内燃机基础、初、中级Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

第二篇内燃机基础知识 第一节内燃机基本构造 一 发动机的基本构造两大机构 曲柄连杆机构配气机构五大系统 燃油供给系润滑系冷却系点火系起动系 2 配气机构组 功用 使新鲜气体进入气缸 使气缸内废气排出 基本组成 气门和气门驱动装置 凸轮轴 正时齿轮等 3 燃油供给系作用 是按照内燃机工作循环所规定的时间 并根据内燃机负荷情况向气缸提供适量的燃油 一般由低压油路和高压油路两部分组成 低压油路由油箱 油管 输油泵 过滤器等组成 高压油路由柱塞偶件 出油阀偶件 高压油管及喷油器等组成 4 润滑系功用 向摩擦表面提供润滑 以减少摩擦和损 基本组成 油底壳 机油泵 机油滤清器 润滑道 5 冷却系功用 帮助发动机散热 以保持正常工作温度 水冷却系基本组成 水套 水泵 散热片和风扇等 第二节四冲程柴油机的基本工作原理 柴油机是一种压燃式的内燃机 柴油燃料在气缸中燃烧 从而产生高温高压的气体 推动活塞运动 通过曲柄连杆机构由曲轴 飞轮对外输出动能 从而完成燃料的化学能转化为热能 再转化为机械能的能量转换 柴油机每作一次功 都必须经过进气 压缩 膨胀作功排气等四个过程 这四个过程称为一个工作循环 柴油机工作循环中的进气 压缩 膨胀作功和排气等过程都是通过活塞 连杆 曲轴 配气系统和燃油供给系统等部件相互配合来实现的 四冲程柴油机的工作循环 1 第一行程 进气行程这一行程的任务是使气缸充满新鲜空气 行程开始时 活塞由上止点往下移动 进气门1打开 排气门2关闭 2 第二行程 压缩行程这一行程的任务是将进气行程吸人气缸中的新鲜空气进行压缩以使之达到足够的温度和压力 为柴油的燃烧创造条件 吸气行程 压缩行程 3 第三行程 工作行程 或称作功冲程 当活塞到达上止点稍前 即压缩过程后期 柴油经喷油器3以雾状喷人气缸 并与气缸中高温高压的空气混合形成可燃混合气 由于此时空气温度超过了柴油的着火点 所以柴油在喷入的同时就自行着火迅速燃烧 此时进 排气门是关闭的 气缸内的压力和温度由于燃烧而急剧上升 最高压力达到5880 8820kPa 最高温度达到1770 2770K 在上止点后某一时刻 点d 燃烧基本结束 作功行程 排气行程 4 第四行程 排气行程 这一行程的任务是将作过功的废气排出气缸外 因为留在气缸内的废气是影响下一个工作循环充气质量的一个重要因素 所以废气排得越干净越好 四冲程柴油机有如下特点 一个工作循环是在曲轴回转两圈内完成 在曲轴回转两圈过程中进气门 排气门和喷油器均只开闭一次 每个循环中只有工作行程对外作功 其余三个行程都是为工作行程作准备 都需要外界供给能量 二 柴油机常用名词和术语 一 基本术语 1 工作循环 每完成一次热功转换的工作过程 2 上止点 活塞离曲轴最远处 活塞的最高位置 3 下止点 活塞离曲轴最近处 活塞的最低位置 4 曲柄半径R 连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的距离 5 活塞行程S 活塞上 下止点间的距离 S 2R 6 四行程发动机 每工作循环 曲轴转两圈 活塞运行四个行程 7 二行程发动机 每工作循环 曲轴转一圈 活塞运行两个行程 8 气缸工作容积Vh 活塞从上止点到下止点所扫过的容积 又称气缸排量 9 发动机工作容积VL 多缸发动机各缸工作容积的总和 又称发动机排量 VL Vh 气缸数 10 燃烧室容积Vc 活塞在上止点时 活塞上方的容积 11 压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比 表示气缸内气体被压缩的程度 上止点 活塞离曲轴最远处 