武理工船舶柴油机课件02柴油机的结构和主要部件

*chapter2柴油机的结构和主要部件1Chapter2柴油机的结构和主要部件*chapter2柴油机的结构和主要部件2Chapter2柴油机的结构和主要部件2.1柴油机的结构2.2燃烧室部件2.3曲柄连杆机构2.4柴油机的主要固定件*chapter2柴油机的结构和主要部件3MANB&WLow-speedWarstilaR64Mid-SpeedV型中速船用柴油机*chapter2柴油机的结构和主要部件4Chapter2柴油机的结构和主要部件燃烧室部件(活塞、气缸、气缸盖)支承联接组件(机座、主轴承、机体)曲柄连杆机构(连杆组件和曲轴组件)主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机结构主要部件*chapter2柴油机的结构和主要部件52.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件62.1柴油机的结构主要固定件气缸套气缸体机架机座主轴承贯穿螺栓气缸体大型低速柴油机中小型柴油机机座/油底壳主轴承贯穿螺栓机体作用：构成两个工作空间，支承机件和附属设备*chapter2柴油机的结构和主要部件72.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件82.1柴油机的结构主要运动件连杆组成曲轴十字头组件活塞中小型柴油机大型低速柴油机作用：将往复运动变为曲轴的回转运动，使燃气推动活塞的动力通过曲轴以回转的方式向外输出。*chapter2柴油机的结构和主要部件9*chapter2柴油机的结构和主要部件102.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件112.1柴油机的结构配气机构及换气系统配气机构：进排气阀气阀传动机构凸轮轴凸轮轴传动机构进排气系统：空气滤器进排气管消音器组成增压器及空冷器。作用：定时向气缸内供应充足、清洁的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出气缸。*chapter2柴油机的结构和主要部件122.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件132.1柴油机的结构燃油系统由燃油供应系统和燃油喷射系统组成作用：把燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端作用：定时、定量地向燃烧室内喷入雾化良好的燃油*chapter2柴油机的结构和主要部件142.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件152.1柴油机的结构润滑系统作用：将清洁的润滑油送至柴油机的各运动件摩擦表面

对于大型低速二冲程柴油机通常由气缸注油系统和曲轴箱油系统两部分组成，而对于中小型柴油机只有曲轴箱油系统，也称之为机油系统。*chapter2柴油机的结构和主要部件16润滑系统*chapter2柴油机的结构和主要部件172.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件182.1柴油机的结构冷却系统淡水/滑油柴油机淡水/滑油海水作用：将受热零部件所吸收的热传导出去*chapter2柴油机的结构和主要部件19冷却系统*chapter2柴油机的结构和主要部件202.1柴油机的结构主要固定件燃油系统主要运动件配气机构及换气系统润滑系统冷却系统起动及控制系统柴油机基本组成*chapter2柴油机的结构和主要部件212.1柴油机的结构起动及控制系统为了满足船舶机动操作的要求，设置的使起动、换向和调速装置各种装置联合动作的操纵机构。*chapter2柴油机的结构和主要部件22Chapter2柴油机的结构和主要部件2.1柴油机的结构2.2燃烧室部件2.3曲柄连杆机构2.4柴油机的主要固定件*chapter2柴油机的结构和主要部件232.2燃烧室部件*chapter2柴油机的结构和主要部件242.2燃烧室部件组成：(1)气缸盖(2)气缸（气缸体和气缸套）(3)活塞组件。它们共同构成密闭的气缸工作空间。是柴油机工质更换、燃气形成和膨胀作功的空间。工作条件：高温、高压和腐蚀性燃气的直接、反复作用。*chapter2柴油机的结构和主要部件252.2燃烧室组件概述1．气缸盖气缸盖上一般安装喷油器、排气阀、进气阀、气缸起动阀、示功阀和安全阀,内部有冷却水腔,有时有燃烧室.2．气缸筒形活塞式柴油机气缸套起导承作用，承受侧推力,二冲程柴油机的气缸套要开气口3．活塞承受气缸内气体压力筒状式活塞承受连杆倾斜时所产生的侧推力，起往复运动的导向作用二冲程柴油机中，还要开启、关闭气口*chapter2柴油机的结构和主要部件262.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理机械负荷热负荷结构特点*chapter2柴油机的结构和主要部件272.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点*chapter2柴油机的结构和主要部件28预紧力气体压力往复惯性力机械负荷分析通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。气缸盖气缸套*chapter2柴油机的结构和主要部件29机械负荷分析-安装预紧力气缸盖的安装应力安装力与支承力会产生力矩,从而产生应力质量分布不均匀,不对称,实际应力分布很复杂*chapter2柴油机的结构和主要部件30机械负荷分析-安装预紧力气缸套的安装应力由于预紧力和支反力不在一个面内，在截面I-I上产生拉伸、剪切和弯曲安装应力与预紧力成正比结论:1安装气缸盖时不应过分紧固，2将缸套凸肩加高，可使缸套安装应力大大减小。*chapter2柴油机的结构和主要部件31预紧力气体压力往复惯性力机械负荷分析通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。气缸盖气缸套活塞*chapter2柴油机的结构和主要部件32气缸盖的受力分析*chapter2柴油机的结构和主要部件33机械负荷分析-气体压力气缸盖气缸盖工作时的弯矩大于紧固时的弯矩；工作时的机械应力大于紧固时的安装应力;由气体压力而产生的机械应力，随气体压力而脉动，又称为脉动应力。与最高燃烧压力成正比。*chapter2柴油机的结构和主要部件34预紧力气体压力往复惯性力机械负荷分析通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。气缸盖气缸套活塞*chapter2柴油机的结构和主要部件35气缸套受力分析*chapter2柴油机的结构和主要部件36机械负荷分析-气体压力气缸套 气缸套内部承受最高燃烧压力pz的作用，根据材料力学厚壁圆筒的公式，在某一半径r上受到的应力为： 切向应力

