认识发动机.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,认识发动机,怎样,有效,、,有用,地学好柴油机课？,懂名称、规格型号,知道安装位置,懂结构原理、所起作用,会拆卸,会更换、组装,会调试、检测,会识图、查阅零件手册,柴油机,思考与讨论,以装载机和挖掘机机型为例,1.,柴油机安装在整机的哪个位置,?,2.,与车架如何连接,?,3.,与哪些部件相连接,?,起什么作用,?,柴油机,飞轮,变矩器,变速箱,传动轴,驱动桥,2.液力机械式传动,第一部分,认识发动机总体结构性能,柴油机外形,风扇,减振器,油底壳,飞轮壳,起动机,柴油滤清器,进气管,喷油泵总成,充电发电机,柴油机外形,机油滤清器,涡轮增压器,排气管,机油冷却器,空压机,厂牌,起吊环,放水阀,柴油机外形,下,右,左,油标尺,加机油口,水泵,张紧轮,节温器,国内内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义,1.3,柴油机的编写规则型号,首部,中部,尾部,变形符号,机器特征符号,Q,汽车用,，,T,拖位机用，,C,船用，,G-,工程机用，,Z,增压,，,F,风冷,缸径符号,行程符号，用,E,表示二行程，不用时表示四行程,缸数符号,前 进,例,195,：表示单缸，四行程，缸径,95mm,，水冷通用型,165F,：表示单缸，四行程，缸径,65mm,，风冷通用型,495Q,：表示四缸，四行程，缸径,95mm,，水冷车用,6135Q,：表示六缸，四行程，缸径,135mm,，水冷车用,国外品牌的柴油机型号有各自的编排方式，具体请参阅相关使用说明书,以小松为例,:,例,1,S A 6 D 102 E 1,例,2,4 D 95 L W 1,例,3,S A 6 D 170 B 1,S,：有涡轮增压器,后冷却器，,A,：水冷式后冷却器,AA,：空冷式后冷却器,气缸数,气缸排列形式，,D,：,4,冲程水冷直列式,V,：,4,冲程水冷,V,形式,气缸内径,排气环保型,改进号,L,：长冲程,S,：短冲程,涡流室式发动机,按马力大小排A,、,B,、,C,补充：,柴油机与汽油机对比,柴油机有着区别于汽油机的先天优势,力量大：,在很小的转速下就能获得很高的扭矩，扭矩决定能爬多少度的坡、能载重多少重物,安全性：,柴油260-350度温度由石油蒸镏提炼出来的碳氢化合物，不易挥发、着火点高,经济性：,柴油机转速低，气缸燃烧温度较低，零件不易老化，寿命长。故障率低于汽油机。,污染小：,排放产生的温室效应比汽油低45%,补充：专业必知常识,功率：1kW=,？,Ps（米制马力）=,？,HP（英制马力）,1.,功率的单位换算,功率：1kW=,1.36,Ps（米制）=,1.34,HP（英制）,用,1,秒做完,1000,焦耳的功，其功率就是1kW,功率,(W),2,扭矩,(Nm),转速,(rpm)/60,简化计算后成为：,功率,(kW)=,扭矩,(Nm),转速,(rpm)/9549,马力在我国法定计量单位中已废除,1.,功率的单位换算,马力的采用,德国,的DIN与欧洲共同体的新标准EEC和,日本,的JIS是以,公制Ps为马力,单位,SAE使用的是,英制hp,为单位,为避免复杂换算，越来越多的原厂数据已改用国际标准单位,千瓦kW,作为功率数值。,马力（PS）是工程技术上常用的一种计量功率的单位。是指米制马力而不是英制马力，英国、美国等一些国家采用的是英制马力。,1英制马力等于550英尺.磅/秒，等于745.7瓦特。,2.,温度的单位换算,1F（华氏）=？（摄氏）,n=n1.8+32 （F）,3.,压力的单位换算,1MPa=,？,kgf/cm,2,=,？,psi,3.,压力的单位换算,1MPa=,10.2,kgf/cm,2,=,145,psi,磅/平方英寸,欧美等国家习惯使用,psi,作压力单位,psi,英文全称为,Pounds per square inch,P,是磅,pound/S,是平方,square/I,是英寸,inch,单位换成公制单位可算出：,1bar=14.5psi,1psi=6.895kPa=0.06895bar,第二部分,柴油机工作原理和构造,1678,年 法国人浩特佛勒 使用火药的煤气机,1873,年 德国人奥拓 火花点燃四冲程煤气机,1883,年 英国人派司尔 四冲程汽油机,1879,年 德国人狄塞尔 压燃式四冲程柴油机,1905,年 瑞士 第一台二冲程柴油机,1930,年 