831第二章柴油机的结构和主要部件第十节
第二章柴油机结构及主要部件
第二章柴油机结构及主要部件柴油机是一种内燃机，将柴油燃料转化为机械能。
它由许多不同的组成部分组成，每个部分都承担着特定的功能。
在这篇文章中，我们将重点介绍柴油机的结构及其主要部件。
一、柴油机的结构柴油机的主要结构主要包括以下几个方面：1.缸体和缸盖：缸体是柴油机的外壳，用来固定各个部件。
缸盖则是位于缸体顶部的覆盖物，它与缸体紧密密封，形成燃烧室。
2.活塞和活塞环：活塞是柴油机中最重要的部件之一、它在缸内的上下往复运动产生压力，将热能转化为机械能。
活塞环则是用来密封缸内和活塞之间的间隙，并防止润滑油进入燃烧室。
3.活塞连杆和曲轴：活塞连杆连接活塞和曲轴，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴则是柴油机功率输出的主要部件，它将活塞的运动转化为旋转力来驱动机器。
4.进气和排气系统：进气系统将空气引入燃烧室，而排气系统将燃烧产物排出机器。
进气系统通常包括进气管、增压器、空气滤清器和进气门等部件。
排气系统通常包括排气管、消音器和排气门等部件。
5.燃油系统：燃油系统将柴油燃料从燃油箱送入燃烧室，使其燃烧。
燃油系统通常包括燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等部件。
6.冷却系统：冷却系统用于控制柴油机的温度，防止过热。
它通常由水泵、散热器和风扇等部件组成。
7.润滑系统：润滑系统用于减少摩擦并降低部件之间的磨损。
它通常包括油泵、滤清器和油冷却器等部件。
二、柴油机的主要部件1.缸套：缸套是安装在缸体中的零件，用于提供活塞与缸体之间的密封。
它通常由耐磨材料制成，以承受极高的压力和摩擦。
2.调速器：调速器是用于控制柴油机运行速度的部件。
它通过调整柴油机燃料供给量来控制机器的转速。
3.凸轮轴：凸轮轴是柴油机中的重要部件之一，它用来控制气门的开启和关闭。
凸轮轴的形状决定了气门的开闭时间和程度。
4.滑动轴承：滑动轴承用于支撑曲轴和凸轮轴的旋转运动。
它通常由润滑油来减少摩擦和磨损。
5.节气门：节气门用于控制柴油机进气量的大小。
它通常由踏板或电子系统控制。
船舶柴油机的结构
气缸的构造
气缸体 气缸套
Antip o lishing Ring
Water Distribution Ring
Chrome - Ceramic Piston Ring
Pressurized Skirt Lubric ation
Nodular Iron Skirt Low Fric tion Design
作用、工作条件 气缸大型低速柴油机气缸盖 中速柴油机气缸盖
第五节 连杆(connecting rod)
１．连杆的作用、工作条件和要求 ２．连杆的构造 ３．连杆螺栓
连杆的作用、工作条件和要求
１）作用
将活塞上的气体压力和惯性力传给曲轴， 连接曲轴与活塞或十字头， 将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动。
２）工作条件
运动复杂：小端随活塞作往复运动 大端随曲柄销作回转运动 杆身活塞销或十字头销摆动
受力复杂：气体力、惯性力、有冲击性 轴承摩擦和磨损
连杆的作用、工作条件和要求
３）要求和材料 要求：耐疲劳、抗冲击，有足够的强度和刚度
连杆长度应尽量短 连杆轴承工作可靠、寿命长 加工容易，拆装维修方便
材料：中碳钢，优质碳钢或合金钢
冷却式活塞(轴向散热型) 使用冷却介质(如淡水、滑油)对活塞顶内腔进行强 制冷却
冷却液的输送方式：筒形机在曲轴连杆机构中开通道 十字头机有套管式和铰链式机构
5、活塞环（压缩环(气环)、 刮油环）
活塞环的工作条件和要求
活塞环的工作条件： 受到高温高压燃气的 作用 十分复杂的运动 严重的摩擦和磨损 润滑条件较差 可能产生裂纹或折断
