曲轴飞轮组的结构与检修年月课件

2023年3月曲轴飞轮组的结构与检修回顾进气与排气系统的故障分析◆了解柴油机燃料供给系的功用及组成。◆了解可燃混合气的形成与燃烧。◆了解柴油机燃烧室的形状及特点。一、柴油机的特点1.压缩比大(16~22)、热效率高(30%~40%)、经济性好；油路系统机件精密、耐用，故障少。2.混合气的形成和燃烧方式不同于汽油机。高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃后边喷边燃。3.柴油机的CO和HC排放低，NOx较多；大负荷，易产生碳烟颗粒。4.柴油机结构复杂、质量大、加工精度高、制造成本较高。5.柴油机的排气噪声大。二、柴油柴油是在533~623K的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳量为87%，含氢量为12.6%，含氧量为0.4%。柴油的使用性能指标有：发火性———指燃油的自燃能力，十六烷值越高，发火性越好。蒸发性———由燃油在蒸馏实验中的馏程和闪点决定。黏度———表示燃油的流动性，黏度越小，流动性越好。凝点———指柴油冷却至开始失去流动性时的温度。三、柴油机燃料供给系的功用及组成1.功用完成柴油的储存、滤清和输送工作，按柴油机不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷雾质量将柴油喷入燃烧室，使其与压缩后的空气迅速而良好地混合和燃烧，最后将废气排入大气。2.组成(1)燃料供给装置由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器及回油管等组成，如图所示。(2)空气供给装置由空气滤清器、进气管等组成，部分机型带有增压器。(3)混合气形成装置主要指燃烧室。(4)废气排出装置由排气管及排气消声器等组成。柴油机燃料供给装置1—回油管2—柴油滤清器3—喷油器4—高压油管5—喷油泵6—溢流阀7—喷油提前器8—输油泵9—柴油箱10—调速器四、可燃混合气的形成与燃烧1.可燃混合气形成与燃烧的特点柴油机可燃混合气的形成与燃烧都是在燃烧室内进行的。混合气的形成与燃烧是一个非常复杂的过程，其主要特点是：(1)混合与燃烧的时间很短，约为0.0017~0.004s(气缸内)。(2)可燃混合气的形成与燃烧过程是连续重叠进行的，即边喷射、边混合、边燃烧。2.可燃混合气形成与燃烧的四个时期柴油机的燃烧过程(1)备燃期：从喷油开始→开始着火燃烧为止(A→B)。随着雾状柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反应，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧做好了准备。这一时期很短，一般为0.0017~0.004s。(2)速燃期：从燃烧开始→气缸内出现近似最高压力时为止(B→C)。火源中心已经形成，混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行的，因此，气缸内的压力和温度升高很快。(3)缓燃期：从出现近似最高压力→喷油结束为止(C—D)。这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。(4)后燃期：缓燃期以后的燃烧(D→E)。这一时期，虽然喷油器已结束喷油，但仍有少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气行程还在燃烧。3.影响柴油机燃烧过程的因素(1)燃油性质燃油的蒸发性、着火性能越好，越利于着火；但如果性能过好，反而容易导致工作粗暴。因而，一般高速柴油机用燃油的辛烷值在40~60之间。(2)喷油定时发动机供油提前角过大，将导致工作粗暴、功率下降、油耗增加、怠速不稳、启动困难。供油提前角减小，备燃期缩短，燃烧平稳，热效率高；但如果供油提前角过小，会使燃烧过程拖后，后燃期加长，导致热效率下降，动力下降，经济性变差。(3)喷油规律若喷油“先急后缓”，则初期热效率高，压力升高快，工作粗暴。若喷油“先缓后急”，则初期热效率低，压力升高慢，气缸内最高燃烧压力下降，动力下降。(4)雾化质量提高燃油雾化细度及均匀度可以缩短备燃期，加速可燃混合气的形成，加快燃烧速度，提高热效率和动力。(5)燃烧室内的气流运动和换气质量合适的气流运动可以提高燃油的蒸发速度，促进油束分散，促进可燃混合气的形成，加快燃烧速率，改善经济性。(6)转速发动机转速升高时，喷油延迟角及喷油持续期将随之增大，最终导致燃烧滞后，热效率降低，排气温度升高，烟度增大。(7)负荷发动机负荷增大，气缸内工作温度升高，备燃期缩短，燃烧将得到改善。五、柴油机的燃烧室当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。ω形直接喷射式燃烧室1—喷油器2—气缸盖3—燃烧室4—活塞1.统一式燃烧室统一式燃烧室是凹顶活塞的顶部与气缸盖的底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞的顶面上。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借助喷出燃油的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内的空气涡流运动，迅速形成混合气，所以又叫直接喷射式燃烧室。气缸盖底面是平的，活塞顶部下凹(有浅ω形、深ω形、球形、凹形等)。直接喷射式燃烧室的形状及燃料喷射时的状态如图所示。直接喷射式燃烧室的形状及燃料喷射时的状态2.分隔式燃烧室分隔式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与气缸底面之间，称为主燃烧室，另一部分在气缸盖中，称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。分隔式燃烧室的常见形式有涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室两种。分隔式燃烧室的形状a)涡流室式b)预燃室式1—预热塞2—气缸盖3—喷油器4—涡流室5—预燃室6—连接通道7—主燃烧室8—活塞六、常见故障及排除方法1.故障现象(1)柴油机启动困难或不能启动，即使启动后柴油机功率也不足，转速不稳。(2)松开喷油泵放空气螺钉，压动手油泵，放气螺钉处无柴油流出。(3)放气螺钉处流出油气混合的泡沫状柴油，而且长时间压动手油泵不能排除。2.故障原因(1)油箱无油或柴油中有水，油箱盖通气孔堵塞。(2)油箱内进油管堵塞或上部断裂。(3)油箱至输油泵之间的油管堵塞。(4)油箱至输油泵之间的油管有破裂处、接头松动或衬垫破损，造成漏气。(5)柴油滤清器过脏堵塞。(6)输油泵不泵油或泵油不足。3.检查与排除方法为了较快地排除故障，必须根据具体情况进行分析，由外向里、由易到难地逐段进行检查与排除。(1)检查油箱