活塞的最高位置 下止点 活塞离曲轴最近处 活塞的最低位置 活塞行程S 活塞上 下止点间的距离 S 2R 曲柄半径R 连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的距离 活塞行程S 活塞上 下止点间的距离 S 2R燃烧室容积Vc 活塞在上止点时 活塞上方的容积 气缸工作容积Vh 活塞从上止点到下止点所扫过的容积 又称气缸排量 发动机工作容积VL 多缸发动机各缸工作容积的总和 又称发动机排量 VL Vh 气缸数 压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比 表示气缸内气体被压缩的程度 压缩比是柴油机的一个重要的参数 它表明气缸内空气被活塞压缩的程度 压缩比越大 压缩终了时的压力和温度就越高 燃油就越容易燃烧 燃烧产生的压力就越高 零部件受力或曲轴输出的力就越大 反之 压缩比越小 压缩终了时的气体压力和温度就越低 零部件受力或曲轴输出力就越小 功率越低 压缩比对柴油机的燃烧 效率 起动性能 工作平稳性及机械负荷等都有很大影响 现代柴油机的压缩比一般为14 22或更高 增压柴油机压缩比相应有所减小 第三节柴油机的主要性能指标 发动机的性能指标是表征各类发动机的性能 特点 比较性能优劣的评价指标 对港口内燃机械发动机来讲 主要有动力性指标和经济性指标等 1 动力性指标发动机的动力性指标包括有效扭矩和有效功率 有效扭矩是指发动机通过飞轮对外输出的转矩 用Me表示 单位为N m 有效功率是指发动机通过飞轮对外输出的功率 用Ne表示 单位为kw 它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积 而曲轴角速度 与转速n之间的关系为 2 n 发动机有效功率即可用以下公式算出 Ne Me n 9550 kw 式中Me 有效转矩 N m n 曲轴转速 r min 发动机的标定功率分为15min功率 1h功率 12h功率和持续功率四种 汽车发动机经常在部分负荷 较小功率下工作 经常用15min功率作为标定功率 而港口内燃机械发动机所标功率为12h功率 2 经济性指标 一般用燃油消耗率表示发动机的经济性指标 即发动机每发出1kw有效功率 在1h内所消耗的以克 g 为单位的燃油消耗量 燃油消耗率用ge表示 单位为g kw h 燃油消耗率越低 经济性越好 二 发动机的特性发动机随着使用情况的不同 它所发出的功率 扭矩和燃料消耗率等也是不断变化的 这些性能指标随工况而变化的关系 称为发动机的特性 在各种发动机特性中 最常用的是表征有效扭矩 有效功率和燃料消耗率随发动机工作状况而变化的速度特性和负荷特性 二 发动机的特性 1 速度特性发动机的有效指标随转速变化而变化的关系称为速度特性 2 负荷特性在转速保持一定的情况下 逐步改变负荷 即改变喷油量或混合气量 燃油消耗率和每小时燃料消耗量随负荷或功率等改变而变化的特性为负荷特性 第二章曲柄连杆机构与机体 第一节曲柄连杆机构的作用与组成曲柄连杆机构就是将活塞的往复直线运动通过连杆转换为曲轴的回转运动 从而实现输出机械功 曲柄连杆机构是内燃机的主要部分和基本机构 曲柄连杆机构的作用 1 运动形式的转换 直线运动变为旋转运动 2 能量的转化 变热能为机械功 曲柄连杆机构的组成 它包括汽缸体曲轴箱组 活塞组 连杆组 和曲轴飞轮组 气缸体和曲轴箱 气缸体是气缸的基体 曲轴箱分上下两部分 上曲轴箱用以支承曲轴 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体 简称气缸体 气缸体本身必须具有足够的刚度和强度 一般采用高强度灰铸铁或铝合金铸成 内部铸有若干隔板和加强筋 用以增大附度 