废气涡轮增压柴油机,内燃机的发展简史,工作环境恶劣，空气沙尘含量大，要求大容量、低阻力的空滤器,外界冲击大，要求悬挂性能（稳定性、减震性）好,动态倾斜大，对润滑、冷却、燃料供给要求高,使用区域广，要求对温度的适应性好,特殊使用条件下要求低噪音、低排放、遥控性能等,工程机械内燃机的使用特点和要求,不同类型内燃机的图片展示,内燃机,功用：,内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器,组成：,见右图,气缸体,1,活塞,2,进气阀,3,排气阀,4,连杆,5,曲轴,6,凸轮,7,顶杆,8,齿轮,9,活塞下行，进气阀打开，燃气被,吸入汽缸,活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气,点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞,下行，经连杆带动曲轴输出转动,活塞上行，排气阀打开，排出废气,点击上图观看动画,工作过程,基本术语,上止点,下止点,活塞行程,(S),曲柄半径,(R),气缸工作容积,(V,h,),发动机排量,(V,L,),燃烧室容积,(V,c,),气缸总容积,(V,a,),压缩比（,）,工作循环,V,L,=V,h,I,=V,a,/,V,c,V,h,=D,2,S 10,-6,/4,（,L,）,D,气缸直径,mm,S,活塞行程,mm,基本术语,（,1,）上止点,活塞离曲轴回转中心最远处。活塞最高位置。（,TDCTop Dead Center,）,（,2,）下止点,活塞离曲轴回转中心最近处。活塞最低位置。（,LDCLower Dead Center,）,（,3,）活塞行程,S,上、下两止点之间的距离（,mm,）。,（,4,）曲柄半径,R,曲柄销中心到曲轴回转中心的距离。,（,5,）气缸工作容积（,Va,）：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积（,L,）。,（,6,）发动机排量（,Vl,）：发动机所有气缸工作容积之和。,（,7,）燃烧室容积（,V,c,）：活塞在上止点时，活塞上方的空间容积。,（,8,）气缸总容积（,Va,）：活塞在下止点时，活塞上方的容积。,（,9,）压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值。,1.4,四冲程发动机的简单工作原理,1.4.1,四冲程汽油机的工作原理,1,、进气行程,2,、压缩行程,3,、作功行程,4,、排气行程,单缸四冲程汽油机的工作过程,进气行程,示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。,排气门关闭,进气门开启,活塞,温度,370440 K,，压力,7590 kPa,大气压力线,P,V,r,a,示功图,上止点,下止点,压缩行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,压缩比：,=Va/Vc,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,上止点,下止点,温度,600800K,，压力,6001500 kPa,作功行程,进气门关闭,排气门关闭,活塞,P,V,r,a,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,瞬时最高：温度,22002800 K,，压力,35MPa,作功终了：温度,15001700 K,，压力,300500 kPa,排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞,P,V,r,示功图,大气压力线,c,Z,b,上止点,下止点,温度,9001200 K,压力,105125 kPa,残余废气,四冲程发动机工作状态,状态,行程,温度,(K),压力,进气行程,370440,7590 kPa,压缩行程,600800,6001500 kPa,作功行程,22002800(,瞬时最高,),15001700(,作功终了,),35MPa(,瞬时最高,),300500 kPa(,作功终了,),排气行程,9001200,105125 kPa,1.4.2,四冲程柴油机的工作原理,喷油器,喷油泵,吸气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,温度,300370K,压力,800900 kPa,温度,8001000K,压力,35 MPa,瞬时：温度,18002200K,压力,510 MPa,温度,8001000K,压力,105400 kPa,终了：温,8001000K,压力,105400 kPa,柴油机工作时各行程状态参数,状态,行程,温度,(K),柴油机工作时各行程状态参数压力,进气行程,320350,800900 kPa,压缩行程,8001000,35MPa,作功行程,22002800,(,瞬时最高,),15001700(,作功终了,),510MPa(,瞬时最高,),300500 kPa(,作功终了,),排气行程,8001000,105125 kPa,思考,四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么异同之处呢？