内燃机车柴油机 课件 项目2 内燃机车柴油机结构认知1

机车动力装置检查与维修专业核心能力培养课程任务3-1固定件认知复习提问1、请写出DF8B型内燃机车的机油系统各部件安装位置。2、请写出HXN5型内燃机车的机油系统各部件的作用。3、请叙述柴油机的基本组成结构，并对每个组成系统的作用进行说明。21425768109任务目标一、能掌握柴油机固定件的基本结构和作用；二、能掌握柴油机固定件与主要关联件的基本装配关系；三、能掌握柴油机固定件的工作特点；四、能说明柴油机固定件检修的主要技术要求。任务3-1-1-116V280型柴油机机体任务3-1-1-116V280型柴油机机体柴油机机体是由气缸体和曲轴箱两部分构成的一个整体式刚性构架。

16V280ZJA型柴油机机体（1）机体顶板：16个孔、缸心距455mm、错开86mm、4个螺栓孔、3个安装孔。（2）主轴承座：柴油机的一道龙骨、450mm、横拉螺栓孔。（3）气缸箱体：V形夹角50度。（4）机体夹角的利用：上层为进气稳压箱（空气腔）的一部分，中间为冷却水道，下层为主机油道。（5）凸轮轴箱、曲轴箱检查孔（6）机体前后端及底面气缸安装孔缸头紧固螺栓孔冷却水孔曲轴箱检查孔凸轮轴检查孔横拉螺栓孔进气挺柱孔排气挺柱孔喷油泵柱塞孔凸轮轴安装孔冷却水泵安装孔任务3-1-1-216V280型柴油机主轴瓦及连杆瓦（1）滑动轴承原理油膜的形成：零件表面有油楔的几何形状；充足且黏度足够的机油；两零件的相对运动。影响油膜厚度的因素——轴颈转速、机油黏度、轴承间隙、轴承载荷、轴颈直径、轴颈宽度等（2）16V280ZJ型柴油机的主轴承主轴承采用滑动轴承。前8档为径向支承主轴承，第九挡还有止推作用。组成结构：主轴承座、主轴瓦、主轴承盖、主轴承螺栓、螺母、横拉螺栓等。下瓦背面开有定位销孔，与主轴承盖用定位销定位。上瓦内圆面开有油槽。并钻有5个进油孔。下瓦为受力瓦，不开油槽。连杆瓦连杆瓦

连杆瓦为双金属板薄壁轴瓦，厚4.875～4.90mm，宽84mm，理论外径ø220mm。上、下瓦均由定位唇分别与连杆体和盖定位。下瓦内圆面开有油槽，并钻有9个进油孔。上瓦为受力瓦，不开油槽。如同主轴瓦，上、下瓦的对口面以下一段范围内有一定的减薄量；上、下瓦的对口处均开有垃圾槽和防止穴蚀和冲蚀作用的缓冲油槽。任务3-1-1-316V280型柴油机气缸1、气缸套内壁珩磨出具有一定规格的网纹，使摩擦面的润滑有良好的效果。（无减磨环）2、气缸套凸缘、钢质垫圈、气缸盖和机体四者间的贴合面处于同一个环带上。3、气缸套凸缘与气缸盖之间装有镀铜的钢质垫圈，用以密封燃烧室气体；并根据上止点位置，调整压缩容积。4、气缸套顶部凸缘的下平面贴靠机体的气缸孔顶平面作为轴向定位，以缸套外圆柱面的上、下定位带分别与机体气缸孔的上、下孔相配，作为径向定位。任务3-1-1-316V280型柴油机气缸盖气缸盖用四个螺柱紧固在机体上，它的底面盖住气缸，起着密封气缸的作用，并与活塞顶面和气缸套形成燃烧室。气缸盖内部装有喷油器和四个气门，并布置有串联式的进、排气道以及水腔，顶面装有气门驱动机构，侧面装有示功阀。1、手轮组成2、调整螺钉3、工艺堵4、挺杆套筒5、示功阀6、芯堵7、锁紧螺母8、喷油器套管11、气门导杆12、气门弹簧下座13、气门座紧固螺栓孔喷油器安装孔气缸盖出水孔排气孔进气孔示功阀示功阀图3-1-7示功阀1-支承座；2-阀体；3-心轴组装；4-接头；5-调节垫片；6-手轮。示功阀的作用1、在示功阀上接上一个压力表，可以检测缸内压缩压力或爆发压力的数值。2、柴油机长时间未用，在启机前，应先打开示功阀进行甩车，以排除气缸内积存的油和水任务3-1-1-5机座、油底壳、连接箱及机体支承机座任务3-1-1-5机座、油底壳、连接箱及机体支承油底壳1－安全阀；2－中间滤网架；3－吸油口滤网；4－油底壳；5－辅助油泵吸油管垫；6－油尺；7－起动油泵吸油管垫；8－进离心式滤器垫；9－回油孔垫片；10－出油总管垫片；11－机油泵垫片；12－放油螺堵。

