柴油发动机结构原理完全版教学用市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

柴油机结构原理介绍第1页一、柴油机工作原理及特点一、柴油机工作原理及特点第2页柴油机工作原理柴油机工作原理燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。第3页柴油机基本术语柴油机基本术语l上、下止点上、下止点l缸径缸径l行程行程l工作容积工作容积l排量排量l燃烧室容积燃烧室容积l压缩比压缩比第4页柴油机工作原理简述柴油机工作原理简述进气行程进气行程起动机通电带起动机通电带动曲轴旋转，曲轴动曲轴旋转，曲轴转动使活塞自上而转动使活塞自上而下运动，这时，排下运动，这时，排气门关闭，进气门气门关闭，进气门打开，新鲜空气进打开，新鲜空气进入气缸和燃烧室。入气缸和燃烧室。第5页压缩行程压缩行程活塞从下止点向活塞从下止点向上运动，这时，进气上运动，这时，进气门和排气门均关闭，门和排气门均关闭，吸入气缸内空气受到吸入气缸内空气受到活塞压缩，压力提升，活塞压缩，压力提升，温度也随之升高。温度也随之升高。柴油机工作原理简述柴油机工作原理简述第6页做功行程做功行程当活塞压缩到上止当活塞压缩到上止点，喷油器向燃烧室喷点，喷油器向燃烧室喷入雾状柴油，油雾与压入雾状柴油，油雾与压缩空气充分混合，形成缩空气充分混合，形成高温高压燃气，并开始高温高压燃气，并开始自行着火燃烧，混合汽自行着火燃烧，混合汽膨胀做功，推进活塞向膨胀做功，推进活塞向下运动，从而推进曲轴下运动，从而推进曲轴转动，对外输出功。转动，对外输出功。柴油机工作原理简述柴油机工作原理简述第7页排气行程排气行程活塞从下止点往上运动，活塞从下止点往上运动，这时，进气门关闭，排气门打这时，进气门关闭，排气门打开，燃烧废气在活塞推进下排开，燃烧废气在活塞推进下排出燃烧室外，完成一个工作行出燃烧室外，完成一个工作行程，这时曲轴转动两周。程，这时曲轴转动两周。当柴油机完成排气行程后，当柴油机完成排气行程后，在曲轴飞轮总成惯性力作用下，在曲轴飞轮总成惯性力作用下，又重复上述工作循环过程，使又重复上述工作循环过程，使柴油机连续运转对外输出功率。柴油机连续运转对外输出功率。柴油机工作原理简述柴油机工作原理简述第8页柴油机和汽油机区分柴油机和汽油机区分 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，进汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气入可燃混合气进入气缸是纯空气电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧有点火系有点火系无点火系无点火系无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器燃料理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。燃料理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。第9页柴油机和汽油机区分柴油机和汽油机区分燃料特征：燃料特征：柴油柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好：粘度大、挥发性差、自燃性好汽油汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高燃油供给系统：燃油供给系统：柴油机柴油机：传统为燃油喷射系统，又称为泵：传统为燃油喷射系统，又称为泵管管嘴系嘴系统。统。柴油机燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱柴油机燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。动机构来驱动，并要带一套调速机构。近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。汽油机汽油机：汽油机主要采取化油器式燃料供给系统；近：汽油机主要采取化油器式燃料供给系统；近代汽油机借鉴直喷柴油机优点，更多采取了电喷系统代汽油机借鉴直喷柴油机优点，更多采取了电喷系统（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。第10页柴油机和汽油机区分柴油机和汽油机区分汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动轻易，制造成本低；柴油质量小，噪音小，起动轻易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好，这些都是柴油机显著优势。