曲柄排列顺序：由自由端排起 曲柄的排列的原则：
(1) 动力输出要均匀 (2) 要避免相邻的两个缸连续发火：插入式发
柴油机的结构和主要部件十
第十节推力轴承的工作原理及调整25题考点1：推力轴承的工作原理14题柴油机运转时，螺旋桨的轴向推力通过艉轴和中间轴传到推力环，推力环通过正车推力块和调整垫圈（推力盘）将推力传给柴油机机座，又通过地脚螺栓传给船体，从而推动船舶前进。
为了防止推力块跟随推力环转动，在正、倒车推力块的上方都设有压板来定位。
推力环与推力块之间由滑油润滑，滑油来自主轴承滑油总管的压力油润滑和冷却滑油从喷管不断地喷到正、倒车推力块和推力环上，润滑以后的滑油落入油池中，并经溢流口流入发动机机座油底壳中。
溢流口的位置较高，使得油池总有部分存油浸润着推力块和推力环，即使断油，也不致损坏轴承。
为了防止滑油从轴颈处漏出机外，在轴颈上设有轴封。
A1.推力轴承的结构特点有（）。
Ⅰ.推力块靠调节圈侧有高、低位面Ⅱ.推力块靠推力环侧有高、低位面Ⅲ.在推力环工作表面浇铸轴承合金Ⅳ.在推力块工作表面浇铸轴承合金Ⅴ.推力块间通过凸台接触Ⅵ.推力环和推力块工作表面都浇铸轴承合金A．Ⅰ＋Ⅳ＋ⅤB．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥC．Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤD．Ⅱ＋ⅥD2.关于推力块结构说法正确的是（）。
A．推力块绕推力环整圆周布置B．推力块背面采用高低位面结构是为了改善受力C．推力块背面的高低位面上浇铸轴承合金D．推力块背面采用高低位面结构是为了改善润滑C3.目前船用大中型主机的推力轴承普遍采用（）。
A．滚动式单环式B．滚动式多环式C．滑动单环式D．滑动多环式D4.船舶主柴油机的输出端必设有止推轴承，其作用是（）。
A．传递轴系轴向推力B．减磨C．轴系轴向定位D．A＋CC5.在船舶副机（如发电柴油机）的飞轮端通常也设有止推轴承，其作用是（）。
A．传递轴向推力B．减磨C．轴向定位D．减小振动C6.现代新型超长行程柴油主机的推力轴的结构与连接形式一般是（）。
A．推力轴单独制造并位于飞轮输出端B．推力轴单独锻造并位于飞轮输入端C．推力轴与曲轴一体锻造并位于机架内部D．推力轴与曲轴一体锻造位于机架外部A7.在目前船用主柴油机所使用的滑动式推力轴承中的关键部件是（）。
柴油机的结构和主要零部
柴油机的结构和主要零部柴油机是一种内燃机，依靠压燃柴油燃料来产生动力。
它的结构主要包括柴油机本体和相关的附件。
下面将介绍柴油机的结构和主要零部件。
1.缸体和缸盖：柴油机的缸体用来容纳活塞、气缸套、活塞环等部件，同时起到固定和密封的作用。
缸盖则覆盖在缸体顶部，用来密封气缸并固定凸轮轴等部件。
2.活塞和曲轴：柴油机的活塞是位于缸体内上下往复运动的部件，它与曲轴通过连杆相连。
曲轴是柴油机的动力输出部件，通过活塞的上下运动将往复运动转换为旋转运动，驱动机械装置。
3.推进系统：柴油机的推进系统包括燃料喷油泵、喷油嘴和进气道等部件。
燃料喷油泵负责将柴油送入喷油嘴，喷油嘴将燃料雾化并喷入气缸，进气道则负责向气缸供应新鲜空气。
4.燃烧室：柴油机的燃烧室是燃料和空气混合后进行燃烧的地方。
燃料喷入燃烧室后，由于高温高压条件下的自燃所引发的压力孤立则推动活塞向下运动，从而产生动力。
5.冷却系统：柴油机的冷却系统负责将发动机产生的热量通过冷却剂散发出去，保持发动机的工作温度在正常范围内。
冷却系统包括散热器、水泵和风扇等部件。
6.润滑系统：柴油机的润滑系统用于减少摩擦和磨损，保持部件的良好运转。
润滑系统包括油泵、油滤器和油冷却器等部件，它们将润滑油供应给发动机各个部件，并及时将污染物过滤掉。