径向应力 式中：r1、r2、r分别为气缸套的内圆半径、外圆半径和缸套壁内所求应力点的半径。*chapter2柴油机的结构和主要部件37预紧力气体压力往复惯性力机械负荷分析通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。气缸盖气缸套活塞*chapter2柴油机的结构和主要部件38机械负荷分析-气体压力活塞活塞顶板上、下表面受到的弯曲应力

R

1、柴油机尺寸增大2、增加顶板厚度δ但导致热应力增加3、解决方法：薄壁强背结构结论：燃烧室部件中由气体压力而产生的机械应力都和最高爆发压力成正比，因此柴油机在运转中不要使燃烧压力过高，以免机械应力过大。*chapter2柴油机的结构和主要部件39机械负荷分析总结安装预紧力引起的机械负荷气缸盖的安装应力气缸套的安装应力气体压力引起的负荷气缸盖气缸套活塞通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。*chapter2柴油机的结构和主要部件402.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理机械负荷热负荷结构特点*chapter2柴油机的结构和主要部件41热负荷分析-热负荷的表示方法

热负荷是指柴油机的燃烧室部件承受温度、热流量及热应力的强烈程度。热负荷可用单位时间内单位面积上的热流量——热流密度q来表示；利用受热部件中温度分布图，可以从这个角度准确地表示和评定热负荷；热负荷还可用热应力大小来表示。通常用柴油机的排气温度来判断热负荷的高低

*chapter2柴油机的结构和主要部件42热负荷分析-热应力由温差作用形成的应力称热应力。活塞顶板的热应力分析：上顶板为压应力，下顶板为拉应力。热应力与热流密度、顶板厚度、材料的膨胀系数、材料的弹性系数成正比，而与材料热传导系数成反比。为了把热应力保持在原有的水平上，要尽量减少顶板的厚度而采用薄壁结构*chapter2柴油机的结构和主要部件43热负荷分析-热应力由温差作用形成的应力称热应力。气缸套的热应力分析：与温差Δt成正比。内表面因膨胀受到外表面的阻碍而产生压应力，外表面因受到内表面的拉伸作用而产生拉应力气缸盖底板的热应力：气缸盖底板由于受到燃气的高温作用也会产生热应力。活塞顶板上热应力的简化分析相同.*chapter2柴油机的结构和主要部件44热负荷分析-热疲劳

燃烧室部件在交变的热应力作用下出现的破坏现象称热疲劳。热疲劳与柴油机的累计转数并无多大关系，主要取决于机器的起动—运行—停车的循环次数。热疲劳产生的裂纹多数在触火面上形成和发展，以致造成损坏。*chapter2柴油机的结构和主要部件452.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理机械负荷热负荷结构特点*chapter2柴油机的结构和主要部件46燃烧室部件的结构特点1、机械应力与热应力的相互矛盾解决方法——薄壁强背2、当代新型超长行程柴油机燃烧室大多采用钻孔冷却结构。*chapter2柴油机的结构和主要部件47机械负荷预紧力、气体压力、往复惯性力

通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。热负荷评定方法与最高允许温度比较排气温度热应力其它燃气腐蚀，冷却液腐蚀以及摩擦表面磨损等危害2.2.1燃烧室部件承受的负荷*chapter2柴油机的结构和主要部件482.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理机械负荷热负荷结构特点2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件492.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件502.2.2活塞组件2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件512.2.2活塞组件柴油机活塞：筒形活塞（活塞头+活塞裙+活塞环+活塞销）十字头式活塞（活塞头+活塞裙+活塞环+活塞杆+活塞冷却机构）2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件522.2.2活塞组活塞组的功用及工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件53活塞组的功用与工作条件活塞组件的功用安装的活塞环，与缸套、气缸盖共同组成密闭的气缸工作空间；活塞承受缸内气体压力，经连杆传递给曲轴；在筒状活塞式柴油机中，承受侧推力，起往复运动的导向作用；二冲程柴油机中，开启、关闭气口，控制换气。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件54活塞组的功用与工作条件工作条件受气体力、往复惯性力以及侧推力的周期性作用；高温燃气体周期加热，使活塞材料的强度降低，同时触火面产生热变形和很大的热应力；和气缸之间不可能建立液体动力润滑。筒状活塞式柴油机的侧推力使活塞不断撞击气缸套，引起活塞变形和气缸套振动。在中、高速柴油机中往复惯性力，使得振动加剧。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件55活塞组的功用与工作条件活塞组件的要求活塞强度高刚度大，尽可能减轻重量气密可靠冷却效果好摩擦损失小耐磨损，较少的润滑油消耗量良好的润滑、较小的磨损2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件562.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件572.2.1活塞组件活塞本体材料合金铸铁（铸钢）：较高的机械强度、较小的热膨胀系数以及良好的耐磨和耐腐蚀性能，价格低廉，工艺性好，但密度大，吸热性和导热性差铝合金：密度小，但热强度较差，热膨胀系数较大球墨铸铁和耐热合金：在强载柴油机中，常用这种材料制成薄壁式的活塞结构，以增加其承受热负荷的综合能力。耐热合金钢一般用作组合式活塞的头部材料。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件58活塞的常用材料分类构成名称常用材料大型低速柴油机活塞组合式活塞头耐热合金钢活塞裙耐磨（合金）铸铁中型强载柴油机组合式活塞头铸钢活塞裙球墨铸铁强化度小及小型柴油机一体活塞本体铝合金2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件592.2.2活塞组活塞组的功用及工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组结构活塞销活塞环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件602023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件61筒状活塞组的结构组成活塞、活塞销、活塞环、衬套和活塞销盖2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件62筒状活塞组的结构按其散热方式分：冷却式和非冷却式热量通过活塞环向气缸套及其外侧的冷却水带走头部结构要便于散热热量主要由冷却介质带走。(轴向散热)活塞组件1-活塞本体；2-气环；3-油环；4-活塞销2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件63筒状活塞冷却自由喷射冷却循环冷却振荡冷却2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件64筒状活塞冷却筒状活塞滑油的输送主轴承曲轴中心孔连杆大端连杆中心孔连杆小端活塞销活塞头曲轴箱2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件652023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件662023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件67组合式活塞头部：球墨铸铁或耐热合金钢材料裙部：铝合金或铸铁材料2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件68活塞的改善措施改善措施：圆弧过渡：非冷却整体铝活塞隔热槽：整体铝活塞耐磨镶座：第一环槽