比汽油机好，这些都是柴油机显著优势。因为现在燃油价格一路飙升，汽油机使用成本越因为现在燃油价格一路飙升，汽油机使用成本越来越高，柴油价格优势掀起了汽改柴一代时尚，来越高，柴油价格优势掀起了汽改柴一代时尚，伴随柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺提伴随柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺提升，柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振升，柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到了克服。动大，制造和维修费用高等问题都得到了克服。第11页二、柴油零部件系统组成及二、柴油零部件系统组成及各系统工作原理各系统工作原理第12页柴油机外形下下右右左左油标尺油标尺加机油口加机油口水泵水泵张紧轮张紧轮节温器节温器第13页柴油机外形风扇风扇减振器减振器油底壳油底壳飞轮壳飞轮壳起动机起动机柴油滤清器柴油滤清器进气管进气管喷油泵总成喷油泵总成充电发充电发电机电机第14页柴油机外形机油滤清器机油滤清器涡轮增涡轮增压器压器排气管排气管机油冷却器机油冷却器空压机空压机厂牌厂牌起吊环起吊环放水阀放水阀第15页柴油机基本组成柴油机基本组成两大机构两大机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构五大系统五大系统l进排气系统进排气系统l燃料供给系统燃料供给系统l润滑系统润滑系统l冷却系统冷却系统l起动系统起动系统骨架骨架l机体机体l气缸套气缸套l曲轴箱曲轴箱l气缸盖气缸盖l油底壳油底壳第16页1、基础件、基础件第17页柴油机基本组成柴油机基本组成机体是发动机骨架，用于安装和支撑发动机各总成零部件，由气缸机体是发动机骨架，用于安装和支撑发动机各总成零部件，由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。曲轴箱曲轴箱气缸体气缸体气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳第18页机体机体-曲轴箱曲轴箱气缸体水冷发动机气缸体和上曲轴箱常铸成一体，普通用灰铸铁铸成，气缸体上部圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴曲轴箱，其内腔为曲轴运动空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、冷却水套和润滑油道、水道等。第19页气缸体结构分类气缸体结构分类气缸体结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图红色虚线表气缸体结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图红色虚线表示）高度来区分示）高度来区分平分式曲轴箱机体平分式曲轴箱机体该结构加工方便、拆装方便该结构加工方便、拆装方便龙门式曲轴箱机体龙门式曲轴箱机体该结构抗弯曲、抗扭转刚度很好，拆装也方便该结构抗弯曲、抗扭转刚度很好，拆装也方便隧道式曲轴箱机体隧道式曲轴箱机体该结构刚性最好，但拆装不太方便该结构刚性最好，但拆装不太方便平分式平分式龙门式龙门式隧道式隧道式第20页YC4D机体机体YC6A机体机体YC6G机体机体YC6J机体机体YC4E机体机体YC4G机体机体机体机体-曲轴箱曲轴箱第21页机体YC6M气缸体气缸体6M曲轴箱曲轴箱YC6L气缸体气缸体YC6L机体加强板机体加强板YC4E气缸体气缸体第22页机体检验关键点机体检验关键点1、机体各加工面加工精度检验、机体各加工面加工精度检验2、机体试漏试验：气压、水压、机体试漏试验：气压、水压3、机体清洁：钢丝刷、捅条、磁力棒、清洗、机体清洁：钢丝刷、捅条、磁力棒、清洗液、压缩空气液、压缩空气4、机体各堵盖试漏试验、机体各堵盖试漏试验5、冷却喷钩打靶试验、冷却喷钩打靶试验第23页气缸套气缸套机体上部气缸孔内镶嵌有气缸套。机体上部气缸孔内镶嵌有气缸套。目标：处理成本与寿命之间矛盾。目标：处理成本与寿命之间矛盾。气缸内镶了用耐磨高级铸铁材料制成气缸气缸内镶了用耐磨高级铸铁材料制成气缸套，而缸体则可用价廉普通铸铁或质量轻套，而缸体则可用价廉普通铸铁或质量轻铝合金制成，这么，既延长了使用寿命，铝合金制成，这么，既延长了使用寿命，又节约了好材料。又节约了好材料。第24页5）干缸套和湿缸套名称特点示意图干缸套外壁不直接与冷却水接触。1）壁厚较薄（1mm3mm）；2）与刚体承孔过盈配合；3）不易漏水漏气。