也便于支承主轴承和凸轮轴承 为了保证气缸表面在高温下正常工作 对气缸必须进行冷却 水冷式发动机的气缸体内铸有冷却水腔 称为水套 多缸发动机的气缸体大多采用直列 六缸以下 和V型排列 六缸以下 水冷 风冷式气缸体及汽缸排列形式 机体组组成 1 曲柄连杆机构功用 将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动 实现热能向机械能转换的主要装置 组成 活塞组 连杆组 曲轴飞轮组 活塞 连杆组 曲轴 飞轮组 图2 1曲柄连杆机构 课题一 发动机曲柄连杆结构的识别指导 通过图2 16 并结合实物识别发动机曲柄连杆组成零 部件 图2 16发动机气缸体结构1 主轴承盖螺栓 2 曲轴主轴承盖 3 连杆轴承螺栓 4 连杆轴瓦 5 活塞环 6 活塞 7 曲轴 8 带油封的机油孔 9 前密封法兰 l0 16 l9 20 螺栓 11 带肩螺栓 12 止推垫圈 l3 12角专用螺栓 14 飞轮或驱动盘 l5 曲轴轴瓦 17 机油喷油器 l8 后密封法兰 21 气缸体 活塞组包括活塞 活塞环 活塞销及其固定件 一 活塞1 活塞的功用活塞的主要作用承受气缸中的燃气力 并将此力通过活塞销传给连杆 以推动曲轴旋转 活塞顶部还与缸盖 气缸壁共同组成燃烧室 第三节活塞组 活塞连杆组零 部件名称 图1 24活塞连杆组零 部件名称1 第一道气环 2 第二道气环 3 组合油环 4 活塞销 5 活塞 6 连杆 7 连杆螺栓 8 连杆轴承 9 轴承盖 2 对活塞的要求 由于活塞顶部直接与高温燃气接触 活塞受周期性变化的气体压力和惯性力的作用 且散热及润滑条件差 因此要求活塞具有 1 足够的强度和刚度 特别是活塞环槽区域要有较大的强度 以免活塞环被击碎 2 较小的质量 以保持较小的惯性力 3 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙 4 良好的导热性和合理的热膨胀性 以便有合理的安装间隙 5 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数 3 活塞构造活塞基本上可以分为三部分 即顶部 头部 或称 环槽部 和裙部 图2 2 图2 2活塞构造 活塞构造 活塞的顶面形状 二 活塞环 活塞环包括气环和油环两种 1 功用气环是用来密封活塞与气缸之间的间隙 防止气缸中的高温 高压燃气从该间隙中大量漏入曲轴箱 以及将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁 油环是用来刮除气缸壁上的多余润滑油 并铺涂一层均匀的油膜 既可以防止润滑油窜入气缸燃烧 导致积碳和耗费价格较高的润滑油 又可以减小活塞 活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力 此外 油环也起到封气的辅助作用 气环和油环 2 气环断面形状 发动机气环的断面形状很多 归纳起来最常见的有如下几种 桶面环梯形环扭曲环 正 反 锥面环矩形环 三 活塞销 活塞销的功用是连接活塞和连杆小头 将活塞承受的气体力传给连杆 活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷 并且润滑条件又很差 一般靠飞溅润滑 因此它的强度和刚度要高 表面应耐磨 韧性要好 以及重量要轻 活塞销通常用优质低碳钢或低碳合金钢加工成空心短圆管形状 外圆表面渗碳淬火 并进行精磨和抛光 以提高其表面硬度和光洁度 活塞销也可以采用精选45号钢制造 其外圆表面应进行高频淬火处理 活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的配合 