锡柴发动机装调技术之一

1、汽车发动机原理与构造汽车发动机原理与构造内燃机装试工内燃机装试工61106110机体机体机油泵腔机油泵腔缸盖进气管缸盖进气管主轴承孔主轴承孔主油道主油道凸轮轴孔凸轮轴孔机油精滤器回油机油精滤器回油孔孔机油精滤器进油孔机油精滤器进油孔机油冷却器进油孔机油冷却器进油孔机油调压阀回油孔机油调压阀回油孔机油滤清后进主油机油滤清后进主油 道孔道孔 缸体下进水孔缸体下进水孔 缸体上进水孔缸体上进水孔气缸盖气缸盖气缸体气缸体6DL6DL机体机体鼓型曲轴箱，坚固降低噪声鼓型曲轴箱，坚固降低噪声6DM6DM机体机体6DN6DN机体机体A00A00机体机体机型机型缸套上支承面对气缸体顶面的凸出量缸套上支承面对气缸

2、体顶面的凸出量相邻两缸凸出量之差相邻两缸凸出量之差4DW4DW0.040.040.12mm0.12mm0.05mm0.05mm4DX4DX0.050.050.12mm0.12mm4DF3-134DF3-130.050.050.10mm0.10mm0.03mm0.03mm4DF3-17E34DF3-17E30.0320.0320.068mm0.068mm0.03mm0.03mm6DF36DF30.0450.0450.105mm0.105mm0.03mm0.03mmL L0.0350.0350.085mm0.085mm0.03mm0.03mmM M0.080.080.14mm0.14mm0.03m

3、m0.03mm6DN6DN0.030.030.09mm0.09mm/ / 我厂柴油机除我厂柴油机除6DN6DN系列外均采用整体铸造气缸盖系列外均采用整体铸造气缸盖 6DL 6DL缸盖为四气门结构、进气管与缸盖做成一体，喷油嘴孔在气缸中缸盖为四气门结构、进气管与缸盖做成一体，喷油嘴孔在气缸中心，油嘴用压板压紧、喷油器接管从进气侧伸入心，油嘴用压板压紧、喷油器接管从进气侧伸入喷油器接管孔喷油器接管孔喷油器孔喷油器孔进气门进气门排气门排气门 采用四气门、双层水套缸盖的结构设计，可以很好的采用四气门、双层水套缸盖的结构设计，可以很好的改善鼻梁区冷却改善鼻梁区冷却6DN6DN气缸盖气缸盖配气机构配气机构

4、一、配气机构的功用及组成一、配气机构的功用及组成 目前四冲程发动机都采用气门式配气机构目前四冲程发动机都采用气门式配气机构 配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门。使新气进入气缸、废气从气缸排出时开启和关闭各缸的进、排气门。使新气进入气缸、废气从气缸排出。 进入气缸的新气数量或称进气量对发动机性能的影响很大。进气量进入气缸的新气数量或称进气量对发动机性能的影响很大。进气量越多，发动机的有效功率和转矩越大。因此配气机构首先要保证进气越多，发动机的有效功率和转矩越大。因此配气机构首先要保证进气充分

5、，进气量要尽可能的多，同时废气要排除干净，因为气缸内残留充分，进气量要尽可能的多，同时废气要排除干净，因为气缸内残留的废气越多，进气量就会越少。其次配气机构的运动应该具有较小的的废气越多，进气量就会越少。其次配气机构的运动应该具有较小的质量和较大的刚度。以便使配气机构有良好的动力特性质量和较大的刚度。以便使配气机构有良好的动力特性 配气机构由气门组合和气门传动机构两部分组成，每组零件的组配气机构由气门组合和气门传动机构两部分组成，每组零件的组成则与凸轮轴的位置和气门驱动型式有关成则与凸轮轴的位置和气门驱动型式有关 我厂除我厂除6DM6DM柴油机气门机构为顶置式配气机构外，其余机型气门机柴油机气

6、门机构为顶置式配气机构外，其余机型气门机构均为侧置式配气机构。构均为侧置式配气机构。侧置式配气机构（侧置式配气机构（61106110） 配气机构主要由齿轮传动系、凸配气机构主要由齿轮传动系、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门、轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门、气门座圈、气门弹簧等零件组成。气门座圈、气门弹簧等零件组成。侧置凸轮由曲轴定时齿轮驱动旋转。侧置凸轮由曲轴定时齿轮驱动旋转。凸轮轴上有十二只相互错开的凸轮，凸轮轴上有十二只相互错开的凸轮，与各进排气门开闭要求相适应。通与各进排气门开闭要求相适应。通过凸轮的转动使挺柱和推杆进行往过凸轮的转动使挺柱和推杆进行往复直线运动，并利用摇臂的杠杆作复直线运动