4）安装方法湿缸套外壁直接与冷却水接触。1）壁厚较厚（5mm9mm）；2）散热效果好；3）便于拆卸强度和刚度强度和刚度都很好，加都很好，加工复杂，拆工复杂，拆装不便，散装不便，散热不良。热不良。散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工轻易。强度和轻易。强度和刚度不如干缸刚度不如干缸套，易漏水、套，易漏水、生锈、穴蚀。生锈、穴蚀。第25页干式缸套干式缸套YC6112干式缸套结构，缸套内壁加工有干式缸套结构，缸套内壁加工有网纹。采取珩磨工艺加工成沟槽与小平台网纹。采取珩磨工艺加工成沟槽与小平台均匀相间交叉网纹表面。同时对珩磨网纹均匀相间交叉网纹表面。同时对珩磨网纹表面网纹角度、沟槽深度和数量、轮廓图表面网纹角度、沟槽深度和数量、轮廓图形偏斜度、轮廓支承长度率以及表面层加形偏斜度、轮廓支承长度率以及表面层加工质量等有一定要求。此种结构能提升缸工质量等有一定要求。此种结构能提升缸孔耐磨性、可靠性、延长使用寿命。孔耐磨性、可靠性、延长使用寿命。多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且较密集螺纹网络，造成许多诸油沟槽，增较密集螺纹网络，造成许多诸油沟槽，增强了蓄油能力。因为这些网纹沟槽相互贯强了蓄油能力。因为这些网纹沟槽相互贯通及储油槽油压作用，大大降低了油膜中通及储油槽油压作用，大大降低了油膜中止机率，从而显著改进了供油情况和油膜止机率，从而显著改进了供油情况和油膜分布情况；分布情况；小平台因网纹相互隔开，不可能形成连续小平台因网纹相互隔开，不可能形成连续较大面积干摩擦或边界摩擦区半干摩擦区，较大面积干摩擦或边界摩擦区半干摩擦区，大大降低熔着磨损扩大化机率大大降低熔着磨损扩大化机率YC4112为干式过盈配合。为干式过盈配合。YC4110机为干式间隙配合。机为干式间隙配合。YC6112机分钢缸套与铸铁缸套，都属过盈配合干式缸套。机分钢缸套与铸铁缸套，都属过盈配合干式缸套。第26页湿式缸套湿式缸套内部一样采取加工网纹内部一样采取加工网纹外部工艺性好外部工艺性好4F、6A、6B、4D、6L、6M均采取了湿式缸套均采取了湿式缸套第27页气缸套安装关键点气缸套安装关键点1、缸套突出高度测量、调整、意义、缸套突出高度测量、调整、意义2、封水圈安装注意要求、封水圈安装注意要求第28页气缸盖气缸盖YC4DYC4GYC4EYC6JYC6AYC6G作用：密封气缸上平面，与活塞顶共同形成燃烧室作用：密封气缸上平面，与活塞顶共同形成燃烧室结构多样结构多样第29页四气门结构缸盖四气门结构缸盖第30页气缸垫气缸垫1 1）.作用：确保缸体与缸盖间密封，预防漏水、漏气、窜油作用：确保缸体与缸盖间密封，预防漏水、漏气、窜油 。2 2）.材料：有弹性、耐热性、耐压性材料：有弹性、耐热性、耐压性3 3）.安装时注意方向安装时注意方向4 4）.分类：分类：气缸垫气缸垫第31页气缸盖组件装配关键点气缸盖组件装配关键点气缸盖平面度气缸盖平面度气门下沉量气门下沉量喷油嘴凸出气缸盖底面高度喷油嘴凸出气缸盖底面高度气缸盖螺栓拧紧力矩气缸盖螺栓拧紧力矩第32页功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。结构：结构：（1 1）用薄钢板冲压而成。）用薄钢板冲压而成。(2)(2)储油、内部设有稳油挡板，以预防汽车振动时油底壳油面产生较大波动。储油、内部设有稳油挡板，以预防汽车振动时油底壳油面产生较大波动。(3)(3)最低处有放油塞最低处有放油塞(磁性磁性)(4)(4)曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。油底壳油底壳第33页曲柄连杆机构曲柄连杆机构第34页曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换主曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换主曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换主曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换主要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，经过连杆转换成曲轴旋转运动，并从曲轴对外输出动力。经过连杆转换成曲轴旋转运动，并从曲轴对外输出动力。经过连杆转换成曲轴旋转运动，并从曲轴对外输出动力。经过连杆转换成曲轴旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴旋转运动转化成活塞直线运动。旋转运动转化成活塞直线运动。