機(jī)風(fēng)扇選軸流式，工程機(jī)械用多選吹風(fēng)式！,風(fēng)扇布置要求,潤(rùn)滑系統(tǒng),1 、壓力潤(rùn)滑：利用機(jī)油泵，將具有一定壓力的潤(rùn)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(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大，需要以一定壓力將機(jī)油輸送到摩擦面的間隙中，方能形成油膜以保證潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式稱為壓力潤(rùn)滑。 2 、飛濺潤(rùn)滑：利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)運(yùn)動(dòng)零件飛濺起來(lái)的油滴或油霧來(lái)潤(rùn)滑摩擦表面的潤(rùn)滑方式稱為飛濺潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式可使裸露在外面承受載荷較輕的氣缸壁，相對(duì)滑動(dòng)速度較小的活塞銷，以及配氣機(jī)構(gòu)的凸輪表面、挺柱等得到潤(rùn)滑。 3、定期潤(rùn)滑：發(fā)動(dòng)機(jī)輔助系

32、統(tǒng)中有些零件則只需定期加注潤(rùn)滑脂（黃油）進(jìn)行潤(rùn)滑，例如水泵及發(fā)電機(jī)軸承就是采用這種方式定期潤(rùn)滑。近年來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)上采用含有耐磨潤(rùn)滑材料（如尼龍、二硫化鉬等）的軸承來(lái)代替加注潤(rùn)滑脂的軸承。,發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑方式,潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，傳力零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間不能直接接觸。因?yàn)椋魏瘟慵墓ぷ鞅砻?，即使?jīng)過(guò)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，必然產(chǎn)生摩擦和磨損。而摩擦產(chǎn)生的阻力，既要消耗動(dòng)力，阻礙零件的運(yùn)動(dòng)，又使零件發(fā)熱，甚至導(dǎo)致工作表面燒損。因此，必須進(jìn)行潤(rùn)滑。即在兩零件的工作表面之間加入一層潤(rùn)滑油使其形成油膜，將零件完全隔開(kāi)，處于完全的液體摩擦狀態(tài)，這樣，功率消耗和磨損就會(huì)大為減少。,潤(rùn)滑： 將潤(rùn)滑油不斷地供給各零件的摩擦表面，形成潤(rùn)滑油膜，減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。 2.清潔 ： 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，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(jìn)入零件的工作表面，就會(huì)形成磨料，大大加劇零件的磨損。而潤(rùn)滑系通過(guò)潤(rùn)滑油的流動(dòng)將這些磨料從零件表面沖洗下來(lái)，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(jī)油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。 3.冷卻 ： 由于運(yùn)動(dòng)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(rùn)滑油流經(jīng)零件表面時(shí)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