7、，并利用摇臂的杠杆作用控制气门的开闭。气门的开闭速用控制气门的开闭。气门的开闭速度及开度主要由凸轮轮廓形状来决度及开度主要由凸轮轮廓形状来决定。当凸轮的上升段顶起挺柱时，定。当凸轮的上升段顶起挺柱时，经推杆将摇臂抬起绕摇臂轴转摆动，经推杆将摇臂抬起绕摇臂轴转摆动，压缩气门弹簧将气门开启；压缩气门弹簧将气门开启；当凸轮当凸轮的下降段与滚轮接触时、气门在气的下降段与滚轮接触时、气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭门弹簧力的作用下逐渐关闭侧置式气门配气机构侧置式气门配气机构1 1、调整螺钉、调整螺钉 2 2、锁紧螺母、锁紧螺母 3 3、摇臂、摇臂 4 4、摇臂轴、摇臂轴 5 5、衬套、衬套 6 6、气门

8、、气门 7 7、凸轮、凸轮 8 8、挺杆、挺杆 9 9、推杆、推杆气门机构气门机构摇臂机构摇臂机构推杆、挺柱推杆、挺柱凸轮轴凸轮轴正时齿轮正时齿轮6DL6DL柴油机配气机构柴油机配气机构凸轮轴凸轮轴正时齿轮正时齿轮气门机构气门机构摇臂机构摇臂机构顶置式配气机构（顶置式配气机构（6DM6DM） 配气机构主要由齿轮传动配气机构主要由齿轮传动系、凸轮轴、摇臂、气门等零件系、凸轮轴、摇臂、气门等零件组成。曲轴的旋转，通过齿轮传组成。曲轴的旋转，通过齿轮传动系带动位于气缸盖上方的凸轮动系带动位于气缸盖上方的凸轮轴旋转。凸轮轴上有十二只相互轴旋转。凸轮轴上有十二只相互错开的凸轮，与各进排气门开闭错开的凸轮

9、，与各进排气门开闭要求相适应。气门摇臂与凸轮间要求相适应。气门摇臂与凸轮间采用滚轮接触、并利用摇臂的杠采用滚轮接触、并利用摇臂的杠杆作用控制气门的开闭。四气门杆作用控制气门的开闭。四气门柴油机摇臂直接作用在气门桥上柴油机摇臂直接作用在气门桥上、由气门桥将两个同名气门同时、由气门桥将两个同名气门同时压下。当凸轮的下降段与滚轮接压下。当凸轮的下降段与滚轮接触时、气门在气门弹簧力的作用触时、气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭下逐渐关闭 侧置凸轮配气机构的优点是凸轮轴离侧置凸轮配气机构的优点是凸轮轴离 曲轴近，齿轮传动布置简单、但零件多。曲轴近，齿轮传动布置简单、但零件多。 顶置凸轮配气机构的优点是运动

10、件少、顶置凸轮配气机构的优点是运动件少、 整个机构刚度高整个机构刚度高二、配气相位二、配气相位 根据四冲程柴油机的工作原理可以发根据四冲程柴油机的工作原理可以发 现，要维持工作循环的正常进行，燃料进现，要维持工作循环的正常进行，燃料进 入气缸内燃烧与各冲程时进排气门的定时入气缸内燃烧与各冲程时进排气门的定时 开启和关闭必须严格按要求进行，这对提开启和关闭必须严格按要求进行，这对提 高柴油机的工作效率有十分重大的影响。高柴油机的工作效率有十分重大的影响。 进排气门开始开启和关闭的时刻，以进排气门开始开启和关闭的时刻，以 及开启持续时间称为配气相位，用曲轴转及开启持续时间称为配气相位，用曲轴转 角

11、表示。而用环形图表示配气相位叫做配角表示。而用环形图表示配气相位叫做配 气相位图。气相位图。 理论上四冲程柴油机的进气门在活塞处于上止点时开启，下止点时理论上四冲程柴油机的进气门在活塞处于上止点时开启，下止点时关闭；排气门在下止点时开启，上止点时关闭。进、排气时间各持续关闭；排气门在下止点时开启，上止点时关闭。进、排气时间各持续180180度曲轴转角。但实际上柴油机转速都很高，活塞每一冲程经历的时度曲轴转角。但实际上柴油机转速都很高，活塞每一冲程经历的时间很短。例如：间很短。例如：61106110柴油机，额定转速为柴油机，额定转速为29002900转转/ /分，一个冲程所用时分，一个冲程所用时

12、间仅为间仅为60/60/（290029002 2）=0.01=0.01秒。为了适当地增大进气和排气时间，使秒。为了适当地增大进气和排气时间，使气缸进气充足，排气彻底，现代柴油机都采用进、排气门早开和晚关的气缸进气充足，排气彻底，现代柴油机都采用进、排气门早开和晚关的措施。措施。 进气门早开的目的是为了保证当进气冲程开始时，进气门开度已大，进气门早开的目的是为了保证当进气冲程开始时，进气门开度已大，气缸充入新空气顺利和充足。当活塞到达下止点时，气缸内压力仍低于气缸充入新空气顺利和充足。当活塞到达下止点时，气缸内压力仍低于环境压力，而在接下去的压缩冲程开始阶段，因活塞上移速度较慢，仍环境压力，而在