一般多采用 全浮式 即活塞销与活塞销座孔为过渡配合 而与连杆小头衬套孔为动配合 第四节连杆组 连杆组 包括连杆 连杆螺栓 或连杆螺钉 和连杆轴承 一般采用中碳钢和合金钢锻制而成 也有采用球墨铸铁和可锻铸铁铸造的 连杆由小头 杆身和大头三部分组成 连杆小头用来安装活塞销 小头孔内一般压有减磨衬套 在小头和衬套上铣槽或钻孔 以收集激溅机油润滑活塞销和衬套 连杆杆身多制成 工 字形断面 这种断面可以在重量尽可能轻的情况下获得足够的刚度和强度 一些现代发动机需要用机油来控制活塞温度 则连杆杆身中钻有油道 一般均为实心 连杆大头与曲轴曲柄销相连 一般做成可分式 其大头的部分有平切口和斜切口两种 见图2 9 连杆组 包括连杆 连杆螺栓 或连杆螺钉 和连杆轴承 图2 9a 平切口连杆b 斜切口连杆 连杆轴承 第五节曲轴飞轮组 曲轴飞轮组包括曲轴 飞轮以及曲轴正时齿轮 或正时链轮 曲轴皮带轮和扭转减震器等 以及装在曲轴上的其它零件 曲轴是发动机的主要机件之一 在多缸发动机上 它要连续承受作功行程从活塞经连杆传来的力 将其转变为扭矩输送给底盘的传动机构 同时 还要通过连杆推动各缸活塞进行进气 压缩和排气 并驱动配气机构及其它辅助装置 图2 10曲轴飞轮组1 起动爪2 缩紧垫片3 扭转减震器 带轮4 档油盘5 正时齿轮6 上止点记号7 柱销8 齿圈9 螺母10 油嘴11 连接螺栓12 13 主轴承14 15键16 曲轴 曲轴通过主轴颈支承在气缸体上 按其支承情况可分为全支承和非全支承两种 全支承曲轴的特点是每个曲拐的两端都有支承点 故主轴颈数比连杆轴颈多一个 非全支承曲轴的主轴颈数少于或等于连杆轴颈个数 全支承曲轴 抗弯刚度好 主轴颈负荷轻 非全支承曲轴的长度短 结构和制造工艺简单 曲轴的前后端都伸出曲轴箱 为了防止润滑油沿轴颈流出曲轴箱 在曲轴前后端均设有防漏装置 曲轴支承型式 曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排列方式 直列式发动机曲轴的曲拐等于气缸数 双列式发动机左右相应气缸的连杆 一般并列地装在一个连杆轴颈上 故曲拐数等于气缸数的一半 曲轴的形态决定了多缸发动机的发火次序 其顺序如下 四缸发动机的发火次序有两种排列法 1 2 4 3或1 3 4 2 六缸直列发动机的发火次序也有两种排法 1 5 3 6 2 4 1 4 2 6 3 5 表3 1 2 曲轴扭转减震器 发动机曲轴实际上是具有一定的弹性和旋转质量的轴 飞轮由于惯性大 其旋转速度基本上可以看作是均匀的 各曲拐相对于飞轮发生方向和大小周期性变化的相对扭转震动 即为扭震 如果作用力的频率与曲轴系统自由震动频率相等时或是它的某一倍数时 就会发生共振现象 共振不仅能引起很大的噪声 甚至可能扭断曲轴 为了消减曲轴的扭转震动 一般在发动机的曲轴前端装有扭转减震器 在发动机中应用最广的是摩擦式扭转减震器 其作用原理是使曲轴扭转震动能量逐渐消耗于减震器内的摩擦 从而使震幅逐渐减小 它包括利用高粘度硅油的液体摩擦原理的粘液式减震器 利用干摩擦的减震器和橡胶式减震器等 3 飞轮的功用 飞轮是一个转动惯量很大的圆盘 其主要功用是将在作功行程中输入于曲轴动能的一部分贮存起来 用以在其它行程中克服阻力 带动曲柄连杆机构越过上 下止点 保证曲轴的旋转速度和输出扭矩尽可能均匀 并使发动机有可能克服短时间的超负荷 此外 在结构上飞轮又往往用作汽车传动系中摩擦式离合器的驱动件 第三章配气机构 第一节配气机构的功用和组成配气机构的功用是 按照发动机各缸工作过程的需要 定时的开启和关闭进 排气门 配气机构按气门的布置位置分为顶置式和侧置式两种 顶置式配气机构根据凸轮轴的位置又分为下置式 中置式和上置式 凸轮轴驱动方式 二 