柴油发动机原理及结构介绍讲义

1、柴油发动机工作原理及结构介绍 上海科泰电源股份有限公司 SHANGHAI COOLTECH POWER CO., LTD. 发动机 柴油机是内燃机的一种，将柴油喷射到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转 变为机械能的热力发动机，即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运 动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从而输出机械功。 柴油发动机工作原理介绍 柴油机总体结构一般由以下几大系统或机构组成： 机体作功系统 燃油系统 进排气系统 冷却系统 润滑系统 电器操作系统 由于汽缸数、汽缸排列和冷却方式等不同，因此各种机型结构上略有差异。 柴油发动机工作原理介绍 柴油发动机外观结构介绍 空滤 增压器机滤水滤启动电

2、机 充电机缸盖 输油泵柴滤 ECU 油底壳 排烟出口 散热器 风扇 废气管 预热装置 四、工作原理 一、常用名词 1、活塞冲程：上、下止点的最小直线距离称为活塞冲程（或行 程）。 2、工作循环：内燃机中热能与机械能的转化是通过活塞在汽缸内工 作，连续进行进气、压缩、膨胀、排气四个过程来完成的。机器每进行这样 一个过程称为一个工作循环。 3、上、下止点：活塞在汽缸中移动时，活塞在汽缸中的最高位置称 为上止点；活塞在汽缸中的最低位置称为下止点。 柴油发动机工作原理介绍 四、工作原理 二、四冲程 a、进气冲程 b、压缩冲程 c、膨胀冲程 d、排气冲程 柴油发动机工作原理介绍 四、工作原理 三、四冲程

3、工作过程 进气冲程：活塞从上止点向下止点移动，目的是吸入新鲜空气为燃 烧作 好准备， 此时进气门打开，排气门关闭。活塞到达下止点时进气门关 闭， 进气冲程结束。 柴油发动机工作原理介绍 四、工作原理 三、四冲程工作过程 压缩冲程：活塞从下止点向上止点移动，此时上下气门关闭，气缸 内空 气受压缩温度、压力提高，为燃烧提供条件，活塞到达上止点时压缩 冲程结 束。 柴油发动机工作原理介绍 四、工作原理 三、四冲程工作过程 膨胀（作功）冲程：在压缩冲程结束前，喷油器将燃油喷入气缸，与空气混 合形成可燃气体并自燃，产生高温、高压推动活塞向下止点运动并带动曲轴 旋转而作功，活塞到达下止点时，气缸内压力下降

4、，直至排气门打开。 柴油发动机工作原理介绍 四、工作原理 三、四冲程工作过程 排气冲程：作功结束后，气缸内的气体已成为废气，活塞从下止点向上止点 运动，排气门打开，进气门关闭，活塞将废气排除气缸，到达上止时，排气 冲程结束。排气冲程结束后，排气门闭，进气门又打开，重复进行下一个循 环，周而复始不断对外作功。 柴油发动机工作原理介绍 机体作功系统 作用 发动机的机体，是发动机各系统、机构工作和装配的基础，承受发动机的 各种负荷。 柴油发动机工作原理介绍 机体作功系统 组成（1） 柴油发动机工作原理介绍 机体作功系统 组成（2） 柴油发动机工作原理介绍 机体作功系统 组成（3） 柴油发动机工作原理

5、介绍 活塞 活塞环 连杆 柴油发动机内部结构 泵喷嘴 组成（4） 飞轮 活塞 活塞环 增压器 连杆 曲轴 柴油发动机内部结构 凸轮轴 气门摇臂 气门顶杆 正时齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮 气门导管 组成（5） 机体作功系统 组成（6） 柴油发动机工作原理介绍 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 作用 按照柴油机工作过程的需要，将一定数量的柴油，在一定的时间内以一定的压 力使柴油雾化喷入汽缸，与压缩空气形成均匀的可燃混合气而燃烧。 组成 油箱、输油泵、滤清器、喷油泵、喷油器 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 调速器的功用与类型： 功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化

6、的，这就要求发电机组输 出的功率也要有相应的增加或减少。此外，供电的频率是要求稳定， 这就需要柴油机工作时的转速保持稳定。因此一般柴油机都装有调 速器。 类型：调速器按其工作原理可分为：离心式、气动式、液压式。常见 的是离心式。 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 喷油泵的功用与类型： 功用：将柴油按发动机功况定时定量喷射到汽缸内与空气混合燃烧 类型：直列泵、转子泵、单体泵、PT泵 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 喷油器位置 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 喷油器结构 柴油发动机工作原理介绍 燃油系统 喷油器工作原理 七、冷却系统 作用 将承受高热机件的热量散到大气中去。 组成 水泵、散热器