13、接下去的压缩冲程开始阶段，因活塞上移速度较慢，仍可利用进气流的惯性和压力差继续进气。气流的惯性与活塞运动速度有可利用进气流的惯性和压力差继续进气。气流的惯性与活塞运动速度有关，即与曲轴转速有关。柴油机转速越高，气流惯性越大，进气门晚关关，即与曲轴转速有关。柴油机转速越高，气流惯性越大，进气门晚关越有利；反之，转速较低，气流惯性小，滞后角过大后，有可能在活塞越有利；反之，转速较低，气流惯性小，滞后角过大后，有可能在活塞上行时将已进入气缸的气体推出进气门而产生倒流。上行时将已进入气缸的气体推出进气门而产生倒流。 排气门早开的理由是：当作功冲程接近终点，活塞到达下止点前，气排气门早开的理由是：当作功

14、冲程接近终点，活塞到达下止点前，气缸内气体压力已很小，对活塞作功的作用不大。但此压力仍大于气缸缸内气体压力已很小，对活塞作功的作用不大。但此压力仍大于气缸外界环境压力，若排气门适当提前打开，在此压差作用下，不少废气外界环境压力，若排气门适当提前打开，在此压差作用下，不少废气可迅速先行排出，使气缸内气体压力降低，也就减少了排气冲程消耗可迅速先行排出，使气缸内气体压力降低，也就减少了排气冲程消耗的功。但排气门早开的提前量必须适当，过早开启会损失膨胀作功。的功。但排气门早开的提前量必须适当，过早开启会损失膨胀作功。排气门关闭滞后是因为排气终了时，气缸内压力仍高于外界压力，可排气门关闭滞后是因为排气终

15、了时，气缸内压力仍高于外界压力，可利用缸内外压差作用和排气气流惯性作用而进一步使废气排除干净。利用缸内外压差作用和排气气流惯性作用而进一步使废气排除干净。 由于进排气门的提前开启和滞后关闭，致使活塞在上止点时，进、由于进排气门的提前开启和滞后关闭，致使活塞在上止点时，进、排气门有一段时间内是同时开启的排气门有一段时间内是同时开启的, ,这称作气门叠开。气门叠开角这称作气门叠开。气门叠开角( (气气门重叠角门重叠角) )对各种不同柴油机有不同的要求，否则会出现新鲜空气随废对各种不同柴油机有不同的要求，否则会出现新鲜空气随废气排出，或者废气由进气倒流进气管的情况。气门重叠角等于进气提气排出，或者废

16、气由进气倒流进气管的情况。气门重叠角等于进气提前角和排气迟后角之和，即前角和排气迟后角之和，即+。一般四冲程柴油机气门叠开角为。一般四冲程柴油机气门叠开角为20206060。三、气门间隙三、气门间隙 发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙成为气门间隙隙成为气门间隙 发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等都将应为受热膨发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等都将应为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件间不预留有间隙，则在热态下由于气门及胀而伸长。如果气门与其传动件间不预留有间隙，则在热态下由于气门及其传动件膨

17、胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封，造成气缸其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封，造成气缸漏气，从而使发动机功率下降，起动困难，甚至不能正常工作。间隙过小漏气，从而使发动机功率下降，起动困难，甚至不能正常工作。间隙过小，不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门座及各传动件间将产，不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门座及各传动件间将产生撞击和响声。气门间隙是由发动机厂根据试验确定。生撞击和响声。气门间隙是由发动机厂根据试验确定。四、气门组四、气门组 气门组组成零件有：进、排气门，进、排气门座圈、气门导管、气门弹簧气门组组成零件有：进、排气门，进、排气门座圈

18、、气门导管、气门弹簧等等五、气门传动组五、气门传动组 由于气门驱动型式和凸轮轴的位置不同，气门传动组的零件组成差别很大由于气门驱动型式和凸轮轴的位置不同，气门传动组的零件组成差别很大1 1、凸轮轴、凸轮轴：6DM6DM凸轮轴的传动凸轮轴的传动2 2、挺柱、挺柱 挺柱是凸轮的从动件，其作用是将凸轮的转动转化为挺柱上下往复运动，挺柱是凸轮的从动件，其作用是将凸轮的转动转化为挺柱上下往复运动，并通过推杆和摇臂控制气门的启闭。挺柱工作时随凸轮转动而升起或降落，要并通过推杆和摇臂控制气门的启闭。挺柱工作时随凸轮转动而升起或降落，要承受气门弹簧的压力，因与凸轮的接触面积很小，因而接触应力很大，为适应承受气门弹簧的压力，因与凸轮的接触面积很小，因而接触应力很大，为适应这种条件，挺柱用冷激铸铁制成，保证与凸轮接触的底平面具有较高的硬度。这种条件，挺柱用冷激铸铁制成，保证与凸轮接触的底平面具有较高的硬度。同时与凸轮的相对位置，有一偏心距，这样，在凸轮的推动下，挺柱作上下往同时与凸轮的相对位置，有一偏心距，这样，在凸轮的推动下，挺柱作上下往复运动的同时，还应绕自身轴线作转动，从而有效减轻底平面与凸轮的