旋转运动转化成活塞直线运动。旋转运动转化成活塞直线运动。第35页曲轴飞轮总成曲轴飞轮总成玉柴各种机型曲轴均采取整体式全支承结构（即相邻两个曲拐之玉柴各种机型曲轴均采取整体式全支承结构（即相邻两个曲拐之间都设有主轴颈）。间都设有主轴颈）。小头端与正时齿轮有各种定位安装形式：键槽、销钉、过盈配合小头端与正时齿轮有各种定位安装形式：键槽、销钉、过盈配合第36页曲轴装配关键点曲轴装配关键点曲轴清洗：曲轴清洗：正时齿轮安装：正时齿轮安装：上下主轴瓦、止推片（瓦）安装上下主轴瓦、止推片（瓦）安装曲轴轴向间隙检验和调整曲轴轴向间隙检验和调整主轴承螺栓拧紧力矩主轴承螺栓拧紧力矩第37页活塞连杆总成活塞连杆总成气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖功用：功用：(1)活塞顶部与气缸盖、气缸壁等活塞顶部与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室；共同组成燃烧室；(2)活塞承受气体压力，并将此活塞承受气体压力，并将此力传给连杆，以推进曲轴旋转。力传给连杆，以推进曲轴旋转。工作环境：工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温高温、散热条件差；顶部工作温度高且分布不均匀；高速，活塞度高且分布不均匀；高速，活塞线速度，承受很大惯性力。线速度，承受很大惯性力。第38页活塞活塞依据柴油机不一样功率，选取不一样结构材质活塞依据柴油机不一样功率，选取不一样结构材质活塞活塞顶部上有着活塞种类和安装标识活塞顶部上有着活塞种类和安装标识第39页内冷油道活塞截面图内冷油道活塞，对应大流量冷却喷嘴，降低热负荷，提升可靠性。内冷油道活塞，对应大流量冷却喷嘴，降低热负荷，提升可靠性。润滑油沿环形油道围绕燃烧室流动，可很好冷却活塞。进油口回油口第40页活塞冷却喷钩第41页第42页各种机型连杆YC4108、YC4110、YC4F：平切连杆大头、平切连杆大头、止口定位止口定位第43页各种机型连杆YC6108、YC6105：斜切连杆大头、锯齿形定位斜切连杆大头、锯齿形定位YC6112、YC4112：斜切连杆大头、止口定位斜切连杆大头、止口定位第44页活塞连杆装配关键点活塞连杆装配关键点活塞装配记号活塞装配记号活塞环开口朝向活塞环开口朝向连杆螺栓拧紧连杆螺栓拧紧第45页配气机构配气机构第46页凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴配气机构配气机构依据发动机工作次序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排依据发动机工作次序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排依据发动机工作次序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排依据发动机工作次序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采取顶置气门式配气机构，普通实现换气过程。配气机构大多采取顶置气门式配气机构，普通实现换气过程。配气机构大多采取顶置气门式配气机构，普通实现换气过程。配气机构大多采取顶置气门式配气机构，普通由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。第47页凸轮轴凸轮轴凸轮轴利用各缸进、排气凸轮控制气门运动，使气门按一定工作凸轮轴利用各缸进、排气凸轮控制气门运动，使气门按一定工作次序和配气相位开启和关闭，并确保气门有足够开度。凸轮型线次序和配气相位开启和关闭，并确保气门有足够开度。凸轮型线决定了气门连续开启时间和气门升程。决定了气门连续开启时间和气门升程。第48页挺柱挺柱YC6G、YC4G、YC4E型挺柱型挺柱YC6A、YC6J、YC4D型挺柱型挺柱作用：把凸轮推力经过推杆和摇臂传到气门。作用：把凸轮推力经过推杆和摇臂传到气门。第49页气门弹簧气门弹簧作用：确保气门在关闭时能压紧在气门座上并确保气门回位。作用：确保气门在关闭时能压紧在气门座上并确保气门回位。第50页摇臂、摇臂轴组件摇臂、摇臂轴组件摇臂是推杆和气门之间传动件，它使推杆传来力改变摇臂是推杆和气门之间传动件，它使推杆传来力改变方向后作用于气门尾端。方向后作用于气门尾端。