第四章柴油机换气、机构、增压(1、2节)_第1页
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文档简介

第四章柴油机的换气与增压换气过程:排出废气、吸入新鲜空气的工质置换过程。(进、排气过程)一、四冲程柴油机换气过程废气又重新被吸入气缸二、二冲程柴油机换气过程自由排气(B-R);强制排气和扫气(R-C);过后排气(C-E)。二冲程柴油机换气的特点:1、换气时间短。2、进排气几乎同时进行。3、空气耗量大,消耗功多。4、存在冲程损失。三、二冲程柴油机的换气形式1、简单横流2、回流3、半回流4、直流排气阀—扫气口排气口—扫气口四、二冲程柴油机的换气形式弯流横流简单横流扫气口装有单向阀回流半回流新型横流简单半回流扫气口装有阀控制排气口装有阀控制直流排气阀——扫气口式排气口——扫气口式横流回流半回流直流(气口——气阀式)直流(气口——气口式)四、换气过程的流通面积角面值:气阀、气口流通面积f随曲轴转角而变化的曲线与横坐标轴φ所包围的面积∫fdφ时面值:气阀、气口流通面积f随时间而变化的曲线与横坐标轴φ所包围的面积∫fdt转速升高,时面值减小。流道前后压力差为定值(流速c为常数),时面值愈大,流量愈大。流量为定值,时面值愈大,所需流速愈小。五、评定换气过程的质量参数1、充气(量)系数ηvG0——为换气结束后留在气缸内的新鲜空气重量;Gs——为在进气口环境条件下(对非增压四冲程柴油机为大气压力P0,温度T0,对于二冲积柴油机为扫气箱扫气压力Ps,温度Ts;对于增压柴油机则为中间空气冷却器后的公共扫气箱压力Pk,温度Tk)充满气缸工作容积Vs的新鲜空气重量。2、残余废气系数γrGr——为换气结束后留在气缸内的残余废气重量;G0——为换气结束后留在气缸内的新鲜空气重量;3、扫气效率ηs指扫气结束后留在气缸中的新鲜空气量G0与气缸内全部气体量Ga之比。Ga=G0+Grηs越大,扫气效果越好。一般情况下ηs小于1,在理想情况下,当γr=0时,ηs=1。ηs值最大为1。5、扫气系数φs扫气系数φs是指整个循环中流过扫气口的新鲜空气量Gk(kg)与换气过程结束后,留在气缸中的新鲜空气量G0之比。即:

充气(量)系数ηv愈高,残余废气系数γr愈小,扫气效率ηs愈高,扫气过量空气系数φk愈小,扫气系数φs愈小,则换气质量愈高,4、扫气过量空气系数φk表示每一循环流过扫气口的新鲜空气量Gk(kg)与在进气状态下充满气缸工作容积的理论空气量Gs(kg)之比。扫气过量空气系数φk一般大于1。第二节换气机构一、气阀机构工作条件:高温、撞击、磨损、腐蚀。材料:耐热合金钢。气阀机构由气阀、阀座、气阀导管、气阀弹簧和连接件等组成。1、气阀阀面与阀座在座面的配合:全接触式外接触式内接触式2、阀盘的底面形状阀盘的底面形状有平底、凸底和凹底三种常见型式,平底阀盘,结构简单,制造容易,是一般柴油机最常用的形式。3、不带阀壳的气阀机构气阀不用水冷,结构简单。但当气阀需修理时,需先拆下缸盖才能拆下气阀,一般多用于中小型柴油机上。4、带阀壳式气阀机构气阀弹簧的作用是使气阀复位并压紧在阀座上,它有内、外和左、右旋之分,一般成对安装,这样可提高弹簧疲劳强度、避免弹簧发生共振、防止弹簧断裂时气阀落入气缸,并防止相互插入,若一根弹簧折断仍可短期使用。结构特点:可使气缸盖结构简单、拆装、维修气阀方便、有利于气阀的冷却、气阀机构结构较复杂。关于气阀导管:承受气阀侧推力、承担气阀散热、常用材料为铸铁或青铜、润滑要采用柴油机或煤油稀释的滑油5、旋阀器使气阀在开、关过程中缓慢转动1)减少阀面与阀座上的积炭,使磨损减小,贴合严密;2)使阀盘均匀地接受热量和散热,以改善阀盘的热应力状态,防止局部过热;3)可以消除阀杆与导管间的积炭,防止阀杆与导管卡住。二、气阀传动机构1、机械式气阀传动机构气阀间隙:在冷态下,当滚轮落在凸轮基园上时,在摇臂端与气阀阀杆之间留有间隙。液压顶杆机构:缓和传动中的冲击力,减轻撞击和噪音,也可减小阀杆顶端的磨损,且具有自动调节气阀间隙的能力。2.液压式气阀传动机构1.凸轮轴2.凸轮3.顶头4.顶杆5.套筒6.柱塞7.安全阀8.补油阀9.油管10.缓冲销11.柱塞12.套筒13.活塞14.气缸15.卡环16.弹簧板17.气阀18.转翼A.补油管B.补油孔C、D。油空间M、N.气空间空间小、重量轻、总体布置自由,拆装方便,维修量少,阀杆不受侧推力,撞击小。采用空气弹簧装置后更使嗓音低。但其密封及调试均较困难。三、凸轮轴及其传动机构1.凸轮轴整体式装配式小型机大型机

2.传动机构齿轮传动(四冲程柴油机)链条传动齿轮与链条联合传动(称为二级传动l)齿轮传动机构曲轴与凸轮轴的转速比为2:1为保证传动比准确可靠,其凸轮轴的齿轮传动机构都安装在飞轮端。2)链条传动机构曲轴与凸轮轴的转速比为1:1张紧轮(惰轮):张紧链条、带动调速器、增加包角。四、换气机构的故障和维护管理气阀机构的常见故障包括:阀面与阀座磨损、阀面与阀座烧损、阀杆卡紧、阀杆和阀头断裂、气阀弹簧断裂、阀壳产生裂纹。2、气阀间隙测量与调整1、气阀机构故障气阀间隙是指柴油机在冷态下,机械式气阀传动机构中的摇臂端与气阀阀杆之间的间隙。留有此间隙的目的是使柴油机运转时气阀机构受热后有膨胀的余地,防止气阀关闭不严而漏气。当气阀

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