顶置式配气机构与侧置式配气机构的比较 采用顶置式气门配气机构的优点是 由于气门顶置时气道转弯少 进气阻力小 充气系数大 燃烧室紧凑 热损失少 可获得较高的压缩比 动力性和经济性指标均较高 侧置式气门配气机构 如图3 2所示 此类配气机构的特点是零件少 结构简单 缺点是充气系数低 气道转变处多 进气阻力大 燃烧室不紧凑 热损失大 压缩比提高受限制 所以侧置式气门配气机构的内燃机其动力性和经济性指标均较低 第二节配气相位 用曲轴旋转角表示的进 排气门开闭时刻和开启持续时间 称为配气相位 用图表示出来称为配气相位图 亦称配气定时图 配气相位 用图表示出来称为配气相位图 亦称配气定时图 图3 4所示为四冲程内燃机的配气相位图 图中进气在上止点前角度 1打开 见图3 4a 1称进气提前角 进气门在下止点后 2角度关闭 2称进气落后角 进气门为什么要早开 迟闭 因为内燃机的转速很高 进气时间短 气门是逐渐开大的 所以进气门提前开放 在活塞下行时 进气门已开得很大了 这样可以保证更多的空气进入气缸 当活塞上行时 由于气体的惯性作用 空气仍能继续向气缸流入 待活塞上行到一定程度 进气门才完全关闭 这样能使更多的空气进入气缸 排气门在 1角度打开 1称排气提前角 排气门是在越过上止点 2角度关闭 2称排气落后角 排气门为什么要早开 迟闭 排气门早开是使燃烧后的废气利用本身的压力先排出一部分 使气缸中的压力及早降低 减少排气行程活塞上行的阻力 缩短废气在气缸内停留的时间 避免产生过热现象 排气门在活塞过上止点之后才关闭 能延长排气时间 使废气充分清除 活塞虽已少许下行 但因废气流动的惯性作用 能使气缸中的废气继续向外排出 进气门提前打开 排气门延迟关闭 利用排气管道中气体流动的惯性将新鲜空气从进气门吸入和将废气排出 见图 3 4c 就出现了在这一段时间内进 排气门同时开启的现象 这种现象称为气门重叠 配气定时图 图3 4 第三节配气机构的主要机件 顶置式配气机构的组成 按其功用可分为气门组和气门驱动组 气门组主要有气门 气门导管 气门弹簧 弹簧座 锁片 气门驱动组有凸轮轴 挺杆 推杆 摇臂 摇臂轴和支架等 对气门的要求是 有足够的强度 能承受冲击力 能耐高温 具有良好的耐磨性和抗腐蚀性 排气门还要求具有较高的抗氧化性 进 排气时阻力小 第四章柴油机燃料供给系 第一节柴油机燃料供给系的组成一 柴油机的特点1 柴油机的工作特点 1 内部形成混合气 2 压缩自燃着火方式 第四节气门间隙的调整 气门间隙的检查调整 对于顶置式配气机构气门间隙就是气门杆端与摇臂之间的间隙 气门间隙的检查和调整 应在气门完全关闭 而且挺杆落至最低位置时进行 进行调整时 先松开锁紧螺母 然后拧出或拧进气门间隙调整螺钉 气门杆端与气门间隙调整螺钉之间插入厚度与规定的气门间隙值相等的厚薄规来推拉 若有轻微的阻力即为间隙合适 具体检查调整方法如下 气门间隙 1 逐缸检查调整法 以四冲程六缸内燃机为例 已知发火次序为l 5 3 6 2 4 从六缸机曲轴销相位可知 一 六缸 二 五缸和三 四缸的曲轴销相位是相同的 根据各缸点火次序关系可知在各种冲程时气门的开闭情况 若要调整第一缸的进排气门时 就转动曲轴 看第六缸气门变动情况 只要看准第六缸进气门一动 此时进气门开始开启 排气门逐渐关闭 就可知道第一缸正在压缩冲程终了 正是点火位置 这时第一缸的进排气门必定是完全关闭的 便可调整其气门间隙 根据上述方法 再转动曲轴120 看准第二缸的进气门一动 则可调整第五缸的进 排气门的间隙 再转动曲轴120 看准第四缸的进气门一动 则可调整第三缸的进 排气门间隙 以此类推 看准第一 五 三缸进气门一动 则可调整第六 二 四缸的气门间隙 实践证明 此法准确可靠 2 两次调整法 根据内燃机的发火次序和气门的排列次序 