结构多样：整体式、分体式结构多样：整体式、分体式第51页四气门结构四气门结构对于双气门桥紧凑结构，喷油器布置不一样对于双气门桥紧凑结构，喷油器布置不一样第52页四气门技术优点四气门技术优点单个气门重量减轻，有利于气门有效运动单个气门重量减轻，有利于气门有效运动大幅度增加进、排气流通面积，进、排气效率更大幅度增加进、排气流通面积，进、排气效率更高高喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分活塞承受机械负荷和热负荷能力更强活塞承受机械负荷和热负荷能力更强排放降低、愈加环境保护排放降低、愈加环境保护动力强劲、愈加省油动力强劲、愈加省油四气门技术能够有效改进柴油机油气混合完善程四气门技术能够有效改进柴油机油气混合完善程度，能够到达愈加好燃烧效果，是增压中冷技术、度，能够到达愈加好燃烧效果，是增压中冷技术、电控技术愈加好应用基础。电控技术愈加好应用基础。第53页气门下沉量与气门间隙第54页气门间隙气门间隙为何要预留气门间隙？为何要预留气门间隙？在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件受热膨胀势必在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件受热膨胀势必引发气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，引发气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。气门间隙过小时甚至会造成活塞打顶严重故障，所严重时甚至不易起动。气门间隙过小时甚至会造成活塞打顶严重故障，所以，要进行周期性气门间隙调整。以，要进行周期性气门间隙调整。气门间隙过大时，气门不能及时开启关闭，影响到发动机充气效率和排气门间隙过大时，气门不能及时开启关闭，影响到发动机充气效率和排气情况，使燃烧恶化，在运转时也会听到较大噪声。气情况，使燃烧恶化，在运转时也会听到较大噪声。发动机长久使用，会造成零部件磨损，此时要调整。发动机长久使用，会造成零部件磨损，此时要调整。第55页气门间隙调整气门间隙调整l气门间隙调整标准气门间隙调整标准气门在完全关闭情况下，才能调整气门间隙即气门在完全关闭情况下，才能调整气门间隙即挺柱挺柱(或摇臂或摇臂)必须落在凸轮基圆上才可调整。必须落在凸轮基圆上才可调整。l气门间隙调整方法气门间隙调整方法两遍法两遍法生产实践中，普遍地采取两遍法调整气门间隙，即第一缸压缩终了上生产实践中，普遍地采取两遍法调整气门间隙，即第一缸压缩终了上止点时，调整全部气门半数，再摇转曲轴一周，便可调整其余半数气止点时，调整全部气门半数，再摇转曲轴一周，便可调整其余半数气门。门。首先确定一缸压缩上止点：首先确定一缸压缩上止点：对于发怒次序对于发怒次序1-3-4-24缸机缸机调整次序是：调整次序是：1-2-3-6，转动，转动360度，度，4-5-7-8对于发怒次序对于发怒次序1-5-3-6-2-46缸机缸机调整次序是：调整次序是：1-2-3-6-7-10，转动，转动360度，度，4-5-7-8-11-12第56页配气相位配气相位理理论上上讲进、压、功、排各占、功、排各占180，也就是，也就是说进、排气、排气门都是在上、下止点开都是在上、下止点开闭，延，延续时间都是曲都是曲轴转角角180。但。但实际表明，表明，简单配气相位配气相位对实际工作是很不适工作是很不适应。原因：原因：1、气、气门开、开、闭有个有个过程。气程。气门流通面流通面积：由小到大。：由小到大。2、气体、气体惯性影响性影响：造成：造成进排气流量由小到大。排气流量由小到大。3、曲、曲轴转速很高，活塞每一行程速很高，活塞每一行程历时都很短。都很短。理理论上配气相位不能上配气相位不能满足足发动机机进饱排排净要求。所以要求。所以实际配气配气相位都是相位都是进排气排气门提前打开，延提前打开，延迟关关闭。进气提前角进气迟后角排气提前角排气迟后角第57页配气相位演示图配气相位演示图进气连续角为：+180+排气连续角为+180+因为进气门早开和排因为进气门早开和排气门晚关，就出现了气门晚关，就出现了一段进排气门同时开一段进排气门同时开启现象，称为气门叠启现象，称为气门叠开。同时开启角度，开。同时开启角度，即进气门早开角与排即进气门早开角与排气门晚关角和气门晚关角和(+)，称为气门叠开角。称为气门叠开角。第58页配气相位演示图配气相位演示图第59页配气相位检验配气相位检验生产中往往对配气相位进行抽检，检验前检验操作人员，必须事先要知生产中往往对配气相位进行抽检，检验前检验操作人员，必须事先要知道被检验机型配气相位，方可实施检验操作。道被检验机型配气相位，方可实施检验操作。1、按要求及要求调整气门间隙。、按要求及要求调整气门间隙。2、顺时针（从前端看）转动曲轴、顺时针（从前端看）转动曲轴至第一缸排气上止点。至第一缸排气上止点。3、继续转动曲轴至第一缸排气门刚好有气门间隙（或用千分表检测），、继续转动曲轴至第一缸排气门刚好有气门间隙（或用千分表检测），检验指针所对皮带轮减振器刻度检验指针所对皮带轮减振器刻度，是否是该机型排气门迟后关闭角度，是否是该机型排气门迟后关闭角度（允许误差（允许误差5）。）