2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件69耐磨镶座活塞环在环槽运动撞击环槽,特别是烧劣质燃料

2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件70活塞运行过程的变形活塞受热膨胀（图2-6活塞顶部变大）活塞裙部的椭圆变形2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件71活塞运行过程的变形变形的原因1）气体力作用；2）侧推力作用；3）裙部金属堆积（活塞销座）2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件72筒形活塞裙部形状

变形情况：设计方法

(1)短轴在活塞销中心线上

(2)销座周围的裙部表面内凹2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件732.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组结构活塞销活塞环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件74活塞销1.功用连接活塞与连杆，将活塞承受的力传给连杆。2.工作条件(1)承受燃烧压力产生的交变冲击力。(2)与活塞销座及连杆的配合面承压面积不大，相对运动速度低，不易形成油膜，润滑条件差，很容易磨损。3.要求足够的疲劳强度、刚度、表面硬度和抗冲击韧性4.材料：低碳优质钢或合金钢+外表面渗碳、淬火处理(表面足够硬度，内部较高韧性)2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件75活塞销5.活塞销与连杆小头及活塞销座的连接方式(1)活塞销与连杆小端固定(半浮动式)/与活塞固定(固定式)优点：增大了刚度，不容易弯曲变形缺点：局部磨损(2)活塞销在连杆小头和活塞销座中浮动(浮动式)优点：结构简单，工作中活塞销座中缓慢转动，磨损均匀，载荷分布均匀，提高疲劳强度。缺点：销、连杆小端与销座的配合间隙要适当要求有轴向定位装置a.弹簧挡圈（卡簧）b.铝合金挡塞2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件762.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组结构活塞销活塞环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件77活塞环活塞环的分类：气环（密封环）和油环活塞环的作用：密封,散热,调节滑油,支承活塞环的工作条件：

1)高温高压燃气体力、往复惯性力、摩擦力、横向振动、气口挂碰等使得运动复杂；

2)缸套失圆、锥度使得交变的张合运动；

3)润滑条件差，产生摩擦和摩损

4)振动挂碰张合产生裂纹和折断,粘着后窜气而失效气环的数量：高2-3，中3-4，低5-6，油环一般是1-2道。目前的趋向是减少环数，强化第一道环。（？）2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件78活塞环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件79活塞环活塞环的材料：硬度比气缸套硬一些(常用显微镜组织细密的珠光体基体)材料使用机型普通灰铸铁强载度不高的中、小功率柴油机合金铸铁强载度提高后的大、中功率柴油机球墨铸铁可锻铸铁高速高强载柴油机的活塞环可采用2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件80活塞环材料性能参数2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件81活塞环镀层比较2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件82活塞环要求：密封、耐磨、抗熔着磨损、弹性、滑油调节材料工作表面的处理：提高耐磨性：镀铬、氮化改善初期磨合性能：镀铜、磷化、渗硫以防粘着磨损：喷钼2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件83活塞环活塞环截面：要求：密封+有利于磨合+控制调节作用。形状：2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件84活塞环不同截面特点（1）1、矩形环优点：结构简单，加工方便缺点：（1）与气缸壁的单位面积压力小，密封和刮油效果都较差；（2）运行时往往因活塞的热膨胀和活塞头的摇摆等原因，使环与缸壁失去正常的接触，引起滑油耗量的增加。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件85活塞环不同截面特点（2）2、锥面环优点：上行布油下行刮油缩短初磨合时间缺点：外圆面上也受到气体压力作用，降低了密封作用，锥面角越大超为严重。一般不能作第一道环，不能装反2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件86活塞环不同截面特点（3）3、梯形环优点：环的相对运动侧面间隙不断变化，把环槽中的积碳压碎并挤压出去侧隙中的气体产生径向分力加强了密封作用单侧楔形环，有扭曲环的特点。缺点：环的制造比较麻烦，其断面强度较低。（耐高温性好，常用于热负荷较高柴油机的第一道气环）2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件87活塞环不同截面特点（4）(4)扭曲环优点：扭曲兼有锥面环优点，良好的气密和刮油作用。缺点：不能装反，增大了环与环槽侧面的磨损内切槽环切槽朝上，外切槽环切槽朝下