课堂小结1、16V280型、GEVO16型柴油机机体的结构和各表面特点。2、16V280型、GEVO16型柴油机气缸套的结构和作用。3、16V280型、GEVO16型柴油机气缸盖的结构特点和作用。4、16V280型、GEVO16型柴油机机座、油底壳、连接箱、机体支承的结构特点和作用。5、16V280型柴油机曲轴箱防爆装置的基本结构和工作机理。课后作业1、简述16V280ZJ型柴油机机体的作用和工作特点？2、说明16V280ZJ型柴油机曲轴箱防爆装置的基本结构和工作机理。3、简述GEVO-16型柴油机机体结构上的特点。机车动力装置检查与维修机车教研室|铁道机车教学团队辽宁铁道职业技术学院铁道机车系专业核心能力培养课程任务3-2运动件认知复习提问1、请写出DF8B型内燃机车防止曲轴箱压力超高的措施。2、请叙述16V280型柴油机自由端安装的配件有哪些？任务目标一、能掌握柴油机运动件的基本结构和作用；二、能掌握柴油机运动件与主要关联件的基本装配关系；三、能掌握柴油机运动件的工作特点；四、能说明柴油机运动件检修的主要技术要求。任务3-2-116V280型柴油机运动件活塞组齿轮传动盘车机构曲轴组连杆组任务3-2-1-1活塞组一、活塞组的作用及工作环境二、活塞组的结构活塞组的组成：1、活塞2、活塞环3、活塞销1、活塞的结构活塞由活塞头，活塞体组成。采用钢顶吕裙式，活塞头与活塞体用螺栓连接，内有油道相通。活塞头：顶面为浅ω形状，开有避阀穴，外侧三道环槽，内部有油腔。活塞体：外侧为活塞裙，上面有两道环槽，内设活塞销座，用于活塞销安装。2、活塞销的结构活塞销用于连接活塞与连杆，销体表面开有3排油孔，内部相通，中间为进油孔，两侧为出油孔。3、活塞环的结构活塞环的作用：密封、传热、布油、支承。前三道为气环，前两道，矩形；第三道锥形。后两道为油环。活塞环泵油活塞环刮油4、活塞组的油路机油从连杆小头衬套的油槽经活塞销中部的3个油孔进入中空油道，由活塞销两端各3个油孔流入活塞销座孔起润滑作用。销座孔里对应于活塞销两端油孔位置开有油槽，活塞体顶面2个油孔与此槽钻通，机油从活塞销油孔经此槽和活塞顶油孔进入活塞顶的环形冷却油腔，再经6个油孔进入活塞顶中央冷却油腔，并由油腔下部中央的出油孔流回油底壳。4、活塞组的油路连杆小头衬套活塞销活塞销座环形冷却油腔中央冷却油腔油底壳二、连杆组的作用及工作环境1、连杆组的组成结构连杆轴承连杆衬套：外圆面与小头孔过盈配合，内圆孔与活塞销相配合，具有较小的配合间隙。连杆瓦：连杆瓦的上半瓦为工作瓦，内表面一般不开油槽，下半瓦为非工作瓦，内表面开油槽及出油孔。2、连杆组的内部油路2、连杆组的内部油路连杆颈连杆盖连杆瓦连杆大端