摇转曲轴 使第一缸活塞处于压缩上止点位置 如是四缸内燃机 可调整四只气门间隙 另四只气门间隙的调整 必须将曲轴再转动一圈 自第一缸压缩上止点位置再转360 回至原来位置 此时已是第四缸压缩上止点 不同型号的内燃机气门间隙的调整次序与内燃机点火次序及进排气门排列有关 配气系统其他组件的检修可结合大修或故障修理进行 第四章柴油机燃料供给系 第一节柴油机燃料供给系的组成一 柴油机的特点1 柴油机的工作特点 1 采用高压喷射 2 内部形成混合气 3 压缩自燃着火方式 2 柴油机的性能特点 1 热效率高 柴油机为30 40 汽油机为20 30 2 经济性好 燃油消耗率比汽油机约低30 3 故障少 4 排放污染小 5 机械负荷和热负荷大 6 燃料供给系结构复杂 精度要求高 7 柴油机的噪声和振动大 二 功用与组成 1 功用根据工况要求 将一定量的柴油以一定压力和喷油质量定时喷入燃烧室 使其与空气迅速混合并燃烧 作功后将燃烧废气排出气缸 2 基本组成燃油供给装置 空气供给装置 混合气形成装置和废气排出装置四部分 如图4 1所示 图4 1柴油机燃料供给系1 柴油箱2 低压油管3 柴油滤清器4 输油泵5 喷油泵6 11 回油管7 高压油管8 燃烧室9 排气管10 喷油管12 喷油管13 空气滤清器 第二节可燃混合气的形成过程与燃烧室结构形式 一 柴油机混合气形成1 混合气形成特点在燃烧室内形成 形成时间短 空间小 2 混合气形成方式 1 空间雾化式 柴油主要在燃烧室空间内蒸发 2 油膜蒸发式 油膜从燃烧室壁面上逐层蒸发 一般是以空间雾化为主 油膜蒸发为辅 可燃混合气的燃烧过程 图4 2所示为柴油机压缩过程和作功过程中 气缸内压力P随曲轴转角 变化的关系曲线 通常将混合气形成与燃烧过程按曲轴转角划分为四个阶段 1 滞燃期第一阶段为滞燃期 是从喷油始点A到燃烧点B 喷人气缸的雾化柴油在气缸内从高温空气中进行燃烧前的物理化学准备 2 速燃期第二阶段为速燃期 从B点起 火焰主火源迅速向各处传播 使燃烧速度迅速增加 急剧放热 导致燃烧室中温度和压力迅速上升 直到达到C点所表示的最高压力为止 图4 2 3 缓燃期第三阶段为缓燃期 是从最高压力点C到最高温度点D 在这一阶段 喷油已结束 由于氧气量减少 废气增加 燃烧速度从快转慢 使热量积聚 燃气温度继续升高 4 后燃期第四阶段为后燃期 从D点起到E点止 由于处于膨胀行程 燃烧在极不利的条件下缓慢进行 在此期间 缸内压力 温度逐渐下降 二 柴油机燃烧室两大类 统一式和分隔式 统一式燃烧室a 形b 球形c U形d 微涡流形e 日野HMMS 形f 花瓣形 统一式燃烧室a 形b 球形c U形d 微涡流形e 日野HMMS 形f 花瓣形 2 分隔式燃烧室由主 副燃烧室两部分组成 主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间 副燃烧室位于气缸盖中 主 副燃烧室之间由一个或几个孔道相连 如图8 3所示 分隔式燃烧室a 涡流室式b 预燃室式 第三节影响柴油机燃烧过程的因素分析 柴油的使用性能指标的主要内容是发火性 蒸发性 粘度和凝点 这些指标对柴油机的性能影响很大 1 柴油的发火性 柴油的发火性是指柴油的自燃能力 2 柴油的蒸发性 柴油的蒸发性是指柴油汽化的能力 3 柴油的粘度 柴油的粘度决定柴油的流动性 4 柴油凝点 柴油凝点是指柴油冷却到开始失去流动性的温度 第四节喷油器的作用与结构 一 喷油器的作用1 是将来自高压喷油泵的柴油雾化成较细的颗粒 并把它们喷射到燃烧室中 2 根据柴油机混合气形成原理及燃烧的要求 喷油器应具备一定的喷射压力和射程 喷出的油雾应细匀 雾束方向和锥角应符合燃烧室形状要求 不得有肉眼看得出的油滴飞溅现象 切断燃油时应及时 