2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件88活塞环不同截面特点（5）(5)桶面环优点：接触面积小密封性好，磨损减少。缺点：加工困难，其刮油作用并不强烈。常用作强化柴油机的第一道环。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件89活塞环不同截面特点（6）(6)开槽环(槽面环)优点：有利于润滑和建立油膜，提高了表面接触比压缺点：容易引起漏气适用于润滑条件差、强载度高的柴油机。作第一道活塞环时，槽数不能太多。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件90活塞环活塞环搭口：安装时搭口要求：不在同一直线上，斜口错开a直切口b搭切口c斜切口2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件91活塞环的开口形状密封性：搭切口〉斜切口〉直切口加工性：直切口〉斜切口〉搭切口开口间隙：大了漏气，小了卡死折断。端面间隙：过小易卡死而失去密封性，过大则泵油现象严重。

a直切口b搭切口c斜切口2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件92活塞环的泵油作用2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件93油环油环（活塞下部1~2道环）油环结构结构特点：接触比压大；天地间隙小；泄油孔安装：刮刃的尖端放在下方

2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件942.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件95十字头式活塞1-活塞头；2-活塞环；3-活塞裙；4-承磨环；5、6-冷却机构；7-连接螺栓；8-活塞杆；9-十字头2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件962023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件972023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件982023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件99顶部下凹有什么用?这是什么?活塞环与活塞顶的距离远有什么好处?2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件100十字头式活塞特点：组合式结构活塞头采用薄壁强背的内支承结构活塞采用滑油冷却，热损失较少活塞杆中心钻孔，装套管，形成进出通道环槽与活塞顶距离较大提高可靠性新机型增设了两道承磨环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件1012.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组承磨环

活塞杆填料函活塞的冷却2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件102承磨环为活塞与气缸的磨合而设置的；承磨环在运行中虽已磨平，但不必更换；缸套、活塞换新时承磨环应换新；承磨环的磨损可分析活塞的对中。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件1032.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组承磨环活塞杆填料函

活塞的冷却2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件104活塞杆填料函(StuffingBox)作用：(1)防止contaminant漏入crankcase；

(2)防止LO.带到ScavengeSpace2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件1052023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件106活塞杆填料函(StuffingBox)定位销弹簧刮油环刮油片Lamellaforscraperring2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件107活塞杆填料函(StuffingBox)2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件108活塞杆填料函(StuffingBox)活塞杆填料函的确两种拆卸方法和活塞杆一起拆卸从曲轴箱内拆下

2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件109活塞杆填料函(StuffingBox)特点2个作用由3部分组成，有2种拆卸方法每一道刮油环及密封环都由3段或4段环组成，外面用弹簧箍紧。3种通道：气缸横隔板孔A相连的通道引到机外孔B流回曲轴箱2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件1102.2.2活塞组活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组承磨环活塞杆填料函活塞的冷却

2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件111十字头式活塞-活塞冷却机构2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件1122023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件113十字头式活塞的冷却

喷射—振荡式冷却1-喷嘴；2-活塞环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件114十字头式活塞的冷却绞链式(密封性不好)和套管式(水击现象)对于水冷活塞(套管式)，由于存在着油、水交叉污染的问题，目前已较少使用现代新型柴油机通常利用套管式或铰链式输送机构将同时用于十字头润滑和活塞冷却的高压滑油送入十字头。2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件1152.2.2活塞组（回顾）活塞组的工作条件活塞本体的常用材料筒状活塞组十字头式柴油机活塞组承磨环活塞杆填料函活塞的冷却结构活塞销活塞环2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件116思考题扭曲环的正确安装位置是2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件117思考题关于活塞冷却，正确的说法是活塞冷却是径向散热活塞冷却是轴向散热径向散热型活塞只用于中小型柴油机轴向散热活塞顶部很厚2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件118思考题筒形活塞的裙部在工作中产生的变形是在侧推力作用下使裙部直径沿活塞销轴线方向伸长裙部销座附近金屑堆积多，受热后沿销轴方向有较大的热胀变形作用在活塞顶上的气体力使裙部直径沿销轴线方向伸长A十B十C2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件119思考题某些柴油机的活塞第一道环槽上方，车制一道环形槽，其目的是减轻活塞重量加强缸套润滑减轻第一环热负荷使活塞头有一定的膨胀余地2023/4/1chapter2柴油机结构与主要部件120思考题从柴油机活塞环断面形状分析中，适用于在较高温度环槽中工作的环是矩形环梯形环倒角环扭曲环2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1212.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1222023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1232.2.3气缸（Cylinder）气缸：气缸体和气缸套组成气缸体：单体式，分组式和整体式大尺寸—单体式或分组式（制造、拆装和维修方便）中小型—整体式（减小尺寸和重量、增加刚度）在中小型柴油机中，气缸体不仅做成整体，而且与机架或曲轴箱制成一体，称为机体2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1242.2.3气缸（Cylinder）气缸=气缸套+气缸体2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1252.2.3气缸（Cylinder）2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件126中小型柴油机的机体2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件127ThereasonsformanufacturingthelinerseparatelyThelinercanbemanufacturedusingasuperiormaterialtothecylinderblock.Whilethecylinderblockismodefromagreycastiron,thelinerismanufacturedfromacastironalloyedwithchromium(铬),vanadium（钒）andmolybdenum（钼）.(castironcontainsgraphite,alubricant.Thealloyingelementshelpresistcorrosionandimprovethewearresistanceathightemperatures.)Thecylinderlinerwillwarewithuse,andthereforemayhavetobereplaced.Thecylinderjacketlaststhelifeofengine.Atworkingtemperature,thelinerisalothotterthanthejacket.Thelinerwillexpandmoreandisfreetoexpanddiametricallyandlengthwise.IfTheywerecastasonepiece,thenunacceptablethermalstresseswouldbesetup,causingfactureofthematerial.Lessriskofdefects.Themorecomplexthecasting,themoredifficulttoproduceahomogenous(纯)castingwithlowresidualstresses.Plstranslateabove!2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1282.2.3气缸（Cylinder）气缸的功用气缸工作条件气缸套的要求及材料气缸套的结构形式2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件129气缸的功用及工作条件气缸套的功用与缸盖、活塞共同构成气缸工作空间；筒形活塞柴油机的气缸套承受活塞侧推力，成为活塞往复运动的导程；将活塞组件及本身的热量传给冷却水，使之工作温度适当；二冲程柴油机的气缸套布置有气口，由活塞启闭，实现配气。2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1302.2.3气缸（Cylinder）气缸的功用气缸工作条件