。4、逆时针转动曲轴至第一缸进气门刚好有气门间隙（或用千分表检测）、逆时针转动曲轴至第一缸进气门刚好有气门间隙（或用千分表检测），检验指针所对皮带轮减振器刻度，是否是该机型进气门提前打开角度（允，检验指针所对皮带轮减振器刻度，是否是该机型进气门提前打开角度（允许误差许误差5）。）。注：注：。顺时针转动是指发动机工作时曲轴转向。顺时针转动是指发动机工作时曲轴转向。.有部份机型有部份机型指针所正确不是皮带轮减振器刻度，而是对飞轮指针所正确不是皮带轮减振器刻度，而是对飞轮上刻度上刻度。当发觉配气相位不正确时，要注意检验原因：磨损？齿轮室正时记号有当发觉配气相位不正确时，要注意检验原因：磨损？齿轮室正时记号有问题？不然轻易出现燃烧恶化，甚至活塞打顶问题。问题？不然轻易出现燃烧恶化，甚至活塞打顶问题。第60页进排气系统进排气系统第61页排气制动阀排气制动阀消声器消声器中冷器中冷器增压器增压器空滤器空滤器进气管进气管排气管排气管进、排气系统进、排气系统进排气系统进排气系统是柴油机第是柴油机第一主要度系一主要度系统，因为充统，因为充分、清洁空分、清洁空气对柴油机气对柴油机性能影响很性能影响很大。大。功效：向柴功效：向柴油机各工作油机各工作气缸提供新气缸提供新鲜、清洁、鲜、清洁、密度足够大密度足够大空气。空气。第62页主滤芯主滤芯集尘盘集尘盘安全滤芯安全滤芯进气管进气管叶片环叶片环排尘袋排尘袋滤清器壳滤清器壳空气滤清器任务是确保给发动机以足够保护，以被免在空气滤清器任务是确保给发动机以足够保护，以被免在灰尘颗粒条件下非正常磨损；空气滤清器须有高滤清效灰尘颗粒条件下非正常磨损；空气滤清器须有高滤清效率和高储尘能力（高使用寿命）。率和高储尘能力（高使用寿命）。空气滤清器空气滤清器第63页空滤选型空滤选型空滤选择标准：空滤选择标准：空气滤清器选型主要是尺空气滤清器选型主要是尺寸规格，其大小主要取决于发动机最大空寸规格，其大小主要取决于发动机最大空气需要量，它依据发动机排量、转速和充气需要量，它依据发动机排量、转速和充气系数（或增压压比）等参数或者经过实气系数（或增压压比）等参数或者经过实测进气流量来确定；同时考虑发动机安全测进气流量来确定；同时考虑发动机安全行驶系数。行驶系数。（公路运输车辆安全系数应（公路运输车辆安全系数应1.2,工程车安全系数应工程车安全系数应1.5)得出设计流量得出设计流量或实测流量，并据此选择适当空滤器，或实测流量，并据此选择适当空滤器，第64页涡轮增压系统涡轮增压系统因为柴油机燃烧时，各种情况下都要求过量空气系数因为柴油机燃烧时，各种情况下都要求过量空气系数1，从动力性、，从动力性、经济性、排放各方面考虑，也是要求供给足量空气，经济性、排放各方面考虑，也是要求供给足量空气，所以当代柴油机所以当代柴油机多采取增压系统，有些则是增压中冷系统。多采取增压系统，有些则是增压中冷系统。发 动 机 涡 轮 增 压 器 发 动 机 排 气 发 动 机 进 气 大 气 环 境第65页增增压压器器结结构构和和原原理理放气阀组放气阀组涡轮涡壳组涡轮涡壳组中间壳组中间壳组压气机涡壳组压气机涡壳组转转 子子 组组压轮涡轮第66页l转子组：涡：涡轮、压轮、转轴、止推片、定距圈、密封套、甩油盘、密封环l中间壳组：支承体、轴承衬套、浮动套、压板、法兰l压气机涡壳组：涡壳、(扩压器)、支承板l涡轮涡壳组：涡壳、(喷咀环、涡轮端盖)l放气阀组：阀体、膜片、弹簧、连接杆第67页增压器原理增压器原理利用利用发动发动机排出高温高速机排出高温高速废废气推气推进涡轮进涡轮高速旋高速旋转转，同，同时带动时带动与与涡轮涡轮同同轴压轴压气机高速旋气机高速旋转转，提升，提升进进气气压压力，提升力，提升进进气密度，增加气密度，增加进进气量。气量。自然吸气柴油机进气压力较低，进气压力往往只能抵达自然吸气柴油机进气压力较低，进气压力往往只能抵达0.7bar，经过，经过增压后能够将增压压力提升到增压后能够将增压压力提升到1.5bar。涡轮增压技术其中最显著就是涡轮增压技术其中最显著就是“滞后响应滞后响应”，即因为叶轮惯性作用，即因为叶轮惯性作用对油门骤时改变反应迟缓，即使经过改良后反应时间也要对油门骤时改变反应迟缓，即使经过改良后反应时间也要1.5秒左右，秒左右，使发动机延迟改变输出功率。这么，假如急加速，就会感觉发动机使使发动机延迟改变输出功率。这么，假如急加速，就会感觉发动机使不上劲。不上劲。低惯量带旁通阀高效增压器：转动惯量小、低速反应快、压气效率高。低惯量带旁通阀高效增压器：转动惯量小、低速反应快、压气效率高。有效降低了有效降低了NOx排放，降低了排放，降低了CO排放，改进发动机排放，使发动机排放，改进发动机排放，使发动机低速扭矩足够大。大大改进发动机低速性能（较低热负荷；较低气缸低速扭矩足够大。大大改进发动机低速性能（较低热负荷；较低气缸压力；更大功率；低燃油耗率）。