7.电气系统：柴油机的电气系统包括起动机、电池和点火系统等部件。
起动机负责启动发动机，电池提供起动电流，而点火系统则在燃料喷入气缸之前提供高电压来点燃混合气。
8.排气系统：柴油机的排气系统用于排出燃烧后产生的废气。
它包括排气管、消声器和氧传感器等部件，其中氧传感器用于监测废气中的氧气含量，以便进行燃烧调节。
以上是柴油机的主要结构和零部件。
柴油机凭借其高效率、高扭矩和经济性等特点，在各个领域都有广泛的应用，包括船舶、发电机、重型机械和汽车等。
第二章柴油机的结构和主要零部件
5．构造 1）大型低速柴油机气缸盖的构造
图 MAN-B&W S-MC-C型柴油机气缸盖 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 于示功阀孔；7-气缸盖螺栓孔；8-冷却水腔；9-冷却水套
（1）冷却水孔离燃烧室却很近，构成“薄壁强背”， 可降低热负荷和机械负荷。
1-活塞杆；2-冷 却油管；3-活 塞裙；4-活塞 环；5-活塞头
（1）活塞尺寸大，单位容积的散热面积小，采用强制冷 却。
（2）头部和裙部分开制造，头部承受高温高压燃气作用， 用耐热合金钢制造；裙部与缸套接触，产生摩擦，采用 耐磨铸铁制成，两者用柔性螺栓连接。
（3）顶部制成凹形：有利于扫气，有利于自由膨胀，有 利于燃油与空气的混合。
（6）缸盖螺栓在圆周上均匀分布，保证缸盖、缸套 受力均布。
2）中速柴油机气缸盖的构造
（1）进、排气道左右布置，减少高温排气对低温进气的加 热作用。
（2）进气阀孔比排气阀孔大，以提高充气量。
（3）缸盖底板上设有水平中隔板，可把底板减薄，提高冷 却效果，减少热应力。
（4）中隔板通过气道、喷油器道与底板相连，使底板得到 强有力的支承，提高底板的机械应力。
③磨料磨损：
（2）过度磨损
正常磨损：铸铁缸套的磨损量＜0.1mm/kh 套的磨损量＜0.01--0.03mm/kh
原因：
镀铬缸
（3）缸套磨损的最大位置
大多数柴油机缸套磨损的最大位置是在活塞位于上止 点时第一道活塞环所对应的缸套位置：
原因：①活塞在上部运动速度较低，不易形成液体动 力润滑和油膜；
②缸套上部温度高，气缸油易氧化变质、蒸发烧结；
③缸套上部压力高，作用在环背上的气体力大，摩擦 力大；
柴油机的结构和主要零部件分解课件
03
燃烧室的设计需要综合考虑燃料喷射、混合气形成、燃烧速度和排放等多个因 素，以达到最佳的性能表现。
柴油机的维护与保
04
养
定期检查与保养项目
燃油系统检查
冷却系检查
确保燃油系统清洁，无堵塞和泄漏，定期 更换燃油滤清器。
检查冷却液是否清洁，冷却系统无泄漏， 定期更换冷却液。
润滑系统检查
空气滤清器检查
凸轮轴
通过与气门挺杆的配合，控制气门的开启和 关闭时间。
排气门
控制排气通道的开启和关闭，保证废气排出 。
空气滤清器
过滤进入气缸的空气中的杂质和灰尘，保证 空气质量。
燃油系统
燃油箱
储存燃油。
燃油滤清器
过滤燃油中的杂质和水分，保 证燃油质量。
喷油器
将燃油喷入燃烧室，与空气混 合后燃烧。
输油泵
将燃油从燃油箱输送到喷油器 ，保证燃油供应。
检查机油是否清洁，油位是否正常，定期 更换机油和机油滤清器。
定期清洁或更换空气滤清器，确保进气系 统畅通。
主要零部件的更换周期
01
燃油滤清器
每行驶10000-20000公里更换一次 。
机油滤清器
每行驶5000-10000公里更换一次。
03
02
空气滤清器
每行驶5000-10000公里清洁或更换 一次。
柴油机的结构和主要零 部件分解课件
目录
• 柴油机概述 • 柴油机的主要零部件 • 柴油机的结构特点 • 柴油机的维护与保养
柴油机概述
01
柴油机的定义与特点
总结词
柴油机是一种以柴油为燃料的内燃机， 具有高效率、大功率和低油耗等特点。
VS
详细描述
2 柴油机的结构和主要部件.