,发动机总体构造,机体及曲柄连杆机构,配气机构,燃油供给系,点火系（汽油机）,冷却系,润滑系,起动系,发动机的总体构造,两大机构,曲柄连杆机构,配气机构,五大系统,供给系,点火系,冷却系,润滑系,起动系,发动机整体系统简图,发动机组成,机体部件,气缸体、气缸盖、气缸套、主轴承、主轴承盖等,主运动部件,曲轴、连杆、活塞、活塞环、飞轮、皮带轮等,燃油系统,燃油箱、输油泵、滤油器、油水分离器、喷油泵、喷油嘴等,进排气系统,配气定时齿轮、凸轮轴、随动臂、推杆、摇臂、摇臂轴、进气门、排气门、气门弹簧、气门导套、气门锁销、空气滤清器、涡轮增压器、消音器、中冷器等,润滑系统,油底壳、油泵、油冷器、滤油器、活塞冷却喷嘴等,冷却系统,散热器、水泵、风扇、节温器等,电器系统,蓄电池、发电机、起动马达、起动开关、蓄电池继电器等,一、发动机组成,1,、两大机构,（,1,）曲柄连杆机构,组成：气缸体与曲轴箱组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。,功用：将燃料燃烧所产生的热能由活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。,（,2,）配气机构,组成：进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮。,功用：适时开关进、排气门。,2,、五（四）大系统,（,1,）燃料供给系,1,）汽油机燃料供给系组成,a,、化油器式,b,、喷射式 汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油器、空滤器等。,2,）柴油机燃料系组成,油箱、喷油泵、喷油器、燃油滤清器、空滤器、进排气岐管、消声器等。,（,2,）润滑系,组成：机油泵、限压阀、集滤器、机油滤清器、限压阀、油底壳。,功用：将润滑油输送到各工作表面起到润滑作用。,（,3,）冷却系,1,水冷式,2,风冷式,（,4,）点火系（汽油机）,（,5,）起动系,曲柄连杆机构,一、功用,将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。,二、组成,1,、机体组,2,、活塞连杆组,3,、曲轴飞轮组,三、工作条件,承受机械载荷：,1,、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力,2,、汽车行驶中产生的冲击力。,以上各种力，使曲柄连杆机构和机体的各零件承受了不同形式的载荷，为保证工作可靠，需要采取相应结构措施。,2.2,机体组,机体组组成：,曲轴箱,气缸体,气缸垫,气缸盖,气缸,油道和水道,油底壳,机体,-,曲轴箱,气缸体,水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。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。,YC4D,机体,YC6A,机体,YC6G,机体,YC6J,机体,YC4E,机体,YC4G,机体,机体,-,曲轴箱,机体,YC6M,气缸体,6M,曲轴箱,YC6L,气缸体,YC6L,机体加强板,YC4E,气缸体,四气门结构的缸盖,活塞,根据柴油机的不同功率，选用不同结构材质的活塞,活塞顶部上有着活塞的种类和安装标记,配气机构,概述,配气机构的构造,气门间隙,配气相位,配气机构的组成和零件,一、功用：,按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气,(,汽油机,),或空气,(,柴油机,),得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。,二、充气效率：,在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。,v,=,M/M,0,M,进气过程中，实际,进,入气缸的新气的质量；,M,o,在理想状态下，,充满气缸工作容积的新气质量,。,充气效率越高越好，而其大小与配气机构结构有直接的关系。,充气效率一般为何值,?,（取值范围）,三、气门式配气机构,气门组,传动组,驱动组,摇臂、摇臂轴组件,摇臂是推杆和气门之间的传动件，它使推杆传来的力改变方向后作用于气门尾端。,结构多样：整体式、分体式,排气制动阀,消声器,中冷器,增压器,空滤器,进气管,排气管,进、排气系统,进排气系统是柴油机第一重要度的系统，因为充足、清洁的空气对柴油机的性能影响很大。,功能：向柴油机各工作气缸提供新鲜、清洁、密度足够大的空气。