7、（水箱）、风扇、分水管、机体、缸盖内的水套、恒温 阀。 柴油发动机工作原理介绍 七、冷却系统 柴油发动机工作原理介绍 七、冷却系统 柴油发动机工作原理介绍 七、冷却系统 柴油发动机工作原理介绍 八、润滑系统 作用 将润滑油供给运动见的摩擦表面以减少磨擦阻力，减轻机件的磨损， 并部分地冷却磨擦零件；清洁和冷却磨擦表面；提高活塞环和汽缸壁间的密 封性能；对所有运动件起防锈作用。 组成 滑油泵、滑油滤清装置、滑油冷却装置、滑油管路 柴油发动机工作原理介绍 八、润滑系统 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 作用 通过配气机构实现进气和排气过程，使新鲜空气及时充入气缸并及 时从气缸中排出废气。 组成 气

8、门组件、气门传动组件 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 废气涡论增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后 再输送入气缸。 增压的目的是增加进入气缸的空气量，在柴油机容积不变的情况下增加气缸 内的空气密度，使柴油机能燃烧更多的柴油以提高其输出功率，这是最经济 最有效的方法。 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 中间冷却器 废气涡轮增压器的主要性能指标是空气压力的升高比k，当1.8 时 就采 用中冷器。以降低压气机出口的空气温度，使进入汽缸的空气密度增大。 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 柴油发动机工作原

9、理介绍 消音器 弹性吊码 绝热包扎 密封夹板 排烟管吊码 十、电器操作系统 作用 控制发动机启动/喷油、蓄电池充电、发动机停机 起动马达起动同时，电磁阀将调速器油门拉到适当位置，向气缸供油燃烧， 使气缸着火转动。 组成 起动马达、电子调速机构（如果有）、充电发电机、蓄电池、燃油开启或关 闭电磁阀 柴油发动机工作原理介绍 调速控制系统的功用与类型： 功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化的，这就要求发电 机组输出的功率也要有相应的增加或减少。此外，供电 的频率是要求稳定，这就需要柴油机工作时的转速保持 稳定。因此柴油机都装有调速器。 类型：调速控制系统按其工作原理可分为：机械式,电子式,电喷式

10、柴油发动机调速系统 柴油发动机电喷系统 Volvo Interface Units Bus interface connector Deutsch 8 pole Bat. switched Bat + Bat - CAN J1939 CAN J1939 J1708/1587 J1708/1587 J1708/1587Diagnostics CAN J1939Control, monitoring and diagnostics Stop Customer designed CAN interfaceDisplay Unit (DU) Optional 十、电器操作系统 启动马达结构 柴油发动机

11、工作原理介绍 启动方法：1、人力启动； 2、电动机启动；3、压缩空气启动 电动机启动：广泛用于各种柴油机，用铅酸蓄电池作电源，由直流电动机拖动发动机 的曲轴旋转，将发动机发动起来，为保证启动可靠，延长电池的寿命，每次启动通电 时间不得超过15s，连续启动不得超过3次。 电磁线圈及保持线圈通电，铁心移动带动驱动杆摆动，使启动机的齿轮与飞轮齿圈啮 合，铁心继续移动接通直流电动机电路开始运转工作，直至柴油机启动 柴油发动机启动系统 十、电器操作系统 充电系统 电启动的发动机一般都有充电设备，以供蓄电池放电后能及时补充充电。 柴油发动机工作原理介绍 电启动的发动机一般都有充电设备，以供蓄电池放电后能及

12、时补充充电。 充电设备：充电机、调节器 柴油发动机充电发电机 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 柴油机总体结构一般由以下几大系统或机构组成： 机体作功系统 燃油系统 进排气系统 冷却系统 润滑系统 电器操作系统 由于汽缸数、汽缸排列和冷却方式等不同，因此各种机型结构上略有差异。

13、 柴油发动机工作原理介绍 机体作功系统 组成（3） 柴油发动机工作原理介绍 七、冷却系统 柴油发动机工作原理介绍 八、润滑系统 柴油发动机工作原理介绍 进排气系统 柴油发动机工作原理介绍 调速控制系统的功用与类型： 功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化的，这就要求发电 机组输出的功率也要有相应的增加或减少。此外，供电 的频率是要求稳定，这就需要柴油机工作时的转速保持 稳定。因此柴油机都装有调速器。 类型：调速控制系统按其工作原理可分为：机械式,电子式,电喷式 柴油发动机调速系统 启动方法：1、人力启动； 2、电动机启动；3、压缩空气启动 电动机启动：广泛用于各种柴油机，用铅酸蓄电池作电源，由直流