不得发生滴漏现象 并有特殊的清脆音响 常用的闭式喷油器有两种 孔式喷油器和轴针式喷油器 第五节喷油泵的工作原理与构造 功用 对输油泵输送来的低压柴油进行加压 并根据工况需要 定时 定量地将高压柴油输送给喷油器 一 基本构造与工作原理组成 柱塞分泵 油量调节机构 驱动机构和泵体四部分 利用多个柱塞式分泵向发动机各缸的喷油器提供高压油 对于多缸柴油机的喷油泵 应满足下列要求 各缸供油顺序与发动机工作顺序相同 各缸供油量均匀 不均匀度在标定工况下不大于3 4 各缸供油提前角一致 相差不大于0 5 曲轴转角 供油开始和结束要迅速干脆 避免喷油器产生滴油或不正常喷射现象 喷油泵的分类 工程机械用柴油机的喷油泵按作用原理不同 大体可分为四类 柱塞式喷油泵 喷油泵一喷油器 转子分配式喷油泵和PT泵 柱塞式喷油泵性能良好 使用可靠 为大多数柴油机采用 转子分配泵依靠转子的转动实现燃油的增压及分配 它具有体积小 质量小 成本低 使用方便的优点 PT泵是一种独特供油泵 许多康明斯柴油机上采用 柱塞式喷油泵工作原理 三 油量调节机构 油量调节机构的作用是根据发动机工况要求相应改变喷油泵的供油量 并保证各拉杆的供油量一致 其工作原理是转动柱塞 改变其与柱塞套的相对角位置 从而改变柱塞的有效行程来改变喷油泵的供油量 图4 10 二 调速器的作用及类型 由于柱塞式喷油泵速度特性的影响 柴油机在运转中会出现转速不稳定的情况 这种不稳定情况 往往是由于偶然原因而突然出现的 对此 驾驶员是不可能事先估计到 也不可能及时操纵供油拉杆加以适当调节的 为保证柴油机的正常工作 柴油机一般都装有调速器 调速器的作用是在发动机工作时 根据负荷情况 自动调节供油量 限制最高转速 稳定怠速 稳定柴油机工作转速 调速器的分类 柴油机的调速器目前多用机械离心式调速器 按其调节作用范围的不同 可分为两速式调速器与全速式调速器 1 两速式调速器 或称两极式调速器 两速调速器常用于在一般条件下行驶的车用柴油机 2 全速式调速器 或称全程式调速器 不仅能控制柴油机的最低及最高转速 而且能在其它转速时 由驾驶员通过加速踏板直接操纵喷油泵油量 在柴油机整个工作转速范围内稳定住转速 全速调速器常用于工程机械用柴油机 第五章润滑系与冷却系 第一节润滑系统的作用组成一 润滑系的功用发动机的润滑是由润滑系来实现的 润滑系的基本任务是将清洁的压力和温度使用的润滑油不断地供给各运动零件的摩擦表面 以减小零件的摩擦和磨损 流动的润滑油还能清除摩擦表面的磨屑 尘沙 积碳等杂质 此外润滑油还能吸收摩擦面的热量 填充零件间隙与空隙 减少气体泄漏 帮助活塞环加强密封 减缓零件间冲击振动 降低工作噪声及防止零件表面生锈 总之润滑油具有润滑 冲洗 吸热 密封 吸振和防锈的作用 润滑系统的组成 功用润滑 清洗 冷却 密封 防腐 润滑方式压力润滑飞溅润滑喷油润滑定期润滑 机油泵 集滤器 滤清器 限压阀 油压开关 油压开关 主油道 分油道 润滑系统的组成 1 机油泵的作用和型式机油泵的作用是将一定压力和一定数量的润滑油压供到润滑表面 发动机常用的机油泵有齿轮式和转子式两种 2 机油滤清器的作用发动机工作时 金属磨屑 尘土 积碳等会不断地混入润滑油 同时 燃烧气体及空气对润滑油的氧化作用 逐渐使润滑油颜色变黑并形成胶状物 会影响润滑油性能 加速运动件的磨损 而且会堵塞油道造成供油不足 在发动机润滑系中都装有机油滤清器 将上述固体颗粒或胶质过滤掉 以保持润滑油的清洁 延长润滑油的使用期限 保证发动机正常工作 3 机油冷却器 内燃机在高温环境下 长时间 大负荷运转 会导致机油温度升高 粘度变稀 润滑性能下降 因此需在润滑系统中安装机油散热器 机油散热器分风冷和水冷两种 一般大型内燃机选用风冷式 中小型内燃机采用水冷式 水冷式机