2.2 柴油机的主要部件及检修2.2.1柴油机的结构特点2.2.1.1现代船用柴油机的结构特点1．气缸尺寸采用长行程或超长行程 S/D对二冲程柴油机的换气品质影响较大，在弯流扫气的二冲程柴油机上，S/D过大则换气品质恶化，S/D较小则换气品质较好。
2．燃烧室部件普遍采用钻孔冷却结构现代超长行程柴油机燃烧室部件的热负荷和机械负荷已达到相当高的程度，成为限制柴油机继续提高增压度的主要因素。
为了合理解决这一技术难题，普遍采用了钻孔冷却结构，这是一种最佳的“薄壁强背”结构形式。
3．采用旋转式排气阀及液压式气阀传动机构旋转式排气阀可使排气阀在启闭时有微小的圆周运动，可保证气阀密封面磨损均匀、贴合严密，提高了排气阀的可靠性。
液压式气阀传动机构改变了沿用几十年的机械式气阀传动机构，延长了气阀机构的使用寿命、减轻了排气阀的噪声，成为现代直流换气柴油机广泛采用的气阀及气阀传动机构。
4．喷油泵采用可变喷油定时（VIT）机构小缸径柴油机的VIT机构采用曲线斜槽柱塞，其喷油定时与喷油量的关系是固定的；大缸径柴油机的VIT机构采用升降套筒法调节喷油定时，而喷油量的调节则采用旋转柱塞法，其喷油定时与喷油量的关系是可变的。
5．采用薄壁轴瓦超长行程柴油机的十字头轴承和曲柄销轴承均承受着巨大的单向冲击性负荷，为了提高它们的可靠性，广泛使用了薄壁轴瓦。
6．独立的气缸润滑系统气缸注油量随负荷自动调整，注油定时电子控制，以保证气缸套可靠的润滑。
7．曲轴上增设轴向减振器超长行程柴油机的发展使曲轴轴向刚度变弱，容易产生轴向振动。
因而现代超长行程柴油机常在曲轴前端增设轴向减振器，以有效地消减曲轴的轴向振动。
8．焊接曲轴焊接曲轴是把单位曲柄通过焊接而组成一个整体的焊接型曲轴。
这是现代曲轴制造工艺中的一项重要成就。
目前这种曲轴已在长冲程大型低速机中应用。
典型题目:1.下面对现代低速柴油机结构特点的叙述中，（）不正确。
A．燃烧室部件钻孔冷却B．采用薄壁轴瓦C．曲轴上装轴向减振器D．采用铸造曲轴2. 采用（）来提高现代船用柴油机的经济性已不可取。
第2章 柴油机的总体结构及主要零部件
第二章 柴油机的总体结构及主要零部件因柴油机是一种往复式压缩发火的内燃机，所以其总体结构及主要零部件都是围绕完成此功能而设置的。
柴油机是推动船舶前进的根本动力设备，了解其结构组成及功能，做好维护管理工作是极其重要的。
统计表明，船用柴油机主要零部件发生的故障占柴油机故障总数的90％左右，而其中近一半的故障又集中发生在燃烧室部件上。
这些故障直接影响柴油机的技术性能指标，与航行安全密切相关。
第一节 柴油机的总体结构概述一、总体结构示意图，如图2-1所示。
二、柴油机的基本组成船用柴油机结构比较复杂，它由许多零件、机构和系统组成。
尽管各柴油机厂商制造的柴油机结构、型号各不相同，但他们在工作原理和总体结构上有很多共同之处。
柴油机主要由以下部件和系统组成：1．主要固定件柴油机的主要固定件由机座、机架、气缸体和气缸盖等组成。
中小型柴油机常将气缸空冷器机座曲轴 机架 十字头 缸套 活塞 活塞杆连杆大端轴承 图2-1 船用柴油机总体结构示意图体和机架做成一体称为机体，并用轻便的油底壳代替机座。
它们构成了柴油机的骨架，支撑着运动件和辅助系统。
2．主要运动件柴油机的主要运动件由活塞、连杆组件及曲轴组成，对于大型低速柴油机还有十字头组件。
活塞的顶部、气缸套的内壁以及气缸盖的底部共同组成了燃烧室空间，既保证了柴油机工作过程的顺利进行，又将活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的回转运动，从而将燃气推动活塞的动力通过曲轴以回转的方式向外传递。
3．动力和辅助系统（1）起动系统起动系统是借助于外力带动曲轴回转，并使其达到一定的转速，由活塞压缩气缸内气体使其具有足够的温度和压力，以实现柴油机的第一次发火燃烧，由静止转入工作状态。
柴油机起动的方式大致有两种：一种是借助于外力矩使曲轴转动起来，如人力手摇起动、电机起动和气马达起动等；另一种是借助于加在活塞上的外力推动活塞使曲轴旋转起来，如压缩空气起动。
目前远洋船舶上的柴油机起动系统普遍采用压缩空气起动系统，它由空气压缩机、主空气瓶、主起动阀、空气分配器、起动控制阀和气缸起动阀组成。
柴油机基本结构及工作原理图文
燃油系统及其工作原理
1 燃油过滤和供给
燃油系统负责过滤和供给 柴油到喷油泵和喷油嘴， 以确保燃油的纯净和适当 的供给量。
2 喷油泵的工作原理