气缸套的要求及材料气缸套的结构形式2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件131气缸的功用及工作条件气缸套的工作条件高温高压燃气直接作用,产生较大的机械应力与热应力;与活塞高速滑动摩擦,产生摩擦和弯曲活塞对缸套的侧推力，活塞撞击;腐蚀,穴蚀；安装预紧力。2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1322.2.3气缸（Cylinder）气缸的功用气缸工作条件气缸套的要求及材料气缸套的结构形式2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1332.2.3气缸（Cylinder）对气缸套的要求强度刚度耐热性能耐磨性能工作中良好的润滑与冷却一定的粗糙度,圆度和圆柱度精度可靠的气封和水封2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1342.2.3气缸（Cylinder）气缸套的材料常用材料有灰铸铁、耐磨合金（含硼、钡、钛、磷、铌等）铸铁和球墨铸铁内表面镀铬、氮化、磷化、表面淬火、喷镀耐磨合金等,提高耐磨性和抗腐蚀性。筒状活塞式柴油机为消除穴蚀损坏现象，增加刚性，减小活塞与气缸套的配合间隙以减小振动，冷却系统的正确设计。2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1352.2.3气缸（Cylinder）气缸的功用气缸工作条件气缸套的要求及材料气缸套的结构形式2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件136气缸套的的结构形式(冷却形式)a)湿式气缸套；b)干式气缸套；c)带冷却水套式气缸套

各自特点?2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件137气缸套的的结构形式(冷却形式)干式特点：（适用于大批量生产的小型柴油机）优点：缸套可以很薄，节省材料缺点：缸套外表面与缸体内孔加工精度度高湿式特点：（应用最广泛）优点：冷却效果良好，制造方便；缺点：要求可靠的冷却水密封冷却水套式特点：避免缸体受冷却水的腐蚀冷却水腔布置合理，中下部温度较高减少腐蚀磨损降低气缸体高度，简化结构减轻重量，对超长行程尤其有利