连杆体连杆小端连杆衬套三、曲轴组的作用及工作环境1、曲轴组的组成结构1、曲轴2、垫圈3、压套4、挡圈5、螺母6、密封垫7、主轴颈油堵8、拉紧螺栓9、平衡块10、销11、平衡块螺钉12、销13、定位销2、曲轴组的内部油道2、曲轴组的内部油道主机油道主轴承座主轴颈曲轴内部油道连杆颈4、卷簧减振器与联轴节卷簧减振器（自由端）弹性联轴节（输出端）一、齿轮传动装置课堂小结1、16V280型、GEVO16型柴油机活塞组的结构和特点。2、16V280型、GEVO16型柴油机连杆组的结构和作用。3、16V280型、GEVO16型柴油机曲轴组的结构特点和作用。4、16V280型、GEVO16型柴油机曲轴、连杆、活塞内部的机油通路。5、16V280型柴油机活塞环的特点以及活塞环安装时的要求。课后作业1、简述16V280ZJ型柴油机曲轴、连杆、活塞的内部机油通路。2、说明16V280ZJ型柴油机活塞环的特点、作用以及安装时的要求。3、简述16V280型柴油机齿轮传动装置各齿轮的作用。机车动力装置检查与维修辽宁铁道职业技术学院铁道机车系专业核心能力培养课程任务3-3配气机构认知复习提问1、请写出16V280型柴油机活塞环的结构和特点。2、请叙述16V280型柴油机曲轴组、连杆组、活塞组之间的内部油路。3、请写出柴油机配气机构的组成及功用。任务目标一、能掌握柴油机配气机构的任务和工作要求；二、能掌握柴油机配气机构的基本组成；三、能说明柴油机配气机构的装配关系；四、能说明柴油机配气机构的动作关系；五、能说明柴油机配气机构的检修主要技术要求。二、

16V280型柴油机配气机构动作原理任务3-3-1-2气门机构气门机构的基本组成一、气门

气门与气门座：气门由头部和杆部组成，气门头部呈圆盘形，直接与燃烧室的高温燃气相接触。气门尾部有环形槽，用以安装气门锁夹。气门座是气缸盖上气门座合的部位，它与气门相配合，对气缸起密封作用，对气门头部起散热作用。一般，气门座上镶嵌有气门座圈。二、气门锁夹三、气门座安装在气缸盖上的嵌入式气门座为环形结构，它以冷冻的方式装入气缸盖的气门座孔内。采用嵌入式的气门座是为了增加气缸盖的使用寿命。当气门座面磨损超过限度时，只需要更换气门座。注：修程更换气门时，要注意与气门座的匹配，防止气门与气门座不匹配造成漏气。三、气门导管气门导管：气门导管压装在气缸盖上，对气门起导向和传热作用，并保证气门与气门座正确座合。四、气门弹簧

气门弹簧：气门弹簧的作用是保证气门和气门座在关闭时的密封，防止气门落座时产生弹跳现象。由内外两圈弹簧组成，且绕向相反。气门机构气门驱动机构

气门驱动机构是气门机构的传动元件，柴油机的曲轴通过气门驱动机构把作用力传到气门，借以按配气相位要求准时启闭气门。主要由齿轮传动装置、凸轮轴、气门挺柱（推杆）、气门推杆（挺杆）、气门摇臂、气门横臂等组成。正时齿轮传动系统一、凸轮轴凸轮轴的中空部分作为油道，润滑油可通过径向油孔润滑各档轴承。鉴于机体布置要求，两根凸轮轴都是由最后一档轴颈处的油孔注入润滑油。凸轮轴的端部都拧有螺堵用来密封。