喷油泵通过压力来将燃油 喷射到气缸中。这一过程 需要准确的喷油定时和高 压力来确保燃油的均匀喷 雾。
3 喷油嘴的工作原理
喷油嘴负责将喷油泵提供 的燃油喷射到气缸中。喷 油嘴的设计决定了燃油的 喷射速度和方向。
• 承载活塞力 • 驱动其他配件
连杆机构
连杆机构是将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋 转运动的机构。
• 连接曲轴和活塞 • 转化运动方向
柴油机的排气系统和冷却系统
1 排气系统
排气系统负责将废气从气缸排到大气中。它通常包括排气管和消声器。
2 冷却系统
冷却系统用于冷却柴油机的热量，防止发动机过热。它通常包括水泵、散热器和风扇。
柴油机基本结构及工作原理图 文
在这个演示文稿中，我们将介绍柴油机的基本结构和工作原理。了解柴油机 的原理对于理解其功能和操作至关重要。
柴油机的定义和分类
柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油来产生动力。根据使用条件和工作方式， 柴油机分为单作用和双作用柴油机。
柴油机的基本结构和部件
缸体与曲轴箱
柴油机的核心部件包括缸体和曲轴箱。缸体承受 着高压燃气的力量，而曲轴箱则包含曲轴和连杆 机构。
入气缸的空气。高压空气会使柴油瞬间
着火，产生高温高压气体。
3
排气冲程
4
在排气冲程中，废气将从气缸排出，为 下一个工作周期作好准备。
进气冲程
柴油机的工作是根据四个冲程完成的： 进气冲程，压缩冲程，燃烧冲程和排气 冲程。进气冲程是通过曲轴的旋转将新 鲜空气吸入气缸。
柴油机的结构及主要部件
二、柴油机的典型结构
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B&W公司的 50MC- 柴油机( 公司的S 1.MAN B&W公司的S 50MC-C柴油机(市场份额 最大） 最大） 属紧凑型（长度缩短10％，功率上升10％， 10％，功率上升10 1）属紧凑型（长度缩短10％，功率上升10％， 重量下降10 10％） 重量下降10％） 2）双贯穿螺栓 气缸结构紧凑（ 3）气缸结构紧凑（气缸体与气缸套间取消冷 却水腔） 却水腔）
4）凸轮轴和气缸体成一体 薄壁轴瓦（高锡铝合金，抗疲劳强度高） 5）薄壁轴瓦（高锡铝合金，抗疲劳强度高） 6）主轴颈和曲柄销直径加大（增强曲轴刚度、 主轴颈和曲柄销直径加大（增强曲轴刚度、 增大轴承承载面积、缩短长度） 增大轴承承载面积、缩短长度） 7）短连杆（降低高度，改善十字头润滑条件） 短连杆（降低高度，改善十字头润滑条件） 8）低置活塞环组（活塞顶岸高度提高，改善环 低置活塞环组（活塞顶岸高度提高， 工作性能，减轻磨损， 工作性能，减轻磨损，降低气缸套与气缸盖结 合面） 合面） 9）S/D达到4，pmax达到15MPa S/D达到4 达到 达到15MPa
3.配气机构及换气系统 3.配气机构及换气系统 组成：进排气阀、气阀传动机构、 1）组成：进排气阀、气阀传动机构、 凸轮轴、 凸轮轴、凸轮轴传动机构 作用：定时供新鲜空气， 2）作用：定时供新鲜空气，排出废气 4．燃油系统 组成：燃油供给系统、 1）组成：燃油供给系统、燃油喷射系 统 2）燃油喷射系统作用：定时、定质、 燃油喷射系统作用：定时、定质、 定量地向燃烧室内喷入雾化良好的燃油
6）缸套的上部加高加厚，提高强度和刚度以 缸套的上部加高加厚， 承受高的机械负荷和热负荷 缸套内上端装防磨环(anti (anti7）缸套内上端装防磨环(anti-polish ring, 除去积炭，减轻磨损) 除去积炭，减轻磨损) 船用连杆大端（便于拆卸） 8）船用连杆大端（便于拆卸） 9）气缸盖多管道元件完成多项功能 10）脉冲增压和单管脉冲增压 10） 11）冷却水系统分高温水和低温水， 11）冷却水系统分高温水和低温水，高温水 冷却气缸套、气缸盖、 冷却气缸套、气缸盖、增压空气冷却器的 高温部分， 高温部分，低温水冷却增压空气冷却器的 低温部分及滑油冷却器
柴油机的结构和主要部件
柴油机的结构和主要部件：柴油机主要部件包括燃烧室部件(活塞、气缸、气缸盖)、曲柄连杆机构(十字头、连杆、曲轴、飞轮及轴承)、机架、机座和贯穿螺栓等。
这些部件构成柴油机的主体，统计表明，船用柴油机主要部件发生的故障占柴油机故障总数的90％左右，其中燃烧室部件故障约占故障总数的50％。
活塞、连杆、曲轴等组成柴油机的运动件，其作用是把气缸内燃气所作的功以曲轴回转运动的形式输出。