2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1382.2.3气缸（Cylinder）强载度较高的柴油机气缸套早期低功率缸套解决方法—钻孔冷却2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1392023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1402023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1412.2.3气缸（Cylinder）缸套润滑二冲程柴油机的注油孔常开设在气口的上方，沿圆周均布6～10个注油孔(P49)。2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1422.2.3气缸（Cylinder）缸套润滑某些燃用含硫量高的劣质燃油的筒状活塞式柴油机，在缸套下部也有注油嘴接头辅助润滑2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1432023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1442.2.2气缸套010Coolingjacket022Clamp034Screw046Cylinderliner071O-ring083Non-returnvalve,complete095O-ring117Coolingwaterconnection129Packing142Thrustpiece154Spring166Steelball178Valvehousing201O-ring213Pipe225Screw2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件145S-MC-C型柴油机气缸套PistonCleaningRing/AntiPolishingRing缸套与气缸盖的密封面下移，改善密封面的工作条件和气缸套的工作状况设置一道活塞清洁环(直径比气缸套的内径略小)，可以除去活塞头部的积炭2023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1462023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1472023/4/1chapter2柴油机的结构和主要部件1482.2.3气缸（回顾）气缸的功用气缸工作条件气缸套的要求及材料气缸套的结构形式2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1492.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5故障与维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1502023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1512.2.4气缸盖(CylinderHead)2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1522.2.4气缸盖(CylinderHead)气缸盖的类型气缸盖的功用气缸盖的工作条件气缸盖要求与材料典型气缸盖的结构2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1532.2.4气缸盖(CylinderHead)气缸盖的类型1单体式气缸盖2整体式气缸盖3分组式气缸盖?各有什么特点2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件154不同类型气缸盖的特点单体式气缸盖优点：密封性好；拆装以及检修均较方便缺点：气缸中心距↑，柴油机长度和重量↑整体式气缸盖(缸径<150mm)优点：气缸中心距小，结构紧凑，柴油机刚度↑缺点：易变形，密封性差，结构复杂加工不便。分组式气缸盖介于上述两者之间2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1552.2.4气缸盖(CylinderHead)气缸盖的类型气缸盖的功用气缸盖的工作条件气缸盖要求与材料典型气缸盖的结构2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件156气缸盖功用(Functions)密封，与缸套、活塞组成气缸工作空间；将气缸套压紧于机体正确位置上，使活塞运动正常；安装柴油机各种附件(气缸起动阀,示功阀,安全阀,摇臂)；布置进、排气道，冷却水道等。2.2.4气缸盖(CylinderHead)最复杂的零件2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1572.2.4气缸盖(CylinderHead/cover)气缸盖的类型气缸盖的功用气缸盖的工作条件气缸盖要求与材料典型气缸盖的结构2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件158气缸盖工作条件(WorkingCondition)气体压力(高频脉动机械应力)；安装应力；热应力；腐蚀。2.2.4气缸盖(CylinderHead/cover)2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1592.2.4气缸盖(CylinderHead/cover)气缸盖的类型气缸盖的功用气缸盖的工作条件气缸盖要求与材料典型气缸盖的结构2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件160气缸盖的要求(Requirements)足够的强度,良好的耐热性；材料还应具有良好的浇铸性；足够的刚性,受压面和各种道腔应分别符合规定的压力试验要求;冷却到位，使温度合适阀件拆装方便，维修方便。2.2.4气缸盖(CylinderHead/cover)2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1612.2.4气缸盖(CylinderHead/cover)气缸盖的材料400mm以下灰铸铁,400mm以上球墨铸铁；大型低速柴油机采用铸钢或铸铁-铸钢组合式缸盖2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1622.2.4气缸盖(CylinderHead/cover)气缸盖的类型气缸盖的功用气缸盖的工作条件气缸盖要求与材料典型气缸盖的结构2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件163大型低速柴油机气缸盖的构造1-排气阀孔；2-冷却钻孔；3-垂直孔；4-喷油器孔；5-起动阀孔；6-安全阀和示功阀孔；7-气缸盖螺栓孔；8-冷却水腔；9-冷却水套2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件164特点分析薄壁强背锥形燃烧室有利于换气和燃烧。对称的喷油器有利于油雾化和燃烧室形状的配合缸盖和缸套的接合面下移使接合面不直接受火焰冲击缸套冷却水沿周向均布，冷却均匀。2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件165气缸的密封密封难度高温、高压气缸盖和气缸体在螺栓之间的刚度并非均匀一致不同部位热膨胀不同，密封面发生不均匀变形气体压力引起密封机件动态运动解决方法气缸套顶面上车制出不同形状的环槽气缸盖底面制出凸缘两者之间安装环形密封垫片2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件166缸盖的密封形式

密封垫片的截面形状缸盖密封形式密封垫片的材料应耐热、耐腐蚀和抗压，并且还应有足够高的塑性与弹性2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件167气缸盖螺栓的液压固紧装置2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件168用于单个螺栓的液压工具A.拉伸接头B.带螺纹的工具C.带孔螺钉D.液压活塞E.圆柱F.密封圈G.隔离环H.撬棒I.气缸螺母J.螺栓S.间隙U.用于塞尺测量的凹槽2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件169组合式2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件170中速机气缸盖结构6300型柴油机气缸盖2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件171Wärtsilä32型柴油机气缸盖1-冷却腔；2-气缸盖；3-喷油器；4排气阀孔；5-进气阀孔；6-气阀；7-阀座2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件172Wartsila某一型号气缸盖Thecylinderheadhasbeenredesignedtomaximizethermalefficiency(byincorporatingthelargestpossibleair/gaschannels).Theuseoffourcylinderheadstudsfacilitateseasymaintenance.Thevalvedesignguaranteesexcellentcomponentoperationalbehavior,especiallywithheavyfuel.Rigidityofthecylinderheaddesignensuresadequateanduniformsealingbetweencylinderheadandliner.Rigidityoftheconstructionallowsnodeformationofthevalveseatenvironment.Allconnectionstothecylinderheadareeasytoreachanddisconnect.2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1732023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1742023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件175018-Screw(螺钉)031-Protectivecap(保护帽)043-Nut(螺母)055-Studforexhaustvalve(螺栓)079-Nut080-Studforstartingvalve092-Cylindercover114-O-ring126-Coolingjacket138-Gasket163-Nut175-Distancepipe187-Studforfuelvalve209-Screw?喷油器孔，起动阀孔，缸盖螺栓孔，示功阀，安全阀2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件176思考题气缸盖工作条件恶劣主要原因是（）：气体力使它产生弯曲变形；高温燃气使它产生热应力；触火面燃气的腐蚀；水冷面的穴蚀；结构复杂产生的应力集中；气缸盖安装预紧力2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件177思考题船用柴油机广泛使用的单体式气缸盖的特点有气缸盖与气缸套结合面的密封性好；刚性好；可缩小气缸间距；拆装维修方便；制造成品率高；易变形2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件178思考题气缸盖在机械应力和热应力的作用下，拉伸应力出现在薄弱环节死角处冷却水侧触火面侧2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1792.2燃烧室部件2.2.1燃烧室部件承受的负荷及结构特点2.2.2活塞组2.2.3气缸2.2.4气缸盖2.2.5管理与维护2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1802.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护（FailuresandReasons）气缸套的管理与维护活塞的管理与维护常见缺陷疲劳原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件181气缸盖的常见缺陷（1）贴合面漏气(leak)现象：气泡-漏气、漏水和漏油-停止工作原因：1.缸盖螺栓预紧力不足或严重不均2.密封垫片装反、老化或损坏3.贴合面有杂质在局部梗垫，或贴合面本身有损伤伤痕4.缸盖底面或机体支承面变形，平面度误差严重。2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件182气缸盖的常见缺陷（2）气缸盖翘曲(Warp)现象：塑性变形－密封失效原因：1缸盖螺栓预紧力过大或严重不均；2柴油机长期超负荷或最高爆发压力过大；3气缸盖制造加工残余应力严重。2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件183气缸盖的常见缺陷（3）气缸盖裂纹(Crack)

