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第九章柴油机的特性

4.最低转速限制

柴油机转速过↓→燃油雾化和混合质量↓各种正时不合适→工作不正常，不稳定。最低稳定转速限制线如曲线9所示。当柴油机按推进特性（曲线11）工作时，∵Pe＝cn3，转速↓→ 负荷迅速↓，在转速降低到某一数值以后负荷将减小到最小负荷速度特性所限制的数值以下，→ 柴油机运转不稳定。柴油机在各种负荷下持续运转允许的最低转速为曲线10所限制。
二、柴油机特性及其分类

柴油机的功率Pe Pe＝Cpen i，在柴油机一定时Pe＝C1pen ，柴油机特性分为三类： 1.速度特性：平均有效压力不变，有效功率Pe随转速n的变化规律； 2.负荷特性：柴油机转速不变，有效功率Pe随平均有效压力pe （负荷）的变化规律；——带发电机的副机按此规律工作。 3.推进特性：柴油机有效功率随pe和n变化的规律；推进特性为其中典型的规律。

螺旋桨特性曲线

在船舶稳定航行时（装载、气候、海面状况等都稳定）， λp 基本不变为常数，根据 FP=K1ρnP2 D4 ， MP= K2 ρnP2D5 ，则推力和扭矩可表达为： FP=C1nP2 ，MP= C2 nP2。此时桨所需的功率，根据 p20公式可写成： PP= MP n / 9550，故：PP= CnP3 KW。（桨吸收的功率与转速的3次方成正比，扭矩与转速的平方成正比。）

3.部分负荷速度特性

当油量调节机构固定在比标定位置小的位置时，所测得的柴油机特性称为部分负荷速度特性（亦称部分特性）。如图中的曲线4、 5、6所示。
第三节负荷特性

测取负荷特性时，在改变外负荷的同时改变每循环供油量，使n保持不变。从公式 Pe=Cpeni可看出这时有效功率Pe与平均有效压力pe成正比（Pe=Bpe）。

柴油机基本知识PPT课件

以上指标是发动机在台架试验中测量考核的指标，与用户的实际情况存在差异，影响的因素也较复杂。
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四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工作冲程组成，即： ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程柴油机的连续运转是由无限个工作循环构成。
在柴油机四个工作冲程中，只有燃烧做功冲程对外做功，其他三个冲程消耗能量。
气缸总容积Va
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◇活塞位于上死点时其顶部与气缸盖底部之间的气缸容积称作压缩容积；
◇活塞从上死点移到下死点所扫过的容积称作工作容积；
◇活塞位于下死点时其顶部与气缸盖底部之间的气缸容积称作气缸总容积；
◇所有气缸的工作容积之和称为柴油机的
排量。
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气缸压缩容积、工作容积、气缸总容积和总排量之间的关系：
= + 气缸总容积Va
压缩容积Vc
工作容积Vs
柴油机排量Va = 气缸数 × 工作容积Vs L
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二、柴油机分类
◇按冲程数分：有四冲程和二冲程。四冲程：曲轴旋转两周完成一个工作循环。二冲程：曲轴旋转一周完成一个工作循环。
◇按气缸排列方式分：有直列式、V型、W型和星型排列等。
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◇从万有特性上，可以清晰地了解到内燃机在各种工况下的性能，很容易找出最经济的负荷和转速。
◇在万有特性图上，最内层的等燃油消耗率相当于内燃机运转的最经济区域，等值曲线越向外，经济性越差。
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WD615T4柴油机万有特性
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等燃油消耗率曲线的形状与位置对内燃机的实际使用经济性能有重要的影响。
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2024版年度柴油发电机组技术培训ppt课件

01柴油发电机组基础知识Chapter柴油发电机组概述定义柴油发电机组是一种将柴油的化学能转化为电能的设备，由柴油机、发电机和控制系统组成。

应用领域广泛应用于工业、商业、农业、军事等领域，作为备用电源或移动电源。

分类根据功率大小、使用环境和用途不同，可分为陆用柴油发电机组、船用柴油发电机组、挂车式柴油发电机组等。

柴油发电机组工作原理发电机工作原理柴油机工作原理利用电磁感应原理，将机械能转化为电能。

控制系统工作原理柴油机主要部件发电机主要部件控制系统主要部件030201柴油发电机组主要部件及功能噪声和振动指柴油发电机组运行时产生的噪声和振动，是衡量其舒适性和环保性的重要指标。

指柴油发电机组单位时间内消耗的燃油量，是衡量其经济性的重要指标。

频率调整率指柴油发电机组在负载变化时输出频率的稳定程度。

额定功率指柴油发电机组在额定工况下电压调整率柴油发电机组性能指标02柴油发电机组安装与调试Chapter01020304选择平整、坚实、通风良好的场地，远离易燃易爆物品。

确定安装地点包括起重设备、扳手、螺丝刀、万用表等。

准备安装工具确认机组配件齐全，无损坏，符合设计要求。

检查机组配件遵守安全操作规程，佩戴安全防护用品。

注意安全事项安装前准备工作及注意事项安装柴油机和发电机安装机组底座连接燃油系统连接电气系统连接冷却系统柴油发电机组安装步骤与方法调试前检查项目及调试流程检查燃油系统检查冷却系统检查电气系统调试流程01020304问题问题问题问题常见问题分析与解决方案03柴油发电机组操作与维护保养Chapter启动前检查启动操作流程停止操作流程注意事项启动、停止操作流程及注意事项正常运行中监控与调整方法监控内容调整方法定期保养每运行500小时更换机油和机油滤清器；每运行1000小时检查并调整气门间隙；每运行2000小时更换燃油滤清器和冷却液。

日常维护每日检查机油、燃油、冷却液等液位；定期清洗空气滤清器和水箱散热器。

2024版船用电控柴油机PPT介绍

船用电控柴油机PPT介绍•船用电控柴油机概述•船用电控柴油机关键技术•船用电控柴油机性能评价•船用电控柴油机应用实例•船用电控柴油机市场前景及发展趋势船用电控柴油机概述01定义与发展历程定义船用电控柴油机是一种采用电子控制技术对柴油机的燃油喷射、进气、排气等系统进行精确控制的船用动力装置。

发展历程随着电子技术的不断发展，船用电控柴油机经历了从机械控制到电子控制的转变，实现了更高的燃油经济性、更低的排放和更好的动力性能。

结构组成及工作原理结构组成船用电控柴油机主要由柴油机本体、电子控制系统、传感器和执行器等组成。

其中，电子控制系统是核心部分，包括控制单元（ECU）、电源模块、输入输出模块等。

工作原理船用电控柴油机的工作原理是通过传感器实时监测柴油机的运行状态，将信号传递给ECU进行处理，ECU根据预设的控制策略发出指令，控制执行器对柴油机的燃油喷射、进气、排气等系统进行精确控制，从而实现柴油机的优化运行。

燃油经济性高通过精确控制燃油喷射量和喷射时间，降低燃油消耗和排放。

动力性能好通过优化进气、排气等系统，提高柴油机的动力输出和响应速度。

排放低采用先进的排放控制技术，降低氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）等有害物质的排放。

维护方便电子控制系统具有自诊断功能，方便故障排查和维修。

技术复杂度高船用电控柴油机的技术复杂度高，对维修人员的技能要求较高。

成本高相对于传统的机械控制柴油机，船用电控柴油机的成本较高。

对电源和传感器依赖性强船用电控柴油机的正常运行依赖于稳定的电源和可靠的传感器信号，一旦电源或传感器出现故障，将影响柴油机的性能和使用寿命。

船用电控柴油机关键技术021 2 3实现发动机控制策略的核心部件，负责采集传感器信号、处理数据并控制执行器动作。

电控单元（ECU）用于实时监测发动机运行状态，包括温度、压力、转速等参数，为ECU提供准确的数据输入。

传感器技术根据ECU的控制指令，驱动燃油喷射器、气门等部件动作，实现发动机的精确控制。

柴油发动机简介 ppt课件

柴油机的工作原理简述
●排气行程
活塞从下止点往上运动，这时，进气门关闭，排气门打开，燃烧废气在活塞的推动下排出燃烧室外，完成一个工作行程，这时曲轴转动两周。
当柴油机完成排气行程后，在曲轴飞轮总成的惯性力作用下，又重复上述工作循环过程，使柴油机连续运转对外输出功率。
柴油发动机简介
汽油机
气缸盖
气缸垫
气缸体
油道和水道曲轴箱
气缸
油底壳
柴油发动机简介
• 气缸体 – 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、冷却水套和润滑油道、水道等。
柴油发动机简介
• 根据柴油机的不同功率，选用不同结构材质的活塞 • 活塞顶部上有着活塞的种类和安装标记
内冷油道活塞截面图
润滑油沿环形油道围绕燃烧室流动，可很好的冷却活塞。
回油口
进油口
内冷油道活塞，对应大流量冷却喷嘴，降低热负荷，提高可靠性。
活塞冷却喷钩
柴油发动机简介
YC4108 、 YC4110 、YC4F：平切连杆大头、止口定位
柴油发动机简介
柴油发动机简介
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
– 柴油机：传统的为燃油喷射系统，又称为泵→管→嘴系统。
• 柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。

柴油机基础知识(共65张PPT)精选全文

气缸总容积与燃烧室容积之比值，称几何压缩比或名义压缩比，用ε 表示。
ε＝Ｖa／Ｖc＝（Ｖc＋Ｖh）／Ｖc ＝1＋Ｖh／Ｖc
ε表示工质在缸内被压缩的程度，对运转可靠性和经济性有较大影响。一般为ε＝12～22，机车用ε＝12～14.5。（七）工作循环
（八）四冲程和二冲程
第15页，共65页。
二、柴油机的工作原理
（一）四冲程柴油机的工作原理１、进气过程：
活塞从上止点移动到下止点，进气门开，排气门关。
进气过程开始时，活塞位于上止点位置，气缸内残留着上次循环未排净的残余废气，它的压力稍高于大气压力，约为110～ 120KPa。
当曲轴旋转时，通过连杆带动活塞向下移动，同时进气门打开，随着活塞下移，气缸内部容积增大，压力随之减少，当压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始被吸入气缸，直到活塞移动到下止点位置，气缸内充满了新鲜空气。
第2页，共65页。
第一章内燃机车柴油机的基本知识
第一节柴油机的主要特点第二节柴油机的基本知识第三节柴油机的分类、型号及转向
第3页，共65页。
第4页，共65页。
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第5页，共65页。
船用中速柴油机
低速柴油机
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第一节柴油机的主要特点
一、概述
发动机：将一种能量转变为机械能的机器。根据能量转变方式不同，分为：风力机、水力机、热机等。
实现热能转化为机械能，工作行程。Ｐz＝10000～14000KPa Ｔ＝1700～2100K
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４、排气过程
过程开始气缸内充满了燃料燃烧并膨胀作功的废气，排气门打开后，废气随着活塞上移，被排出气缸之外。
排气门早开晚关。排气提前角θe，排气滞后角θe′。

柴油机的性能指标

第三节柴油机的性能指标
• 柴油机的性能通常可以从动力性、经济性、运转性、可靠性和耐久性。
• 本节着重分析动力性和经济性指标。 • 一、指示指标 • 二、有效指标 • 三、其它常用参数
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一、指示指标
• 指示指标是以气缸内示功图所表示的工作循环指示功为基础，主要用来评定缸内工作循环的完善程度。
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整台柴油机指示功率(2)
• 各缸负荷不均匀，则可将各缸功率相加而得到整台柴油机的功率
• 气缸常数
– 对既定的柴油机, 其Ｖｓ和m为定值 – 令气缸常数C=Ｖｓｍ／６０,０００
• Ｐｉ＝Ｃｐｉｎｉ（ｋＷ）
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• 1 平均指示压力ｐｉ • 2 指示功率Ｐｉ • 3 指示热效率ηｉ和指示油耗率bｉ(ｇｉ)
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1 平均指示压力ｐｉ
• 1.平均指示压力的定义 • 2.平均指示压力的计算 • 3.平均指示压力的影响因素
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平均指示压力的定义
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结束
3 有效燃油消耗率ｂｅ和有效热效率ηｅ
• 有效油耗率是每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油量，单位是kg／kwh

2024版柴油机培训PPT课件

吸气冲程
吸入空气，为燃油燃烧做准备
压缩冲程
提高空气温度和压力，为燃油自燃创造条件
做功冲程
燃油燃烧释放能量，推动活塞运动并输出动力
排气冲程
排出废气，为下一个工作循环做准备
2024/1/25
4
柴油机主要部件及功能
缸体
构成燃烧室，承受燃气压力
活塞
在缸体内往复运动，将燃气压力转化为机械能
曲轴
将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力
的清洁度
02
检查气缸压力、曲轴箱压力和涡轮增压器压力，
确保发动机正常工作
04
21
常见故障现象及原因分析
A
发动机启动困难或无法启动
原因可能包括燃油系统故障、电气系统故障、点火系统故障等
发动机功率不足
原因可能包括空气滤清器堵塞、燃油系统故障、涡轮增压器故障等
B
C
发动机过热
原因可能包括冷却液不足或泄漏、水泵故障、散热器堵塞等
2024/1/25
发动机过热
检查冷却液液位和质量、水泵工作情况和散热器清洁度，补充冷却液、更换水泵或清洗散热器
发动机异响
检查气门间隙、活塞与气缸壁磨损情况和曲轴轴承磨损情况，调整气门间隙、更换活塞环或曲轴轴承等
23
柴油机发展趋势及新技术应用
06
展望
2024/1/25
24
清洁高效燃烧技术发展趋势
2024/1/25
03
燃油消耗率
燃油消耗率表示柴油机在单位时间内消耗的燃油量，通常以克/千瓦时或升/百公里来表示。它是评价柴油机经济性能的重要指标。
8
排放法规及环保要求
2024/1/25

柴油机基本知识(潍柴动力)PPT课件

潍柴动力柴油机的未来展望
持续创新
潍柴动力将继续致力于技术创新和产品升级，推出更加高效、环保和智能的柴油机产品。
拓展应用领域
随着柴油机技术的不断进步，潍柴动力柴油机的应用领域将进一步拓展，例如在新能源领域和特种车辆领域的应用。
提高服务水平
潍柴动力将不断提升服务水平，提供更加全面和专业的售后服务，以满足客户的需求和提高客户满意度。
柴油机基本知识(潍柴动力)ppt课件
• 引言 • 柴油机的工作原理 • 柴油机的类型和结构 • 柴油机的使用和维护 • 潍柴动力柴油机介绍 • 结论
01
引言
目的和背景
01
介绍柴油机的基本概念、发展历程和应用领域，为后续内容打下基础。
02
强调潍柴动力在柴油机领域的地位和贡献，突出本次课件的主题和重要性。
柴油机的发展趋势
高效能
随着技术的进步，柴油机的效能不断提升，能够提供更高的动力和更好的燃油经济性。
环保
随着环保意识的增强，柴油机的发展趋势是降低排放和减少对环境的影响，例如采用先进的后处理技术来降低氮氧化物和颗粒物的排放。
智能化
随着智能化技术的发展，柴油机将更加智能化，能够实现远程监控、故障诊断和预测性维护等功能，提高运行效率和可靠性。
。
03
柴油机的类型和结构
轻型柴油机
轻型柴油机是指功率较小的柴油机，通常用于小型车辆、农业机械、发电机组等领域。
轻型柴油机具有体积小、重量轻、易于维护等特点，因此在某些特定领域具有一定的优势。
轻型柴油机的功率范围通常在 100马力以下。
重型柴油机
重型柴油机是指功率较大的柴油机，通常用于大型车辆、船舶、工业设备等领域。

《柴油机培训》PPT课件

03
柴油机维护与保养知识
日常维护项目清单
检查柴油机外观及附件完整性
检查并调整气门间隙
检查冷却系统，补充冷却液
清洁空气滤清器，更换滤芯
检查并更换润滑油和机油滤清器
检查燃油系统，清洗燃油滤清器
定期保养计划制定和执行
制定定期保养计划表，明确保养周期和项目
按照计划表进行定期保养，记录保养情况
对保养过程中发现的问题及时处理，确保柴油机正常运行
法规趋势
未来国内外法规都将更加关注柴油机的环保性能，推动柴油机向更清洁、更高效的方向发展。同时，随着新能源汽车的快速发展，传统柴油机的市场份额将受到一定挑战。
06
故障诊断与排除方法分享
常见故障现象描述及原因分析
柴油机启动困难或无法启动
可能原因包括电池电量不足、点火系统故障、燃油系统问题等。
柴油机排气冒黑烟
智能化与电动化
跟踪柴油机智能化、电动化技术的发展趋势及市场应用前景。
排放法规与绿色能源
关注全球排放法规的日益严格及绿色替代能源的研究与应用。
未来发展趋势预测
高效低排放
预测未来柴油机将更加注重高效低排放技术的发展，如先进的燃油喷射技术、缸内直喷技术等。
智能化与电动化
预测随着智能化、电动化技术的不断进步，未来柴油机可能将与电动机、发电机等实现集成化、智能化发展。
压缩冲程
压缩空气，提高温度和压力
做功冲程
燃油燃烧，产生高温高压气体推动活塞做功
排气冲程
排出废气，为下一个工作循环做准备
柴油机主要部件及功能
曲轴
将活塞的往复运动转化为旋转运动
气缸盖
密封气缸，安装气门、喷油器等

第二节柴油机特性

(五)限制特性
一、柴油机的限制特性 1定义：限制柴油机在各种转速下的最大有效功率，使柴油机的机械负荷和热负荷不超出为保证它可靠工作而规定的允许范围 2限制措施可限制最高爆发压力pz、平均有效压力pe、曲轴转矩Me、过量空气系数α、排气温度tr 以及涡轮增压器转速nＴ，其中较为常用的是Me、α和tr
(四) 调速特性
柴油机的调速特性是调速器转速设定机构固定在某位置时，当外负荷从零到最大值或相反过程的全部变化范围内，柴油机的功率、扭矩或平均有效压力与转速之间的变化规律。调速特性与调速器的工作性能直接相关，具有弹性反馈机构的调速器调速特性曲线为垂直线，可由多次改变调速器转速设定机构得到
二、柴油机推进特性及推进特性曲线 1柴油机推进特性：柴油机按螺旋桨特性工作时，各性能指标和工作参数随转速或负荷变化的规律 2柴油机推进特性是根据Pe=cn3关系，在试验台上测定的
三、推进特性参数分析 1充量系数c 随转速增加而下降 2过量空气系数α 随转速增加而下降 3指示效率ηi 随转速增加而下降 4机械效率ηm、指示功率 Pi 随转速增加而增大 5有效油耗率ｂe、指示油耗率ｂi ｂi随转速增加而增加；ｂe随转速增加先降后升，在80－90％nb时达最低值
二、船舶柴油机功率和转速使用范围 1.柴油机在各种转速下允许达到的最大功率运行船用柴油机由限制特性限制 2.柴油机在各种转速下的最小功率由最低负荷速度特性曲线限制
3.柴油机在各种负荷下可达到的最高转速标定转速或相应的调速特性来限制 4.柴油机在各种负荷下可能达到的最低转速船用柴油机按推进特性工作时的最低稳定转速限制最低转速以防个别缸熄火
1等排温限制线； 3等转矩限制线； 5调速特性线（最高转速限制线） 8最小负荷限制线 10最低（稳定）转速；由1，3，5，8，10等限制线组成柴油机的安全工作区，一般柴油机转速由标定转速下降时，初期按等转矩特性工作，后期按等排温特性工作

柴油机的性能指标.

包括：
• 动力性指标、经济性指标、运转性指标（冷起动、加速性与加载性、排放性）、可靠性和耐久性指标、重量和外形尺寸指标等。
第二页，共二十七页。
3
§1-2 柴油机的性能指标
性能指标
1. 动力性指标(zhǐbiāo) 2. 经济性指标(zhǐbiāo)
3. 其他(qítā)常用参数
第三页，共二十七页。
1） S/D ↑ →曲柄半径R ↑ →柴油机宽度、高度、重量↑ 2）S/D ↑ （一般转速↓） →往复惯性力↓ →机械负荷↓ 3） S/D ↑ →气缸散热面积↑ →热负荷↓ （缸套热负荷↑、缸盖热负荷↓ ）
4） S/D ↑ ，在同等压缩比情况下，燃烧室容积Va ↑ →混合(hùnhé)质量↑
5） S/D ↑ →扫气效果↓ ，对直流扫气影响小，对弯流扫气影响大（弯流扫气S/D ＜ 2.2） 6） S/D ↑ → 曲柄半径R ↑ → 曲轴刚度↓
pe－平均有效压力 Pe－有效功率 ηe－有效热效率
ge－有效燃油消耗率
第七页，共二十七页。
8
1.1 平均指示(zhǐshì)压力pi
• 定义：发动机每个工作循环，单位气缸容积所做的指示功Li。 Pi=Li / Vs (N/m2 或pa)
• 作用：
用来比较不同类型和不同气缸尺寸的气缸工作容积的做功能力；评价气缸工作容积的利用程度。
3. 柴油机其他常用(chánɡ 参数 yònɡ)
——表征柴油机机械负荷、热负荷、基本结构、强化程度和排放性能的参数。
3.1 最高爆发(bàofā)压力pZ 3.2 排气温度 (3w.ē3nd活ù)t塞r 的平均速度Cm 3.4 行程缸径比S/D
3.5 强化系数pe·Cm 3.6 压缩比ε

柴油机技术参数幻灯片

二、技术参数 :
技术参数型号
型式缸径×行程（mm×mm）标定功率/标定转速（kW/r/min）燃油消耗率g/kW.h 排放水平起动方式冷却方式净质量kg
192
192N
单缸、卧式、水冷、四冲程、涡流室 92×90
7.35/2300
≤275
≤282
国Ⅱ（GB20891非道路）
手摇或电启动
二、技术参数 :
技术参数型号
型式缸径×行程（mm×mm）标定功率/标定转速（kW/r/min）燃油消耗率g/kW.h 排放水平起动方式冷却方式净质量kg
R180
R180N
单缸、卧式、水冷、四冲程、涡流室 80×80
5.15/2600
≤285
≤292
国Ⅱ（GB20891非道路）
手摇或电启动
蒸发式
冷凝式
104
104
ZH192(N)柴油机
一、产品概述:
1、主要特点：
采用直喷室、双滚动轴承，起动快捷，低
油耗、低排放，结构简单，操作方便，通用性
强，外形美观，可靠性高，，水冷通用型柴油
机。
2、主要用途：
可以广泛地用作手扶拖拉机，小四轮拖拉
机、机耕船、工程机械、发电机组等的动力，
亦适用于农用排灌及各种农副产品加工机械(如
R175A（N）柴油机
一、产品概述: 1、主要特点：
通用型柴油机，重量轻、结构简单，移动方便，操方便，外形美观，可靠性高。 2、主要用途：
可以广泛地用作手扶拖拉机，小四轮拖拉机、机耕船、工程机械、发电机组等的动力，亦适用于农用排灌及各种农副产品加工机械(如脱粒机、碾米机、磨粉机、饲料粉碎机)的动力。