气门挺柱传递凸轮的运动和推力，将凸轮的回转运动变成往复运动，并将这种运动传给推杆。二、挺柱机构

气门推杆用来传递凸轮轴经过气门挺柱传来的运动和推力。推杆两端制成凹球面或球头。三、推杆、推杆套

气门摇臂实际上是一个杠杆，他将气门推杆传来的力改变方向和位置，传递给气门横臂。摇臂轴是空心轴，内孔形成润滑油道。四、摇臂

气门横臂传递摇臂的作用力，驱使2个同名气门同步开启。气门横臂内部钻有十字形油道。五、横臂二、挺柱、推杆、摇臂与横臂课堂小结1、16V280型、GEVO16型柴油机配气机构的结构和特点。2、16V280型、GEVO16型柴油机配气机构的驱动过程。3、16V280型、GEVO16型柴油机凸轮轴的结构特点和作用。4、16V280型、GEVO16型柴油机气门间隙的调整方法。课后作业1、简述16V280ZJ型柴油机配气机构中进、排气门的开启过程。2、说明GEVO16型柴油机活气缸盖的特点、作用以及各安装孔的作用。3、简述16V280型柴油机气门间隙的调整方法。机车动力装置检查与维修机车教研室|铁道机车教学团队辽宁铁道职业技术学院铁道机车系专业核心能力培养课程任务3-3进排气系统认知复习提问1、简述16V280ZJ型柴油机配气机构中进、排气门的开启过程。2、说明GEVO16型柴油机活气缸盖的特点、作用以及各安装孔的作用。任务目标一、能说明柴油机进排气系统的任务和工作要求；二、能掌握柴油机进排气系统的基本组成；三、能说明柴油机进排气系统的循环通路；四、能说明涡轮增压系统运用中的几个常见问题；任务3-3-116V280Z型柴油机进排气系统一、16V280型柴油机增压系统作用：利用气缸排出的高温高压的废气的能量，进入增压器的涡轮继续膨胀作功，驱动涡轮并带动同轴的压气机旋转，使流经压气机的新鲜空气压力升高，再经中冷器冷却，使增压后空气温度降低，密度增大，增加进入气缸的空气量，从而可以喷入更多的燃油燃烧以提高柴油机的输出功率。一.增压系统组成：排气管路、废气涡轮增压器、中冷器、进气管路

在涡轮增压柴油机上，涡轮机是一种动力机械，它把燃气的一部分能量变成机械能。压气机是一种工作机，它把涡轮机传来的机械能转变成空气的压力能。东风8B型机车采用的是VTC254-13型增压器。二、

涡轮增压器

空气滤清器阻拦或去除进气中的灰尘和杂质。东风8b型机车采用离心回旋——金属板网复合式空气滤清装置，装在机车动力室车体左、右侧壁上。工作时，外界新鲜空气先经离心回旋式过滤装置进行一级滤清，然后进入钢板网滤清装置进行二级滤清。清洁空气经风道及帆布连接套后进入压气机升压，压力空气经中冷器冷却后进入稳压箱。三、空气滤清器

机车柴油机的中冷器采用管片式水——空冷却器。中冷器由柴油机低温水系统供水，冷却水从进水管流入，出水管流出。压缩空气从上方进入，从下方流出，进入稳压箱。四、中冷器

16V280ZJA型柴油机采用脉冲涡轮增压系统。进、排气管路布置在柴油机V形夹角中央的上方。

排气通路：气缸→排气门→气缸盖排气道→排气支管→排气总管→增压器涡轮机→排气烟道→大气。进气通路：大气→空气滤清器→增压器压气机→扩散弯管→中冷器→收敛弯管→进气稳压箱→进气支管→气缸盖进气道→进气门→气缸。五、涡轮增压系统运用中的常见问题一、离心式压气机的喘振