压力；更大功率；低燃油耗率）。第68页中冷器作用和优点中冷器作用和优点作用：将从涡轮增压器压气机出来作用：将从涡轮增压器压气机出来温度升高空气进行冷却，以提升空温度升高空气进行冷却，以提升空气密度，提升发动机充气效率。气密度，提升发动机充气效率。普通来说，增压器增压后进气温度普通来说，增压器增压后进气温度往往较增压前温度升高往往较增压前温度升高100多度，进多度，进气温度升高后在管路内呈扩散趋势，气温度升高后在管路内呈扩散趋势，不利于进气，而经过中冷器后温度不利于进气，而经过中冷器后温度能够使温度下降能够使温度下降分类：空分类：空空中冷器、水空中冷器、水空中冷空中冷器。器。第69页燃油供给系统燃油供给系统第70页燃油供给系统燃油供给系统1功用功用完成燃料储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不一样工况要求，定时、完成燃料储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不一样工况要求，定时、定量、定压并以一定喷油质量喷入燃烧室，使其与空气快速而良好地混定量、定压并以一定喷油质量喷入燃烧室，使其与空气快速而良好地混合和燃烧，最终使废气排入大气。合和燃烧，最终使废气排入大气。(1)在适当时刻，将一定数量洁净燃油增压后以适当规律喷入燃烧室。在适当时刻，将一定数量洁净燃油增压后以适当规律喷入燃烧室。(2)在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作次序在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作次序一致一致(3)依据柴油机负荷改变自动调整循环供油量，以确保柴油机稳定运转，依据柴油机负荷改变自动调整循环供油量，以确保柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速尤其是稳定怠速，限制超速(4)储存一定数量燃油，确保汽车最大里程。储存一定数量燃油，确保汽车最大里程。燃油供给系统必须满足柴油燃烧理论。燃油供给系统必须满足柴油燃烧理论。第71页燃烧理论燃烧理论滞燃期急燃期缓燃期后燃期第72页燃烧理论燃烧理论燃烧理论燃烧理论滞燃期：喷入气缸燃料经理一系列物理化学改变过程，包含，燃料雾滞燃期：喷入气缸燃料经理一系列物理化学改变过程，包含，燃料雾化，加热，蒸发、与空气混合等准备阶段，即使时间比较短，但对于化，加热，蒸发、与空气混合等准备阶段，即使时间比较短，但对于整个燃烧过程影响很大整个燃烧过程影响很大急燃期：燃料快速燃烧，气缸压力急剧增加。压力升高速度决定了柴急燃期：燃料快速燃烧，气缸压力急剧增加。压力升高速度决定了柴油机运转平稳性，假如压力升高速度太大，则柴油机工作粗暴，运动油机运转平稳性，假如压力升高速度太大，则柴油机工作粗暴，运动零件受到很大负荷。为了确保平稳性，压力升高比不超出零件受到很大负荷。为了确保平稳性，压力升高比不超出0.4兆帕兆帕/曲曲轴转角轴转角缓燃期缓燃期:在气体工作容积不停增加时候开始，假如能够保持燃烧快速性，在气体工作容积不停增加时候开始，假如能够保持燃烧快速性，才能使气缸内压力保持不变或稍有上升。所以，只有在缓燃期加速空才能使气缸内压力保持不变或稍有上升。所以，只有在缓燃期加速空气混合，才能使燃料快速燃烧气混合，才能使燃料快速燃烧后燃期：后燃期能量对发动机做工作用不大，但增加零件热负荷，燃后燃期：后燃期能量对发动机做工作用不大，但增加零件热负荷，燃烧情况不好，排放恶化。所以，尽可能降低过后燃烧。烧情况不好，排放恶化。所以，尽可能降低过后燃烧。第73页过量空气系数过量空气系数要使燃烧过程进行得好，混合气形成好环是关键，所以对要使燃烧过程进行得好，混合气形成好环是关键，所以对混合气形成要求以下：混合气形成要求以下：必须要有足够空气量和适当柴油量必须要有足够空气量和适当柴油量因为柴油燃烧放出热量是因为柴油和空气中氧气在一定温因为柴油燃烧放出热量是因为柴油和空气中氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用结果，所以空气与柴油是放度和压力条件下产生化学作用结果，所以空气与柴油是放热两个主要原因。热两个主要原因。空气量与柴油量百分比不一样，所形成空气量与柴油量百分比不一样，所形成可燃混合气成份也就不一样，普通要求：可燃混合气成份也就不一样，普通要求：=1.31.5过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发烧量多，功率下过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发烧量多，功率下降。降。