气缸、气缸盖、机架、机座以及主轴承等组成柴油机的固定件，它们构成柴油机的工作循环空间和曲轴箱空间，并支承柴油机的所有其他机件和附属设备。
1．活塞1)活塞的作用活塞的主要功用是与气缸、气缸盖等组成封闭的燃烧室空间；承受气缸内气体压力，并将其通过连杆传递到曲轴；在筒形活塞式柴油机中，还要承受连杆倾斜时产生的侧推力，起往复运动的导向作用；在二冲程柴油机中，还启闭气口，控制换气，活塞下部有时还用作扫气泵。
2)活塞的工作条件活塞的工作条件极为恶劣，它受到燃气高温、高压、烧蚀和腐蚀的作用，又是在高速运动、润滑不良并且冷却困难等情况下工作的。
它的热负荷和机械负荷很高，而活塞材料在高丑下力学性能又有所降低，故活塞在工作中易发生裂纹和变形。
(1)活塞受燃气压力、运动质量的往复惯性力以及连杆倾斜时产生的侧推力的周期性作用，并且这些机械负荷都具有冲击性。
(2)活塞顶部受到高温燃气的周期加热，热负荷很高，不仅使材料的强度降低，并产生较大的热变形和热应力，而且还受到燃气的化学侵蚀。
(3)活塞在侧推力作用和润滑不良的状态下作往复运动，摩擦损失功大，磨损严重。
周期性改变方向的侧推力使活塞在运动中撞击气缸套，引起活塞变形及气缸和气缸套振动。
(4)中高速柴油机中由于活塞的往复惯性力较大，会使柴油机振动加剧。
3)对活塞的要求根据活塞的作用和工作条件，要求活塞具有足够的强度和刚度、密封可靠、散热和冷却效果好、摩擦损失小、有良好的耐磨性和小的线膨胀系数。
对中、高速柴油机还要求重量轻。
2-3柴油机结构及主要部件
23
•
• • • •
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ChongQing JiaoTong University
连杆大端轴瓦
•
•
24
薄壁轴瓦：
由浇铸或轧制轴承合金的钢带制 成,t/D=0.2~0.65,合金层0.2~0.4mm。
•
•
• • •
壁薄，疲劳强度提高，寿命长，应用广 泛 富有弹性，配合靠加工精度以及壁厚精 度保证 具有制造精度高，互换性好； 薄壁轴瓦常用定位唇（定位销）定位， 装配瓦背紧贴座孔，以保证良好的导热 性能和防止相对移动。 不允许刮削，也没有调整垫片,只能更换
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14
3.筒形活塞式柴油机的连杆
连杆小端（活塞销轴承）
组成
杆身 连杆大端（曲柄销轴承）
过渡平缓
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2014年3月23日17:11
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15
3.1 筒形活塞式柴油机的连杆杆身
5
作用： 将活塞往复运动转变为回 转运动；将活塞的推力传 给曲轴，输出扭矩。
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§2-3 曲柄连杆机构
6
一、连杆组
二、十字头组 三、曲轴组 四、故障管理及维护
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b）斜切口连杆大端
• 采用斜切口使连杆螺栓，在剖分面上 受切向力FCT的剪切。连杆大端必须 采用能够承受切向力的定位方式。通 常采用舌榫和锯齿的定位方式
第二章 柴油机结构及主要部件
气体压力引起的机械负荷
气缸盖 气缸套 活塞
惯性力引起的机械负荷 活塞
结论：
燃烧室部件由气体压力而产生的机械应力，都与 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。 为抵御机械负荷影响，部件应有一定的厚度。
通常将最高(爆发)压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。
• 气缸盖底板的热应力：
• 气缸盖底板触火面受压，出水面受拉应力。
50
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热负荷分析-高温蠕变与热疲劳
几个概念：
受高温蠕变影响，压应力逐渐减小，
①蠕变：
最后出现拉应力，产生疲劳裂纹
• 金属材料在高温、高应力作用下，金属晶粒发生挤压 （或拉伸），产生的塑性变形。