1、系统阻力增加2、增压器或柴油机本身故障3、暂时失配二、增压压力不足

1、进气过程堵塞2、燃气流道沾污和积碳3、增压器故障三、增压器异常振动1、增压器内部零件故障2、增压器安装松动课后作业1、简述柴油机增压器发生喘振时，会对柴油机造成哪些危害。2、说明16V280、GEVO16型柴油机活气缸盖的特点、作用以及各安装孔的作用。3、简述16V280型柴油机进排气系统的通路。机车动力装置检查与维修机车教研室|铁道机车教学团队辽宁铁道职业技术学院铁道机车系专业核心能力培养课程任务3-5燃油系统认知复习提问1、简述16V280型柴油机进排气系统的通路。2、简述柴油机增压器发生喘振时，会对柴油机造成哪些危害。任务目标一、能说明柴油机燃油气系统的任务和工作要求；二、能掌握16V280型、GEVO16型柴油机燃油系统的基本组成；三、能说明燃油系统主要零部件的工作原理；任务3-3-116V280型柴油机燃油系统一、燃油系统组成及通路燃油系统：燃油系统包括低压输油系统及高压供油——喷射系统两个部分。低压输油系统包括燃油箱、燃油输送泵、粗滤及精滤器、燃油预热器、低压输油及回油管道等部件。高压喷射系统包括喷油泵、喷油器及高压油管等部件。二、

燃油箱二、

燃油泵及燃油滤清装置燃油泵电机组燃油粗滤器燃油粗滤器燃油精滤器工作原理燃油精滤器工作原理喷油器组成课堂小结1、16V280型、GEVO16型柴油机燃油系统的结构和特点。2、16V280型、GEVO16型柴油机进燃油系统的通路。3、16V280型、GEVO16型柴油机燃油的结构特点和区别。4、16V280型、GEVO16型柴油机燃油运用中常见的故障。课后作业1、简述16V280ZJ型柴油机燃油系统的基本工程及循环通路。2、叙述16V280型柴油机喷油泵的工作原理。3、简述16V280型柴油机喷油器的工作原理。机车动力装置检查与维修机车教研室|铁道机车教学团队辽宁铁道职业技术学院铁道机车系专业核心能力培养课程任务3-6调控系统认知复习提问1、简述16V280型柴油机喷油器的工作原理。2、简述16V280型柴油机燃油系统的通路。任务目标一、能说明柴油机调控系统的任务和工作要求；二、能掌握16V280ZJ型柴油机调控系统的基本组成；三、能说明C型联合调速器的工作原理；任务3-6-116V280Z型柴油机调控系统一、调控系统功用及组成调控系统是由调速器、调控传动装置、超速停车装置和控制拉杆等组成。调控系统的作用是保证柴油机在各个转速下的稳定运转和在给定转速下的功率恒定，实现工况的快速、平稳过渡，并具有超速保护功能。柴油发电机组调控的目的和调控对象（1）调控的对象:柴油机的转速n和主发电机的功率p。（2）调控的目的:a:司机控制器手柄位不变时，如果柴油机的负荷发生变化，联合调节器自动调整柴油机的供油量，使柴油机转速稳定，主发电机功率恒定。如果柴油机的负荷发生变化，不进行调控，可能出现空转不稳、甚至熄火，突然卸载时可能飞车，柴油机转速波动，时而欠载、时而超载的现象。

b:司机控制器手柄位改变时，人为地增加或减少柴油机的供油量，改变柴油机的转速以及主发电机的输出功率。（3）调控装置：全制式液压联合调节器二、C型联合调节器的结构组成二、C型联合调节器的结构组成柱塞结构柱塞结构调速滑阀柱塞下移柱塞上移油马达电阻三、

转速调节系统

调速器：是调控系统的重要组成部分，调速器通过调控传动箱，感知柴油机转速的变化，借助调控杠杆机构将调速器的控制动作传递给喷油泵齿条。四、

功率调节系统

电传动内燃机车上采用全制液压式转速—功率联合调节器，能做到在每一档位上有预定的转速、输出功率和燃油消耗量。

C型联合调节器的功调系统由功调滑阀组、功率伺服器（油马达及变阻器）及联合杠杆等组成。

柴油机负荷的瞬时变动引起转速的瞬时变化，在调速过程中动力活塞杆相应动作，通过联合杠杆，引起功调滑阀组动作，功率伺服器执行相应动作。功率伺服器调节测速发电机的励磁电阻，以改变励磁机的励磁电流值，励磁机的输出电流即牵引发电机的励磁电流，随着励磁电流的改变，牵引发电机输出的功率也相应改变。因此，柴油机外界负荷变化，通过功率伺服器的调节作用，最终使柴油机的总负荷保持不变。六、