,主滤芯,集尘盘,安全滤芯,进气管,叶片环,排尘袋,滤清器壳,空气滤清器的任务是确保给发动机以足够的保护，以被免在灰尘颗粒条件下的非正常磨损；空气滤清器须有高的滤清效率和高的储尘能力（高的使用寿命）。,空气滤清器,涡轮增压系统,由于柴油机燃烧时，各种情况下都要求过量空气系数,1,，从动力性、经济性、排放各方面考虑，也是要求供给足量的空气，所以现代柴油机多采用增压系统，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,4.2.1,增压器,涡轮增压器的组成：,涡轮、涡轮壳、压缩机轮、压缩机壳、旁通阀机构、中间体轴承和密封环。,前 进,增压器的结构和原理,放气阀组,涡轮涡壳组,中间壳组,压气机涡壳组,转 子 组,压轮,涡轮,l,转子组,：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,燃料供给系,柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。,一、功用,二、组成,燃油供给装置：,柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。,空气供给装置：,空气滤清器、进气管道。,混合气形成装置：,燃烧室。,废气排出装置：,排气管道、消音器。,燃油滤清器,低压油管,高压油管,喷油泵,喷油器,回油管,燃油箱,输油泵,油水分离器,调速器,限压阀,喷油提前器,机械式燃油供给系统构成,2,组成,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，一般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。,吸油管路、低压管路、高压管路的分类,燃油滤清器,燃油预滤清器带有油水分离器。,燃油预滤器：,组成：泵体、输油泵、调速器、提前器、增压补偿器等相关附件。,直列柱塞喷油泵,高压共轨燃油喷射系统,发动机润滑系,一、润滑系功用,润滑作用：,润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小,发动机的功率消耗。,清洗作用：,机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走,磨屑和其它异物。,冷却作用：,机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到,冷却作用。,密封作用：,在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，,有利于防止漏气或漏油。,防锈蚀作用：,在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用防止腐蚀生锈。,液压作用：,润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。,减震缓冲作用：,在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小,振动，起减震缓冲作用。,二、润滑方式,压力润滑：,利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地,送往摩擦表面。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸,轮轴轴承、摇臂等处形成油膜以保证润滑。,飞溅润滑：,利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾,来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。可使裸,露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较,小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得,到润滑。,定期润滑：,对于负荷较小的发动机辅助装置则只需定期、定量,加注润滑脂进行润滑。例如水泵及发电机轴承等。,它不属于润滑系的工作范畴。近年来在发动机上采,用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化钼等）的轴,承来代替加注润滑脂的轴承。,基本润滑油路综合演示,1,机油泵,转子式机油泵,机油滤清器结构,一次性滤芯,滤芯进油口,滤芯出油口,密封圈,冷却系功用,使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。,发动机冷却系,冷却系统的大小循环,节温器,起动系统,24V,电瓶,起动开关,飞轮齿圈,驱动齿轮,起动机,