②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。
温度场：利用受热部件中温度分布图，准确地表 示和评定热负荷，如右图所示。
船上轮机管理人员通常用柴油机排气温度，来判断热负荷的高低
船舶柴油机
热负荷过大的影响
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1）使材料的机械性能降低，承载能力下降； 2）使受热部件膨胀、变形，改变了原来正常工作间隙； 3）使润滑表面的滑油迅速变质、结焦、蒸发乃至被烧掉； 4）使有些部件（如活塞顶）受热面被烧蚀； 5）使受热部件承受的热应力过大，产生疲劳破坏等。
热疲劳裂纹：
• 柴油机运行时，触火面在高温下长期受压，产生了塑 性变形。当停车冷却后，已变形的触火面收缩受限，
产生拉应力。在长期启动、停车或负荷变化过程中，
应力交替变化，在触火面产生疲劳裂纹。
交变频率由启动－运转－停车的循环次数决定，频率
较低。——热疲劳裂纹由低频热应力引起。
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第十节推力轴承的工作原理及调整25题
考点1：推力轴承的工作原理14题
柴油机运转时，螺旋桨的轴向推力通过艉轴和中间轴传到推力环，推力环通过正车推力块和调整垫圈（推力盘）将推力传给柴油机机座，又通过地脚螺栓传给船体，从而推动船舶前进。
为了防止推力块跟随推力环转动，在正、倒车推力块的上方都设有压板来定位。
推力环与推力块之间由滑油润滑，滑油来自主轴承滑油总管的压力油润滑和冷却滑油从喷管不断地喷到正、倒车推力块和推力环上，润滑以后的滑油落入油池中，并经溢流口流入发动机机座油底壳中。
溢流口的位置较高，使得油池总有部分存油浸润着推力块和推力环，即使断油，也不致损坏轴承。
为了防止滑油从轴颈处漏出机外，在轴颈上设有轴封。
A1.推力轴承的结构特点有（）。
Ⅰ.推力块靠调节圈侧有高、低位面Ⅱ.推力块靠推力环侧有高、低位面Ⅲ.在推力环工作表面浇铸轴承合金Ⅳ.在推力块工作表面浇铸轴承合金Ⅴ.推力块间通过凸台接触Ⅵ.推力环和推力块工作表面都浇铸轴承合金
A．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ
B．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
C．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ
D．Ⅱ＋Ⅵ
D2.关于推力块结构说法正确的是（）。
A．推力块绕推力环整圆周布置
B．推力块背面采用高低位面结构是为了改善受力
C．推力块背面的高低位面上浇铸轴承合金
D．推力块背面采用高低位面结构是为了改善润滑
C3.目前船用大中型主机的推力轴承普遍采用（）。
A．滚动式单环式
B．滚动式多环式
C．滑动单环式
D．滑动多环式
D4.船舶主柴油机的输出端必设有止推轴承，其作用是（）。
A．传递轴系轴向推力
B．减磨
C．轴系轴向定位
D．A＋C
C5.在船舶副机（如发电柴油机）的飞轮端通常也设有止推轴承，其作用是（）。
A．传递轴向推力
B．减磨
C．轴向定位
D．减小振动
C6.现代新型超长行程柴油主机的推力轴的结构与连接形式一般是（）。
A．推力轴单独制造并位于飞轮输出端
B．推力轴单独锻造并位于飞轮输入端
C．推力轴与曲轴一体锻造并位于机架内部
D．推力轴与曲轴一体锻造位于机架外部
A7.在目前船用主柴油机所使用的滑动式推力轴承中的关键部件是（）。
A．扇形推力块
B．推力轴
C．调节圈
D．推力环
C8.在推力轴承中调节圈的作用是（）。
A．调整推力块间隙
B．调整推力块与压板间隙
C．调整推力块与推力环间隙
D．调整推力块与壳体间隙
A9.推力轴承在正常运转时其润滑是（）。
A．全液膜润滑
B．边界润滑
C．半液膜润滑
D．混合润滑
A10.推力轴承在正常运转时其推力块将（）。
A．绕支持刃偏转
B．与推力环平行
C．形成液体静压润滑
D．形成半液膜润滑
C11.大型柴油机采用的滑动式（单环式）推力轴承中的润滑原理属于（）。
A．全液膜液体静压润滑
B．半液膜液体静压润滑
C．全液膜液体动压润滑
D．半液膜液体动压润滑
C12.柴油机推力轴承在工作中，推力块的工作面处于（）。
A．平行状态
B．垂直状态
C．倾斜状态
D．不稳定状态