过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。经济性变坏。第74页供油提前角和喷油时刻供油提前角和喷油时刻喷油时刻要准确，混合气形成规律应适当喷油时刻要准确，混合气形成规律应适当气缸中燃烧过程主要放热阶段应该是上止点稍后，容积小可得到较高压力，气缸中燃烧过程主要放热阶段应该是上止点稍后，容积小可得到较高压力，热效率高，热损失小，所以要求喷油时刻要准确。喷油过早，过晚对发动热效率高，热损失小，所以要求喷油时刻要准确。喷油过早，过晚对发动机工作都是不利。机工作都是不利。过早：混合气提前形成，并在活塞抵达上止点前像爆炸似同时着火燃烧，过早：混合气提前形成，并在活塞抵达上止点前像爆炸似同时着火燃烧，结果给正在上行活塞造成一个短时间阻力，并严重结果给正在上行活塞造成一个短时间阻力，并严重敲缸敲缸工作粗暴。工作粗暴。过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气缸壁面传走热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（缸壁面传走热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（P）气体压力）气体压力推进活塞效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去，推进活塞效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去，功率功率。最好喷油时刻与燃烧室型式和发动机转速相关，对于一定结构发动机在要最好喷油时刻与燃烧室型式和发动机转速相关，对于一定结构发动机在要求转速下，可经过试验找到一个功率大，油耗低最好喷油时刻，通惯用曲求转速下，可经过试验找到一个功率大，油耗低最好喷油时刻，通惯用曲轴距活塞抵达上止点转角表示，称为喷油提前角。轴距活塞抵达上止点转角表示，称为喷油提前角。供油提前角必须是可变，伴随转速增加而增加。供油提前角必须是可变，伴随转速增加而增加。第75页机械式燃油供给系统组成机械式燃油供给系统组成2组成组成燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器(柴油滤清器有粗细两种，普通柴油滤清器有粗细两种，普通粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后)、喷油泵、喷油器等。、喷油泵、喷油器等。吸油管路、低压管路、高压管路分类吸油管路、低压管路、高压管路分类第76页燃油系统组成和油路走向燃油系统组成和油路走向第77页燃油滤清器燃油滤清器燃油预滤清器带有油水分离器。燃油预滤清器带有油水分离器。燃油预滤器：燃油预滤器：第78页组成：泵体、输油泵、调速器、提前器、增压赔偿器等相关附件组成：泵体、输油泵、调速器、提前器、增压赔偿器等相关附件。直列柱塞喷油泵直列柱塞喷油泵第79页A型喷油泵结构特点凸轮轴凸轮轴调整齿杆调整齿杆柱塞柱塞滚轮体滚轮体紧固螺钉紧固螺钉侧盖板侧盖板出油阀出油阀紧座紧座调整螺钉调整螺钉锁紧螺母锁紧螺母柱塞弹簧柱塞弹簧柱塞套筒柱塞套筒控制套筒控制套筒调整齿圈调整齿圈第80页P型喷油泵结构特点凸轮轴凸轮轴调整拉杆调整拉杆柱塞柱塞挺柱体挺柱体减容器减容器出油阀紧座出油阀紧座调整垫片调整垫片螺母螺母柱塞弹簧柱塞弹簧柱塞套柱塞套控制套筒控制套筒出油阀弹簧出油阀弹簧调整槽调整槽第81页柱塞泵泵油原理柱塞泵泵油原理进油进油柱塞下行，进油孔开柱塞下行，进油孔开压油压油柱塞上行，进油孔关柱塞上行，进油孔关回油回油柱塞上行，回油孔开柱塞上行，回油孔开第82页VE分配泵增压赔偿器增压赔偿器回油螺钉回油螺钉油门限油门限位螺钉位螺钉总油量螺钉总油量螺钉出油阀出油阀KSB（液压冷液压冷开启加速器）开启加速器）断油电磁阀断油电磁阀第83页喷油器喷油器1喷油器功用与喷雾特征喷油器功用与喷雾特征(1)功用：将喷油泵供给高压柴油喷散雾化，合理分布于燃烧功用：将喷油泵供给高压柴油喷散雾化，合理分布于燃烧室，与高速流动空气相混合，形成良好可燃混合气。室，与高速流动空气相混合，形成良好可燃混合气。(2)要求：要求：雾化均匀雾化均匀喷射干脆利落喷射干脆利落无后滴现象无后滴现象油束形状与方向，适应燃烧室油束形状与方向，适应燃烧室第84页喷油器雾化质量喷油器雾化质量(3)喷雾特征：喷雾特征：油雾形成油雾形成燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形油束喷出燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形油束喷出喷雾锥角喷雾锥角表示油束扩散程度。表示油束扩散程度。越大扩散越好。越大扩散越好。