最易发生在各阀座孔与喷油器座孔之间1缸盖材质不合要求，抗热疲劳强度低。2制造缺陷。没有消除残余应力，局部结构应力集中严重等。3因结构不当或水垢严重，冷却效果差。4柴油机使用、操作不当。如突然加大喷油量，突然向冷却系统补充大量冷水或者频繁起动，停车。2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1842.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护（FailuresandReasons）气缸套的管理与维护活塞的管理与维护常见缺陷疲劳原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件185疲劳原因分析（Causes）热疲劳(Heatfatigue) “鼻梁区”热疲劳裂纹（触火面），发生蠕变，引起局部塑性变形，取决于“冷热”循环次数的低循环疲劳机械疲劳(Mechanicalfatigue)

底板内侧表面裂纹（水冷面），阀孔尖角处应力集中严重,与发动机的累计转数有关，称高循环疲劳腐蚀疲劳(Corrosivefatigue)

气缸盖在密封凸缘处冷却水侧容易发生腐蚀疲劳裂纹2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1862.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护（FailuresandReasons）气缸套的管理与维护活塞的管理与维护常见缺陷疲劳原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件187气缸盖裂纹的检测方法(1)开车前冲车时，观察示功阀有无水汽、水珠喷出。(2)运转中，观察冷却水压力，出口温度是否升高，冷却水柜水位是否正常，滑油中是否有水，油位是否升高。(3)烟囱是否冒白烟(4)吊缸时，活塞顶部有积水或锈痕，表明气缸盖有裂穿现象。可以采用渗透探伤和水压试验等方法检验2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1882.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护（FailuresandReasons）气缸套的管理与维护活塞的管理与维护常见缺陷原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件189维护管理中应注意的事项（1）在柴油机投入运行前，彻底清洗冷却水腔，保证水路畅通。（2）运转中适时清除水垢和铁锈，保证传热条件良好。（3）控制冷却水的品质，按说明书的规定控制好冷却水的温度、温差和流量。（4）避免长时间超负荷运转，防止过热。（5）当采用外源驱动冷却水泵时，柴油机停车后，不应过早停止冷却水循环，以避免产生冷却水“过后沸腾”现象；起动柴油机时，应避免暖机不足而过猛增加负荷。2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1902.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护（FailuresandReasons）气缸套的管理与维护活塞的管理与维护2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1912.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸套的常见缺陷磨损（熔着、磨料和腐蚀）裂纹（易发生在安装凸肩与外圆转角处，或在燃烧室内壁或气口间筋肋间）穴蚀（外表面蜂窝状小孔，由电化学腐蚀和空泡引起）泄漏（密封圈失效）2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件192三种磨损的比较熔着磨损：（严重时会引起拉缸）金属直接接触磨擦→局部高温→熔融粘着、脱落→扩大→熔着磨损活塞在上止点第一道活塞环附近最严重材质\加工\外形尺寸\油孔布置\气缸油量和品质\缸套温度\对中磨料磨损：硬质颗粒进入磨擦面之间形成磨料提高燃油净化质量，确保燃油良好燃烧平行直线状的拉伤痕迹腐蚀磨损（冷腐蚀或低温硫酸腐蚀）油中含硫+氧化+低温易在缸套中下部生成，刮到上部腐蚀疏松的细小孔穴2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件193穴蚀外表面蜂窝状小孔电化学腐蚀（开式）：冷却水作电解质腐蚀阳极区空泡腐蚀（闭式）：侧推力形成高真空和高压措施：安装防腐锌板冷却水中加缓冲剂和防锈油增加壁厚提高支承刚度减少缸套的轴向支承距离减小活塞与缸套的装配间隙冷却水有合理的温度与压力2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1942.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护气缸套的管理与维护活塞的管理与维护（FailuresandReasons）常见缺陷原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1952.2.5管理与维护(managementand

maintenance)活塞组常见缺陷活塞裂纹(低频热应力+高频热应力)活塞顶的烧损(直流扫气和油冷活塞较多)活塞环的异常磨损、粘着和折断活塞销产生磨损和裂纹2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1962.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护气缸套的管理与维护活塞的管理与维护（FailuresandReasons）常见缺陷原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件197活塞裂纹分析1-触火面周向断续裂纹；2-触火面起吊螺钉孔裂纹；3-触火面放射状树枝形裂纹；4-触火面材料缺陷裂纹；5-触火面阀坑处裂纹；6-冷却侧材料缺陷裂纹；7-活塞环槽圆角处裂纹；8-冷却侧周边圆角处裂纹；9-冷却液入口端部裂纹；10-冷却侧支承肋圆角处裂纹活塞裂纹分析上下表面温度差，产生热应力，上压下拉，停车后顶部残余拉应力，裂纹通常在拉应力的作用下产生;上壁产生高温蠕变，产生的低频应力(主要作用)，每循环的温度波动产生的高频应力；高频热应力对导致裂纹的作用不大触火面裂纹主要是由低频热应力引起的冷却水侧裂纹主要是由气体力和热应力共同作用引起的2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件1982023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件199活塞顶的烧损喷油器喷出的油束直接到达活塞顶面，活塞的冷却腔太脏使冷却不良、导热不好、局部过热等，会使烧损速度加快；在直流扫气及油冷柴油机活塞上出现较多2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件200活塞环的异常磨损、粘着和折断活塞环的异常磨损外表面光滑无毛刺，较清洁，无硬化层，呈鼓形有较均匀的划痕，无光泽，表面无硬化层硬质颗粒划伤正常磨损缺油平直，棱边锐利，有不规则的斑点，有硬化层正在变好的旧过度磨损。弧形出现，沿棱边出现了平滑且较软的带状区，但中心尚有磨痕和硬化层。加强润滑，就会正常2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件201活塞环的异常磨损、粘着和折断活塞环的粘着活塞环区沉积物压进环槽间隙中，固化后阻止活塞环运动活塞或气缸过热、滑油过多、滑油不净、燃烧不良等原因造成的。将导致气缸漏气、活塞环失去弹性、活塞环断裂，严重时形成拉缸。2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件202活塞环的异常磨损、粘着和折断活塞环的折断的原因(密封困难+进入增压器)活塞环压入环槽内积炭搭口间隙过小

气缸套失圆，锥度，环端挂碰气口环槽过度磨损，扭转和弯曲活塞头部热膨胀变形使环槽缩小且向下倾斜环和气缸套上的磨台撞击2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件2032.2.5管理与维护(managementand

maintenance)气缸盖的管理与维护气缸套的管理与维护活塞的管理与维护（FailuresandReasons）常见缺陷原因分析检测方法维护管理2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件2042.2.5管理与维护(managementand

maintenance)活塞组件的管理要点

防止燃气对活塞造成的热负荷和机械负荷过大，应限制柴油机的负荷，尤其避免长期超负荷运转。限制燃气对活塞组件的高温破坏作用应是第一位的。降低活塞组的摩擦磨损，防止发生异常磨损和粘着磨损，保证柴油机安全工作（注油量过大，刮油环失效）2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件2052.2.5管理与维护(managementand

maintenance)燃烧室部件的管理要点

磨合(方法、滑油品质与数量)严格控制柴油机的运行参数在所规定的范围内(油温、水温、水压、排气温度)

良好的润滑，特别是要确保活塞组和气缸之间的良好润滑（气缸注油、运转时的声音）检修时仔细观察活塞组的状况并测量有关的尺寸数据

(观察孔/扫气口检查，吊缸)2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件206思考题气缸盖的损环形式有几种?气缸盖最易发生裂纹的地方在哪里?2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件207思考题如何区分三种不同磨损?请根据三种不同的磨损，谈谈相应的措施2023/4/1chapter2柴油机结构和主要部件208思考题柴油机气缸套因热应力产生的疲劳裂纹首先出现在：缸套内壁上端缸套内壁下端扫气口附近缸套的冷却水表面2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件209Chapter2柴油机的结构和主要部件2.1柴油机的结构2.2燃烧室部件2.3曲柄连杆机构2.4柴油机的主要固定件2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件210知识回顾主要运动件连杆组件曲轴十字头组件活塞中小型柴油机大型低速柴油机2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2112.3曲柄连杆机构2.3.1连杆组2.3.2十字头组2.3.3曲轴组2.3.4故障管理及维护2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2122.3.1连杆(connectingrod)2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2132.3.1连杆(connectingrod)2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2142.3.1连杆(connectingrod)连杆的功用及工作条件连杆的要求与材料筒形活塞式连杆结构十字头式柴油机连杆结构V型柴油机连杆连杆螺栓2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2152.3.1连杆(connectingrod)连杆的功用将活塞的直线运动转换为曲轴的回转运动连杆的工作条件①承受、传递气体爆发力和活塞连杆小端等往复运动惯性力；②受力周期性变化循环冲击，形成疲劳损害，二冲程连杆始终受压，四冲程连杆在排气冲程上死点附近受拉，其它时刻受压；③大小端与活塞销（或十字头销）及曲柄销摩擦磨损；④受压缩载荷时连杆会产生纵向弯曲。摆动平面内的弯曲比另一方向的弯曲要大。2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2162.3.1连杆(connectingrod)连杆的功用及工作条件连杆的要求与材料筒形活塞式连杆结构十字头式柴油机连杆结构V型柴油机连杆连杆螺栓2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2172.3.1连杆(connectingrod)要求与材料①具备足够的刚度和抗冲击疲劳强度；②尽可能质量轻，惯性小；③连杆轴承应耐磨可靠；④连杆螺栓应有较高疲劳强度和联接可靠。⑤都用优质钢材模锻后加工制造，材料有35、45、35CrMn、40Cr等，并采用正火或调质等热处理。2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件2182.3.1连杆(connectingrod)连杆的功用及工作条件连杆的要求与材料筒形活塞式连杆结构十字头式柴油机连杆结构V型柴油机连杆连杆螺栓杆身连杆大端连杆小端2023/4/1chapter2柴油机主要结构和部件219筒状活塞式柴油机的连杆连杆杆身(中碳钢或合金钢，自由锻造或模锻毛坯

)1-连杆本体；2-小端轴承；3-大端上瓦；4-轴承盖；5-大端下瓦；6-连杆螺栓；7-油孔；8-空心定位销；9-锁紧