调控传动总成和超速保护装置课堂小结1、16V280型柴油机调控系统的结构和特点。2、启动时，16V280型柴油机调控系统的原理。3、16V280型柴油机超速保护装置的工作原理。4、16V280型柴油机调控系统的基本及功用。课后作业1、简述16V280ZJ型柴油机调控系统的基本组成及功用。2、叙述16V280型柴油机启动时，调速器的工作原理。3、叙述16V280型柴油机启动时，调速器的工作原理。。机车动力装置检查与维修专业核心能力培养课程任务3-7机油系统认知复习提问1、启动时，16V280型柴油机调速器的工作原理。2、简述16V280型柴油机调控系统的组成。任务目标一、能说明柴油机机油系统的任务和工作要求；二、能掌握16V280ZJ型柴油机机油系统的基本组成；三、能熟知16V280ZJ型柴油机机体内部油路；任务3-7-116V280Z型柴油机机油系统一、机油系统的概述

柴油机运转时，一些零部件之间发生相对运动，使其表面间产生摩擦和磨损，为了使其可靠运转及延长使用寿命，必须在其工作时具有良好的润滑条件，因而设置机油系统。机油系统设置以下几个部分：滤清装置、加压装置机油系统的作用：

1.减磨作用2.清洗作用3.冷却作用

4.密封作用5.防锈作用常见的润滑供油方式：

飞溅供油润滑，如柴油机气缸内表面、部分传动齿轮等；

手工添加供油润滑，如盘车机构、万向十字联轴节等；

压力供油润滑，柴油机中重要零部件都采用压力润滑。1.稀释任务3-7-116V280Z型柴油机机油系统一、机油系统的概述机油变质的几种形式任务3-7-116V280Z型柴油机机油系统一、机油系统的概述机油变质的几种形式2.乳化任务3-7-116V280Z型柴油机机油系统一、机油系统的概述机油变质的几种形式3.老化一、机油系统的主要组成结构主机油泵主机油泵采用大模数、高线速度、大齿宽、小端面和小的径向间隙的主、从动齿轮泵。这种油泵供油均匀，使用可靠，结构简单，重量轻，便于制造与维修。满足大功率柴油机的需求。一、机油系统的主要组成结构主机油泵机油滤清器机油滤清器机油离心式滤清器1－转子组成；2－外罩壳；3－衬套；4－转子止退垫圈；5－转子轴；6－标牌；7螺套；8－弹簧；9－减压阀座；10－止退垫圈；11－接头体；12－螺套；13－滤清器座。机油离心式滤清器增压器滤清器机油热交换器冷却水在管内流动，机油在管外沿隔板迂回流动，通过铜管壁进行热交换，达到冷却机油的目的。在冬季启动柴油机前，可作为加热机油用。机油热交换器启动机油泵2、主机油泵及油管5、增压器机油滤清器缸头处机油管路缸头处机油管路

（1）DF8B型机车柴油机机油循环油路由启动、预热及工作主循环油路组成。

启动循环油路：柴油机启动时使用（启动泵工作）；

辅助循环油路：柴油机预热时使用（辅助泵工作）；

工作主循环油路：柴油机工作时使用（主机油泵工作）。

（2）注意的几个问题

a.机油循环系统通路上设有机油压力传感器，由于检测机油各压力值；

b.运行中，机油温度应维持在70~80℃，最高不超过88℃。

课后作业1、16V280ZJ型柴油机启动时，机油系统的循环通路。2、叙述16V280型柴油机机油热交换器的工作原理。机车动力装置检查与维修机车教研室|铁道机车教学团队辽宁铁道职业技术学院铁道机车系专业核心能力培养课程任务3-8冷却水系统认知复习提问1、启动时，16V280型柴油机机油系统的循环通路。2、简述16V280型柴油机机油系统的组成。任务目标一、能说明柴油机冷却水系统的任务和工作要求；