A13.船用低速柴油机推力轴承的推力块是沿圆周方向排列的，为提高承载能力，有时推力块的布置会占（）。
A．整个圆周
B．约3/4圆周
C．约2/3圆周
D．约1/2圆周
C14.在船用低速柴油机单环滑动式推力轴承中，通常（）。
Ⅰ.推力块分列推力环的两侧Ⅱ.推力块仅列推力环的一侧Ⅲ.两侧推力块数量相同Ⅳ.两侧推力块数量不同Ⅴ.轴向间隙由调节圈调节Ⅵ.周向间隙由压板垫片调节
A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
B．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅵ
考点2：推力轴承的管理及间隙调整11题
1．压板间隙的测量与调整
正、倒车推力块在左右两侧均用压板定位。
当推力块互相紧靠在一起后，在左、右侧压板与推力块处留有一定间隙。
这个间隙保证了推力块绕支持刃摆动的灵活性，两侧间隙之和要符合说明书的规定。
其数值可通过增减压板处的垫片进行调整。
2．推力块与推力环轴向间隙的调整
推力块与推力环之间有一定的间隙，以保证形成油膜。
该间隙由正、倒车推力块背面的调节垫圈进行调整，该垫圈同时也可用来调整曲轴与主轴承之间的轴向相对位置。
此间隙是用力把推力环压紧在正车推力块上时，用塞尺在倒车推力块与推力环间测量出来的间隙（也可在推力环任意自由状态下测量正、倒车推力块与推力环之间的间隙，然后相加得出），此间隙应符合说明书要求。
当推力环与正、倒车推力块之间各为1/2装配间隙时，靠近推力轴承的最后一个曲柄的中心线，应向推力轴承方向偏移一个规定的数值。
这样做是为了补偿曲轴在运转中的热膨胀，从而尽可能地使各曲柄臂与主轴承之间的轴向间隙保持均等。
为了适应柴油机工作时曲轴受热伸长的需要，距推力轴承越远，连杆大端轴承的轴向间隙应越大。
C1.推力轴承轴向间隙是指（）。
A．推力环与正车推力块间的间隙
B．推力环与倒车推力块间的间隙
C．推力环与正、倒车推力块间隙之和
D．调节圈与推力块间的间隙
D2.推力轴承留有轴向间隙的目的是（）。
A．为曲轴膨胀
B．为曲轴定位
C．为推力块膨胀
D．为保证润滑
C3.推力轴承轴向间隙不正常应采取的措施是（）。
A．更换不同厚度的推力块
B．更换不同厚度的推力环
C．更换不同厚度的调节圈
D．刮削工作面白和金
B4.关于推力轴承轴向间隙测量说法正确的是（）。
A．推力环必须在一侧靠紧推力块
B．在推力块高位面靠紧调节圈时在对应部位的推力块与推力环间用塞尺测量
C．在推力块低位面靠紧调节圈时在对应部位的推力块与推力环间用塞尺测量
D．在推力块与调节圈间用塞尺测量
C5.关于推力轴承周向间隙说法正确的是（）。
A．指两个推力块间的间隙
B．为推力块膨胀留有余地
C．为改善润滑条件
D．防止推力块互相接触磨损
C6.在推力轴承运转中，不必注意的参数是（）。
A．滑油的供应
B．滑油温度
C．推力轴转速
D．推力块温度
A7.在船舶使用的滑动式（单环式）推力轴承中，推力块与推力环之间有一定间隙其目的是（）。
A．保证形成油膜
B．保证推力块摆动灵活性
C．保证供应滑油
D．保证推力块安装与检查
B8.在船舶使用的滑动式推力轴承中推力块与压板之间有一定间隙的目的是（）。
A．推力块形成油膜
B．推力块摆动灵活性
C．滑油供应正常
D．安装需要
A9.在推力块与推力环轴向间隙调整中，当推力环与正、倒车推力块之间各为1/2装配间隙时，靠近推力轴承的最后一个曲柄的中心线应（）。
A．向推力轴承方向偏移一个规定的数值
B．向自由端方向偏移一个规定的数值
C．与气缸中心线重合
D．无要求
D10.在推力轴承的调整中，正确的是（）。
A．推力块与压板之间的间隙可以调整，推力块与推力环之间的间隙不能调整
B．推力块与压板之间的间隙不能调整，推力块与推力环之间的间隙可以调整
C．推力块与压板之间的间隙和推力块与推力环之间的间隙均不可以调整
D．推力块与压板之间的间隙和推力块与推力环之间的间隙均可以调整
D11.在船用低速柴油机单环滑动式推力轴承中，通常（）。
Ⅰ.全液膜液体静压润滑Ⅱ.全液膜液体动压润滑Ⅲ.推力块绕支持刃偏转Ⅳ.推力块与推力环平行Ⅴ.轴向间隙由压板垫片调节Ⅵ.周向间隙由压板垫片调节
A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
B．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅵ。