柴油机基本知识
柴油机的物理知识点总结
柴油机的物理知识点总结一、柴油机的工作原理柴油机的工作原理主要包括四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。
这些过程也称为柴油机的四冲程，分别对应柴油机的一次循环。
下面我们来逐一介绍这四个过程。
1. 进气：首先是进气过程。
柴油机进气门打开，活塞向下运动，气缸内的压力降低，空气被吸入气缸内。
这时燃油喷射器喷射一定量的柴油，与进入气缸内的空气混合。
2. 压缩：接着是压缩过程。
活塞向上运动，将混合气体压缩至高压。
在高压下，混合气体的温度也会升高，使混合气体更容易燃烧。
3. 燃烧：压缩结束后，喷油嘴向气缸内喷射高压柴油，柴油遇到高温高压气体瞬间着火，产生爆炸。
爆炸产生的高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而传递动力。
4. 排气：最后是排气过程。
气缸内的废气通过排气门排出，为下一个循环的进气过程做准备。
以上四个过程构成了柴油机的一个完整工作循环，也称为柴油机的四冲程。
二、柴油机的原理结构柴油机包括外部部分和内部部分。
外部部分包括机壳、缸盖、气门、进气管、排气管等，主要起到保护和连接的作用。
内部部分主要包括曲轴、连杆、活塞、气缸、燃油喷射器等。
以下我们逐一介绍柴油机的主要部件。
1. 气缸：气缸是柴油机中存放燃气的空间，根据气缸数量不同，柴油机可以分为单缸、多缸等类型。
气缸通常由高强度金属材料制成，具有耐高温、耐磨损的特点。
2. 活塞：活塞是气缸内的活动部件，负责压缩混合气体和转换爆炸能量。
活塞通常由铝合金或铸铁制成，具有良好的导热性能和耐磨损性能。
3. 曲轴：曲轴是柴油机的主要旋转部件，是由几节连杆构成的转轴。
曲轴可将活塞的上下往复运动转换为旋转运动，驱动柴油机的输出轴。
4. 连杆：连杆连接活塞和曲轴，起到传递动力的作用。
连杆承受着来自活塞的冲击力和扭矩，需要具有足够的强度和刚度。
5. 燃油喷射器：燃油喷射器是柴油机的关键部件，负责在适当的时机将高压柴油喷射到气缸内与空气混合。
燃油喷射器的喷油量和喷油时间由电控系统控制，从而控制燃烧的时机和效果。
柴油机知识
什么是柴油机：以柴油为燃料，利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压，使喷入气缸的柴油自燃，并且膨胀作功的内燃机。
常用术语•上止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
•下止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
•活塞行程：活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离，常用S表示，S=2R。
•气缸的工作容积：在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
•燃烧室：活塞处于上止点时，活塞顶面与气缸盖底面和气缸套壁所围成的空间。
•燃烧室容积：活塞处于上止点时，活塞顶部以上的空间叫做燃烧室容积。
•气缸总容积：活塞处于下止点时，活塞顶部以上的全部空间，也就是气缸的工作容积与燃烧室容积之和。
活塞位于下止点时，活塞顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。
一般用Va表示。
显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即：Va＝Vc＋Vh• 压缩比：气缸的总容积与燃烧室容积的比值。
压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度。
它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
一般用ε表示。
式中：Va －气缸总容积；Vh －气缸工作容积；Vc －燃烧室容积。
• 排量：指发动机全部气缸工作容积的总和。
所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量，记作VL 。
式中：Vh－气缸工作容积；i －气缸数目。
排放：发动机排出废气中有害物质的含量指标。
目前主要限制一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、以及除水以外的任何液体或固体微粒。
噪音：对人的健康造成不良影响及对学习、工作和休息等正常活动发生干扰的声音。
额定功率（标定转速）：发动机长期稳定运转时所能发出的最大功率。
额定转速：发动机发出额定功率时的转速。
怠速：发动机飞轮不对外输出功率时，所能维持的最低稳定转速。
工况：发动机负荷、转速的大小。
升功率：单位发动机排量所能发出的最大功率。
燃油消耗率：发动机每发出1kw.h的功，所消耗的燃油量。
柴油机的基础知识
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2、上、下止点
活塞顶面离 曲轴回转中心最 远处为上止点； 活塞顶面离曲轴 回转中心最近处 为下止点。在上、 下止点处，活塞 的运动速度为零。
图1-11
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3、活塞行程
上、下止点 间的距离S称为 活塞行程。曲轴 的回转半径R称 为曲轴半径。对 于气缸中心线通 过曲轴回转中心 的内燃机，其 S=2R。
图1-17
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第三节：柴油机的工作原理
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一、四冲程柴油机工作原理
• 四冲程柴油机是曲轴旋转两周（即转720度）完成 一个工作循环，它的工作过程可表述为：活塞下行时， 气缸内吸入新鲜空气，以提供燃料燃烧时所需的氧气。 然后活塞上行，对空气压缩，使之压力温度升到柴油 燃点以上，此时喷入气缸的柴油立即着火燃烧产生热 能，高温高压气体推动活塞下行而作功，并通过连杆 曲轴转换为机械能从飞轮输出。最后活塞上行将燃烧 后的废气排出气缸。这样周而复始重复进行上述过程 就形成柴油机连续旋转。因此，柴油机的实际工作过 程是由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气五个过程组成 的。如果联系到活塞运动规律，可划分为：进气、压 缩、作功、排气四个冲程。
图1-12
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4、气缸工作容积
上、下止点间所 包容的气缸容积 称为气缸工作容 积。 一般用Vh表示：
式中： D－气缸直径 S－活塞行程 单位：mm
图1-13
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5、排量
多缸柴油机所有 气缸工作容积的总和 称为柴油机排量。多 缸柴油机各气缸工作 容积的总和，称为柴 油机排量。一般用VL 表示：VL＝Vh×i，式 中：Vh－气缸工作容 积；i － 气缸数目。
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柴油机的基本知识课件
检查和调整气门间隙 定期检查和调整气门间隙，确保气门正常工作。
柴油机常见故障及排除方法
启动困难
检查油路、电路、气路等是否正常，更换磨 损的零件如启动马达、火花塞等。
功率不足
检查是否有异物落入机器内部，各部件是否 正常，紧固松动部件。
缸内燃烧控制技术
通过缸内直喷、稀薄燃烧等技术，改善燃烧过程，降低污染物排放。
低摩擦技术
优化发动机内部的摩擦副设计，降低机械损失和摩擦阻力，减少燃 油消耗和排放。
新材料、新工艺的应用与发展
高强度轻质材料
采用钛合金、镁铝合金等高强度轻质材料，减轻发动机重量，提 高动力性能和燃油经济性。
表面涂层技术
利用陶瓷涂层、金属涂层等表面涂层技术，提高零部件的耐磨、 耐热和抗氧化性能，延长使用寿命。
异常响声
检查供油系统、增压系统、气门间隙等是否 正常，更换磨损的零件如活塞环、气缸套等。
冒烟异常
检查供油时间、喷油器雾化情况等是否正常， 更换磨损的零件如喷油器、活塞环等。
05
柴油机的发展趋势与未来展望
高效节能技术的研发与应用
高效涡轮增压技术
01
通过提高进气压力，增加发动机的功率和扭矩，从而提高燃油
03
燃油消耗率
衡量柴油机燃油经济性的指标， 单位为克每千瓦小时（g/kW·h）。
04
03
Hale Waihona Puke 柴油机的结构组成柴油机的机体组件
曲轴箱
曲轴箱是柴油机的主要支撑和承重部件，用 于安装和固定曲轴、连杆等运动部件。
气缸盖
气缸盖是柴油机的燃烧室盖板，用于封闭气 缸，并安装进气、排气和喷油器等部件。
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燃烧室是柴油机的重要 组成部分，主要作用是 提供燃料和空气的混合 物，并保证其充分燃烧 。
气缸是柴油机中的重要 部件，主要作用是提供 燃料和空气的燃烧空间 ，同时承受高温高压的 工作环境。
活塞是柴油机中的关键 部件，主要作用是将燃 烧产生的能量转化为机 械能，并通过曲轴输出 。
曲轴是柴油机中的重要 输出部件，主要作用是 将活塞的往复运动转化 为旋转运动，输出机械 能。
05
柴油机维护与保养
日常维护保养
01
02
03
每日启动前检查
检查柴油机外部有无异常， 油、水是否充足，有无泄 漏，确保正常启动。
每日启动后检查
观察柴油机运行是否正常， 有无异常声音或振动，检 查油、水压力和温度。
每日清洁
清洁柴油机外部和内部部 件，保持整洁，防止积垢 和腐蚀。
定期维护保养
每周检查
通过提高进气压力，增加发动机 的功率和扭矩，从而提高燃油效
率。
燃油喷射技术
采用高压喷射技术，精确控制燃油 喷射，提高燃油雾化效果，降低燃 油消耗。
轻量化设计
采用新型材料和设计方法，减轻柴 油机重量，降低能耗。
排放控制技术
废气再循环技术
将部分废气循环回燃烧室，降低燃烧 温度，减少氮氧化物和碳氢化合物的 排放。
船用柴油机主要用于船舶推进和辅助机械，车用柴油机主要 用于重型车辆和工程机械，发电机组用柴油机主要用于发电 和备用电源。
ห้องสมุดไป่ตู้3
柴油机结构与部件
柴油机总体结构
柴油机总体结构概 述
燃烧室
气缸
活塞
曲轴
柴油机是一种热力发动 机，通过燃烧柴油产生 高压气体推动活塞运动 ，进而产生机械能。其 总体结构包括燃烧室、 气缸、活塞、曲轴等主 要部分。
柴油机基础知识
1. 什么叫柴油机？柴油机是以柴油为燃料，当空气在气缸内被压缩而产生高温，使喷入的柴油自燃，燃气因膨胀而做工的内燃机。
2. 柴油机主要有哪些机构和系统组成？柴油机主要由机体组件、曲柄连杆机构、配气机构与进排气系统、燃料供给与调节系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、增压系统构成。
3. 柴油机完成一个工作循环需依次经过四个行程是什么？柴油机完成一个工作循环需依次经过进气行程、压缩行程、燃烧做功行程、排气行程。
4. 柴油机能够运转的三个要素是什么？空气、柴油和压力。
5. 四冲程六缸柴油机各缸的工作次序是什么？1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-56. 八缸直列型柴油机各缸的工作次序是什么？1-6-2-4-8-3-7-57. 柴油机的润滑方式主要有哪几种？压力润滑（主轴承、连杆轴承、凸轮轴承）、飞溅润滑（凸轮、挺住、摇臂等）、润滑脂润滑（水泵）。
8. WD615柴油机按用途分为哪几种？车用、工程机械用、船用、发电用。
9. 柴油机的启动方式有哪些？电力启动、人力启动、压缩机启动、辅助汽油机启动。
10. WD615柴油机五大主要螺栓是指那些螺栓？连杆螺栓、汽缸盖螺栓（主、副）、飞轮螺栓、飞轮壳螺栓、主轴承螺栓。
11. WD615柴油机曲轴前段装减震器的目的是什么？如果柴油机共振振幅超过允许值，则要消减扭振，减振器增大系统阻尼，使它即使在主共振工况下也不致产生过大振幅。
12. 同一台柴油机对活塞和连杆的要求是什么？质量互差是多少？为何如此要求？同一台柴油机活塞、连杆质量互差尽可能小，连杆盖与连杆配对使用。
小的质量互差使得发动机运转平稳，往复惯性力均匀，振动小。
13. 柴油机按进气方式分为哪几种？非增压（自然吸气）、增压、增压中冷14. 常见的柴油机增压方式有哪些？机械增压、涡轮增压、气波增压、复合增压15. 请解释WD615的含义？Water diesel 6缸单缸排量1.5升16. 根据柴油机用途的不同，有哪四种功率？15min功率、1h功率、12h功率、持续功率四种17. WD615柴油机装配时常用的密封胶有哪几种？242、262、271、277、51018. WD615柴油机的气门间隙时多少？为何排气门间隙比进气门的大？进气门0.3mm，排气门0.4mm，排气门比进气门间隙大是因为：排气温度比进气温度高，膨胀更显著19. WD615柴油机的行程、缸径、总排量各是多少？行程130mm，缸径126mm，总排量9.726L20.柴油机调速器按其调整范围可分为哪几种？单级调速器、两级调速器、全程调速器、全程两级复合式调速器21. 柴油机窜气大，排除其他原因，仅考虑活塞环，你认为有哪些原因？工作一段时间后，如何判断活塞环的优劣？原因：1.活塞环转动，活塞环开口重叠；2.活塞环磨损过大；3.活塞环弹力不足判断方法：1.活塞环断面磨损的程度；2.活塞环上积碳的多少；3.活塞环外表面磨损情况（点或面接触）22. 6160柴油机相对于其他机型，机油压力低，主要有哪些特别原因？1.油底壳内机油面过低；2.从机油箱到机油泵，吸油管有漏气现象；3.机油中混入柴油或水，使机油粘度过低；4.调压阀弹簧断裂或弹簧变形，机油滤清器太脏，阻力增大；5.柴油机内机油管破裂。
柴油机基本知识
WD615T4柴油机万有特性
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。 ----如果该曲线的形状在横向上较长，则表 示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大 的情况下工作时，燃油消耗率变化较小。 ----如果曲线形状在纵向较长，则表示内燃 机在负荷变化较大而转速变化不大的情况 下工作时，油耗率变化较小。
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。
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。
WD615柴油机配气机构（一）
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮
机油泵齿轮
WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
挺杆
WD615柴油机配气机构（三）
排气门
进气门摇臂
排气门摇臂
进气门 挺柱 气门调解螺钉
（四）燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时 间及柴油机负荷情况，向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。 【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
动力性能指标是满足用户的配套需求。
经济性 能指标
有效热效率
燃油消耗率
机油消耗率
经济性能指标表征柴油机 的工作使用成本。
◇有效热效率：燃料燃烧所产生的热量转换成有 效功的百分数。 ◇燃油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量，单位为g/(kW·h)。 ◇机油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量，单位为g/(kW·h)。
柴油机基本知识
第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的基本结构一、柴油机的基本工作原理柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。
它的基本工作原理是使燃油直接在发动机的气缸中燃烧，将燃油的化学能转变成热能，从而生成高温高压的燃气，因燃气膨胀，推动活塞运动，通过曲柄连杆对外做功，将热能转变为机械能。
柴油机中燃油的化学能要经过燃烧才能转变成热能。
要燃烧就必须有空气。
为此，在喷入燃油之前必须先使空气进入气缸。
但光有空气和燃油若无点火源（热源）还是不能燃烧。
柴油机是压缩发火的，为此，要将从大气中吸入柴油机气缸内的室温空气，先依靠活塞上行压缩，使之达到足够高的温度和压力。
此时再将燃油以雾化状态喷入，即可在高温高压的空气中自然。
燃油燃烧后放出大量的热能，使燃气的压力、温度急剧增高，在气缸内膨胀，推动活塞作功。
膨胀终了时，气体失去了作功能力，变成废气，排出气缸，以便新气再次进入。
综上所述，柴油机每作一次功，必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能实行，进行了这五个过程就完成了一个工作循环。
然后不断重复进行这些过程，使柴油机持续工作。
二、柴油机的基本结构柴油机的基本结构如图l-1所示，柴油机要按前述工作原理工作，必须包括以下部件、系统和装置。
（一）固定部件主要由气缸盖1、气缸套3、机体10、机座8、主轴承9等构成柴油机本体和运动件的支承，并和有关运动部件配合构成柴油机的工作空间。
（二）运动部件主要由活塞2、活塞销4、连杆5、连杆螺栓6、曲轴7等组成。
它们与固定部件配合完成空气压缩及热能到机械能的转换。
（三）配气系统它包括进气系统和排气系统。
进气系统主要由空气滤清器、进气管件、气缸盖内的进气道、进气阀16、气阀弹簧20、摇臂15、顶杆13、凸轮轴11和凸轮轴传动机构等所组成，用来在规定的时间内向气缸内充入足够的新鲜空气。
排气系统主要由排气阀19、气阀弹簧20、摇臂15、顶杆13、凸轮轴11和传动机构以及排气管、排气消音器等组成。
用来在规定时间内将气缸内作功后的废气排入大气。
柴油机知识重点
柴油机知识重点1、什么是柴油机：以柴油为燃料，利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压，使喷入气缸的柴油自燃，并且膨胀作功的内燃机。
2、柴油机的工作过程？就是按照一定的规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动着活塞做功，将热能转化为机械能。
3、上止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
4、下止点：活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
5、活塞行程：活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离，常用S表示，S=2R。
6、气缸的工作容积：在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
Vh = л/4 D2 S×10-6 ( L )式中：D－气缸直径mm；S－活塞行程mm。
7、压缩比：气缸的总容积与燃烧室容积的比值8、排量：指发动机全部气缸工作容积的总和。
9、排放：发动机排出废气中有害物质的含量指标10、四冲程柴油机的一个工作循环。
进气冲程：活塞由上止点向下止点移动，进气门打开，排起门关闭。
压缩冲程:活塞由下死点向上死点移动，进、排气门全部关闭做功冲程：活塞由上止点向下止点移动，进、排气门全部关闭排气冲程：活塞由下死点向上死点移动，进气门关闭，排起门打开。
11四冲程柴油机完成一个工作循环凸轮轴需要转一周，（360º）。
12、完成一个工作循环曲轴需要转两周（720º）的柴油机叫做四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴需要转一周（360º）的柴油机叫做二冲程柴油机。
（一个工作循环也经过进气、压缩、作功、排气四个过程）13、机体组件（固定件）包括：机体、气缸盖、曲轴箱（机座、框架）、油底壳、气缸套、气缸垫等。
机体组件的作用：这些零件构成了柴油机的骨架，所有运动件和辅助系统都支承在它上面。
14、曲柄连杆机构是内燃机主要运动件：活塞连杆组和曲轴飞轮组。
活塞连杆组：活塞、活塞销、活塞环、连杆、连杆螺栓等。
曲轴飞轮组：曲轴、飞轮曲柄连杆机构的作用是：A、将作用在活塞上的燃气压力转变成扭矩，通过曲轴输送出去。
柴油机基本知识
柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温，使喷入的柴油自然，燃气膨胀而作功的内燃机，称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为2.2—47280KW，柴油机的气缸直径65—900mm，转速5.6—4400r/min。
特点：易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广，是较理想的动力机械，广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类：二冲程柴油机和四冲程柴油机；按照气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机；按照汽缸排列方式分类：立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；按照冷却方式分类：水冷柴油机和风冷柴油机；按照进气方式分类：自然吸气式和增压式；增压式可分为：低增压、中增压、高增压和超高增压等；按照曲轴转速分类：高速机、中速机、低速机；按照用途分类：固定式、移动式；第三节柴油机工作原理按照一定规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸内着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动活塞作功，将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程: 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程: 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中，气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程（工作过程）: 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。
柴油机知识点总结
柴油机知识点总结一、柴油机的基本原理柴油机是一种内燃机，利用柴油作为燃料，通过压缩空气使柴油自燃来产生动力。
其工作原理主要包括进气、压缩、喷油、燃烧和排气等步骤。
1. 进气：气缸活塞向下运动，使气缸容积增大，在此时进气门打开，使空气进入气缸中。
2. 压缩：气缸活塞向上运动，使得进入气缸中的空气被压缩，温度和压力随之升高。
3. 喷油：在压缩阶段，喷油泵将高压柴油喷射到气缸中，形成细小的柴油雾滴。
4. 燃烧：柴油雾滴在高压和高温的条件下，迅速燃烧，产生大量热能，推动活塞向下运动。
5. 排气：活塞运动到底死点时，排气门打开，排出燃烧后的废气。
二、柴油机的分类根据燃料供给方式、气缸排列方式和冷却方式等不同，柴油机主要可以分为以下几类：1. 柴油机根据燃料供给方式可分为常凸轴燃油喷射机、共轨式直喷柴油机等。
2. 根据气缸排列方式，可以分为直列式、V型柴油机等。
3. 根据冷却方式，可以分为水冷式和空冷式柴油机。
另外，根据用途的不同，柴油机还可以分为工业柴油机、船用柴油机和汽车柴油机等。
三、柴油机的结构和工作原理1. 柴油机的结构柴油机主要由气缸、活塞、进气系统、喷油系统、燃烧室、排气系统、曲轴连杆机构和冷却系统等部件组成。
2. 进气系统进气系统的主要作用是将外界空气引入气缸内进行压缩。
其主要部件包括进气管、进气门、进气歧管、增压器等。
3. 喷油系统喷油系统主要由高压油泵、喷油器和喷油管路等部件组成，其作用是对柴油进行高压喷射。
4. 燃烧室燃烧室是喷油器喷射柴油并燃烧产生动力的地方，其结构和燃烧室形式会影响到柴油发动机燃烧工作的效率和性能。
5. 排气系统排气系统主要由排气管、排气门、涡轮增压器等部件组成，其作用是将燃烧后的废气排出气缸。
6. 曲轴连杆机构曲轴连杆机构将气缸活塞的来回直线运动转换成曲轴的旋转运动，最终驱动车辆或机械设备。
7. 冷却系统冷却系统通过流体循环将柴油发动机产生的热量散发出去，以维持发动机正常工作温度。
柴油机基础知识(共65张PPT)精选全文
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
第6页，共65页。
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
第19页，共65页。
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′。
柴油机知识
船舶柴油机（轮机）--模块一柴油机基本知识--黄步松主讲福建交通职业技术学院船政学院课程：船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注模块一柴油机基本知识教学目标：1、具有柴油机基本知识、基本工作原理的能力；2、具有认识柴油机总体机构的能力；3、具有分析柴油机性能指标、工作参数的能力。
重点：二冲程、四冲程柴油机的工作原理及性能比较，分类、基本概念。
难点：定时圆图、各性能指标的理解。
单元一柴油机概述一、柴油机的基本概念1．热机（1）概念：把热能转换成机械能的动力机械。
（2）种类：往复式蒸汽机外燃机回转式汽轮机热机汽油机内燃机柴油机燃汽轮机外燃机：燃料燃烧在气缸外部，效率低。
内燃机：燃料燃烧在气缸内部，效率高。
2．柴油机（1）概念：是一种在气缸内进行两次能量转换压缩发火的往复式内燃机。
是热效率最高的一种内燃机。
（2）优缺点：①经济性好，在内燃机中具有最高的热效率，可达50%。
②功率范围广。
③尺寸小，重量轻。
④机动性好。
⑤存在振动，轴系扭转振动和噪音。
⑥燃烧室部件工作条件恶劣，承受高温高压与冲击负荷。
3．柴油机与汽油机的区别：柴油机与汽油机虽然都是内燃机，但是它们在可燃混合气形成、发火方式、使用燃料、性能、结构及压缩比二．柴油机的基本结构参数图1-1所示是四冲程柴油机的基本结构图。
（1）上止点（T.D.C.）：活塞离曲轴中心最远的位置。
课程：船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注（2）下止点（B.D.C.）：活塞离曲轴中心最近的位置。
（3）行程：上、下止点间的距离。
等于曲柄半径的两倍，即S=2R。
（4）气缸直径：D（5）气缸工作容积V h：活塞在上、下止点间移动所扫过的容积（6）燃烧室容积（余隙容积）V C：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的气缸容积。
（7）气缸总容积Va：气缸工作容积V h与燃烧室容积V C之和。
（8）余隙高度：活塞位于上止点时活塞顶与气缸盖之间的距离。
（9）压缩比 ：气缸总容积Va与燃烧室容积之比。
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。
柴油机工作基本知识(简单版)
蒸汽动力装置
主 柴 油 机
舵
2020年8月10日6时17分
螺旋桨
传动轴系
5
功率： 70000KW L：25M H：13M B：7M
2020年8月10日6时17分
6
2020年8月10日6时17分
7
燃气轮机工作原理
❖ gas turbine engine
2020年8月10日6时17分
32期 1.柴油机压缩比不能过低，其下限应能保证：
A ．压缩终了时气缸内空气温度应高于柴油的自燃点
√B．冷车起动可靠与低负荷运转稳定
C．最高爆发压力正常
D．燃烧室有足够的油气混合空间
34期 1. 通常,高速柴油机的压缩比一般比低速机的大些,其主要原因是
A. 经济性要求 √B. 起动性能要求 C. 结构特点 D. A+B
12－22
汽油机 汽油 混合气（油+气） 气缸外混合（雾化器） 电火花塞点燃 0.15－0.40 无喷油器 6－10
2020年8月10日6时17分
11
2020年8月10日6时17分
13
二、柴油机的基本结构参数
❖ 1 气缸直径(Bore):汽缸内径，简称缸径D。 ❖ 2 曲柄半径(Crank Radius) ❖ 3 上止点(TDC)：活塞在气缸中运动到最上端，即离曲轴中心线
A、名义压缩比 B、几何压缩比 √C、有效压缩比 D、行程失效系数 45期 1.关于活塞行程的错误认识是_______.
A.活塞在上下止点间的运行距离
B.等于曲柄半径的两倍
C.等于主轴颈中心线到曲柄销中心线距离的两倍
D√ .等于主轴颈中心线到曲柄销中心线间距离
2020年8月10日6时17分
柴油机的基本理论知识
（一）柴油机的基本理论知识一、单项选择题(选一正确或最合适的答案)：1、柴油机及汽油机均归属于内燃机。
它们在结构上的主要差异是：（）A．燃挠工质不同 B．发火次序不同C．压缩比不同D．供油系统不同2、柴油机在工作中及汽油机最主要区别是：（）A．进气压力不同 B．转速不同C．结构不同 D. 发火方式不同3、汽油机主要是按____理论循环工作。
（）A.等容加热B．混合加热C．等压加热 D．逆卡诺4、柴油机是热机的一种，它是：（）A．在气缸内部只进行一次能量转换的发动机B．在气缸内部进行二次能量转换的点燃式内燃机C. 在气缸内部进行二次能量转换的压燃式内燃机D. 利用任何工质作燃料的一种发动机5、关于柴油机的定义，下述哪种说法最准确? （）A. 是将热能直接转换为机械能的内燃机B．是—种使用典油或劣质油为燃料的内燃机C．是一种往复式内燃机D. 是一种二次能量转换都在气缸内完成的压燃式内燃机6、关于现代柴油机基本工作原理,下列哪一种说法比较完整．（）A．柴油机是一种往复式内燃机B．柴油机是一种在缸内进行二次能量转换的内燃机C.柴油机是一种混合加热循环压燃式往复式内燃机D．柴油机是一种压缩发火的回转式内燃机7、在内燃机中，柴油机的本质特征是：（）A．用柴油做燃料B．外部混合 C．压缩发火 D．内部燃烧8、采用内部混合法形成可燃混合气的热机是:A．汽油机B．煤气机C.柴油机D．蒸汽机9、现代柴油机的理论循环是一个_______。
（）A．等容加热循环B．等压加热循环C．混合加热循环D．奥托循环10、柴油机理想循环的T—S图形所包围的面积表示：A．一个循环的指示功相当的热量 B．一个循环的有效功C．一个循环的加热量D. 无意义11、柴油机的热效率随压缩比ε和压力升高比λ的变化而变化，当：（）A．ε和λ同时增大时，热效率增大B．ε增大，λ减小时，热效率增大C．ε减小，λ增大时，热效率减小D．ε和λ同时增大时，热效率减小12、根据柴油机理论循环的分析，提高热效率的途径应包括以下哪几种参数值? （）A．压缩比和初膨胀比 B. 压力升高比和压缩比C．最高爆发压力和压缩比 D．压缩始点的压力和温度13、在热机中柴油机的主要优点是：（）A．运转可靠 B. 有效耗油率低C．功率大D．管理方便14、在热机中柴油机热效率最高的主要原因是：（）A．内部燃烧 B．压缩发火C．可使用劣质燃油或柴油D. A十B15、柴油机在热机中热效率最高的原因是:( )A．压缩始点温度低 B．内部燃烧压缩发火C．压缩始点压力高 D．内部燃烧燃料费用低16、在柴油机实际循环中可以认为缸内的工质基本由_____组成。
第一章 柴油机的基本知识
第一章柴油机的基本知识第一节柴油机概述一、热机、内燃机、柴油机1、柴油机是热机的一种2、热机是将燃料的化学能通过燃烧转变为热能，再通过燃烧产物（亦称工质）的膨胀做功把热能转变为机械能的机械3、能量的转化：化学能————热能————机械能4、根据燃料燃烧的部位，热机可分为内燃机和外燃机5、内燃机的特点：①效率高、质量轻6、汽油机特点：①燃油采用外部混合法②电火花塞点火方式燃烧③经济性差④燃油易挥发，火灾危险性大⑤工作柔和、噪音低、比质量轻7、柴油机①柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机②燃油为气缸内部混合③发火方式为压缩发火④优点：①热效率高，经济性好②功率范围广③尺寸小布置方便④机动性好，启动方便，加速性好，能直接反转，便于使用和管理⑤缺点：①振动和噪音大②零部件工作条件差二、柴油机的基本结构1、固定部件：气缸盖、气缸套、机体、机座、主轴承2、运动部件：①组成：活塞组件、连杆组件、曲轴飞轮组件（“曲柄——连杆”组件）②作用：a、将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动b、实现热能到机械能的转化3、主要系统：①配气系统②燃油系统③冷却系统④润滑系统⑤操纵系统三、柴油机常见几何术语1、上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置2、下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置3、冲程（S）：又称行程，是活塞在上下止点间的直线距离4、气缸直径（D）：气缸的名义内径5、压缩室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖之间的气缸室容积，又称燃烧室容积6、余隙高度（顶隙）：活塞位于上上止点时，活塞与气缸盖底面之间的垂直距离7、气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积8、气缸总容积（Va）：活塞位于上止点时，活塞顶以上的全部气缸容积9、压缩比ξ①气缸总容积与压缩室容积的比值，亦称为几何压缩比②压缩比表明压缩过程中进入气缸内的空气被压缩的程度，它是柴油机的主要性能参数之一，压缩比越大，压缩终点的温度和压力就超高，对光滑的发火，柴油机的启动有利，而且热效率也超高。
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第三节 柴油机的性能指标和工作参数
2指示功率Ｐｉ
指示功率是指柴油机气缸内的工质在单位时间内所作的指示功 (kW) 柴油机每个气缸每个工作循环工质所作的指示功 Ｗi＝ｐiＶs（Ｊ） 单缸指示功率 P’i ＝ｐｉＶｓｎｍ/ 60（Ｗ）或 P’i ＝ｐｉＶｓｎｍ/60000（ｋＷ） 整机指示功率 Ｐｉ＝pｉVｓnmi/60,000（ｋＷ） ｍ—每转工作行程数， 四冲程机m＝１／２；二冲程机ｍ＝１； 令气缸常数 C=Ｖｓｍ／６００００ Ｐｉ＝Ｃｐｉｎｉ（ｋＷ）
第二节 柴油机热力循环和工作原理
四冲程柴 油机工作 原理
第一行程-进气行程 (Inlet stroke)：活塞从上止点下行，进气 阀打开，排气阀关闭，新鲜空气进入气缸。进气阀在上止点前 打开，下止点后关闭，进气持续220-250曲轴转角。
第二节 柴油机热力循环和工作原理
第二行程-压缩行程 (Compression stroke)：活塞从上止点上行， 进气阀关闭，排气阀关闭。气缸内空气被压缩，压力3-6MPa， 温度600-700C。压缩后期喷油器喷油，燃油与空气混合、加 热、自行发火燃烧。压缩过程持续140-160曲轴转角。
s
行程 (Stroke)：活塞从上止点移动到下止点 的距离。行程等于曲轴曲柄半径的2倍。活 塞移动一个行程，曲轴转180。
柴油机的 基本结构 参数
第一节 柴油机总论
(4)缸径(D) (5)气缸余隙容积(Vｃ) (6)余隙高度(顶隙)
气缸总容积与压缩室容积之比值:
Va Vc
Vc Vs Vc
柴油机的缺点：
振动和噪音 工作条件恶劣
Байду номын сангаас
柴油机的基 本组成
第一节 柴油机总论
固定部件 (Fixed parts) 气缸盖 气缸体、汽缸套 机架 机座等 运动部件 (Moving parts) 活塞组件 连杆 曲轴
[6]
柴油机的基本结构
第二章 船舶柴油机动力装置
柴油机的基 本组成
第一节 柴油机总论
燃烧室组件 气缸盖 (Cylinder cover) 气缸 (Cylinder) 活塞 (Piston) 活塞 (Piston) 连杆 (Connecting rod) 曲轴 (Crankshaft) 启动系统 (Starting sys.) 燃油系统 (F.O sys) 滑油系统 (L.O sys) 冷却系统 (Cooling sys.) 操纵机构、换向机构
[7]
往复回转
辅助装置
柴油机的 基本结构 参数
第一节 柴油机总论
Vc s
下止点 上止点
上止点 (Top Dead Center, TDC)：活塞在气 缸中运动到最上端位置，也就是活塞离曲 V a 轴中心线最远的位置。 V 下止点 (Bottom Dead Center, BDC)：活塞 在气缸中运动到最下端位置，也就是活塞 离曲轴中心线最近的位置。
第一节 柴油机总论
在船舶动力装置中占绝对的主导地位，目前占 98%以上的份额 主要造机公司：低速机 MAN B&W公司 Wärtsilä瑞士公司 三菱公司（日本） 中速机 Wärtsilä瑞士公司 MAN B&W公司 德国的Mak公司 目前技术发展方向：经济性 可靠性 电子技术 排放控制
第二节 柴油机热力循环和工作原理
第二节 柴油机热力循环和工作原理
第三行程-燃烧和膨胀行程 (Combustion & expansion stroke)： 燃油猛烈燃烧，气缸内燃气压力5-8MPa，温度1400-1800C。 高温高压的燃气膨胀推动活塞下行做功。膨胀过程在排气阀开 启时结束。该行程持续120-140曲轴转角。
第三节 柴油机的性能指标和工作参数
二、有效指标
有效指标是以在柴油机输出轴上所得到的 有效功为基础的，它既考虑热损失也考虑 机械损失，它是评定柴油机工作性能的最 终指标。 1 有效功率Pe 2 平均有效压力pe 3 有效热效率e和有效油耗率b
e
第三节 柴油机的性能指标和工作参数
1、有效功率Pe和机械效率m
气阀重叠角 (Angle of valve overlap)：进上止点前后进气阀和 排气阀同时开启，这段重叠着的曲柄转角称为气阀重叠角。 气阀重叠可实现燃烧室扫气。
第二节 柴油机热力循环和工作原理
二冲程柴 油机工作 原理
只有压缩和膨胀行程，取消吸、排气行程
第二节 柴油机热力循环和工作原理
四冲程与二冲程柴油机的比较:
第三节
柴油机的性能指标和工作参数
柴油机的性能通常可以从动力性、经济性、运转 性、可靠性和耐久性加以衡量。 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
第三节 柴油机的性能指标和工作参数
一、指示指标
•指示指标
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。
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)
第三节 柴油机的性能指标和工作参数
1、平均指示压力ｐｉ
假定一个数值不变的压力作用在活塞上，在一个膨胀行程 内所作的功与一个工作循环的指示功Ｌｉ相等，这个假想的 压力就称为平均指示压力 Lｉ＝pｉ· Ｓ （ Ｎ· Ｆ· ｍ或Ｊ） pｉ＝Lｉ/(Ｆ·Ｓ)＝Lｉ/Vｓ(Pa）
第三节 柴油机的性能指标和工作参数
指示热效率为指示功的热当量与相应消耗的燃料热量 之比值 ηｉ＝Ｗｉ/Ｑ吸入 对于一台柴油机，当测得Ｐｉ和B时 ηｉ＝3,600Pi/BHｕ
B—每小时油耗量，ｋｇ／ｈ；Ｈｕ—所用燃料低热值， 通常取Ｈｕ＝42,700ｋＪ／ｋｇ；
指示油耗率ｂｉ 以一千瓦指示功率每小时 消耗的燃油量表示 ｂｉ＝Ｂ／Ｐｉ ｋｇ／（ｋＷ· ｈ）
1
VS VC
(7)气缸工作容积（Ｖｓ）
(8)气缸总容积(Ｖａ）
(9)压缩比ε
柴油机的 类型
第一节 柴油机总论
1、四冲程柴油机和二冲程柴油机（按工作循环分） 2、低速、中速和高速柴油机（按柴油机的转速分） 3、筒形活塞式和十字头式柴油机（按柴油机的结构特 点分） 4、直列式和V型柴油机（按柴油机汽缸的排列分） 5、右旋和左旋柴油机 6、可逆转和不可逆转柴油机 7、增压柴油机和非增压柴油机
2、气缸壁的传热损失 3、换气损失
4、燃烧损失
5、泄漏损失 6、其他损失
第二节 柴油机热力循环和工作原理
柴油机工 作原理
基本工作原理：采用压缩发火使燃料在气缸内燃烧，产生高温、 高压的燃气工质在气缸中膨胀推动活塞作往复运动，再通过活 塞—连杆曲柄机构将往复运动转变为曲轴的回转运动，从而对 外界做功。 柴油机工作过程 (Working process)：燃油在柴油机气缸中燃烧 必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程的全部热力 循环过程。 二冲程柴油机 (Two-stroke diesel engine)：用活塞的两个行程完 成柴油机的一个工作循环的柴油机。 四冲程柴油机 (Four-stroke diesel engine)：用活塞的四个行程 完成柴油机的一个工作循环的柴油机。
筒形活塞式 十字头式 直列机 V型机
船用柴 油机的 标号
第一节 柴油机总论
国产柴油机 低速柴油机 6ESDZ43/82B 国外柴油机 SULZER（NSD）---- RD，RND，RLA，RTA MAN--B&W-------MC, L-MC/MCE, S-MC-C 三菱---UEC
柴油机在船舶 动力装置中的 应用
第一节 柴油机总论
柴油机
柴油机：是一种压缩发火的往复式内燃机。使用柴 油或劣质油做燃料，在气缸内与空气混合形成可燃 混合气，缸内燃烧采用压燃式发火(Compression ignition)。柴油机在热机中具有最高的热效率。
柴油机的优点：
1 2 3 4 5 经济性好。 功率范围宽广 尺寸小，重量轻 机动性好,适应船舶航行的各种工况要求 可靠性高，寿命长，维修方便
第二节 柴油机热力循环和工作原理
气阀定时和气阀重叠角
上止点 1 1 4 6
正时 (Timing)：进、排气阀的启闭时刻 称为气阀正时。以上、下止点前后曲柄 转角表示(称为气阀提前角、滞后角)。
排气持续角e=3+180+4
2 3 5 下止点 气阀正时圆图
2
气阀的提前开启与延后关闭是为了将废 气排除干净、增加空气的吸入量，利于 燃油的燃烧，减少排气耗功。
船舶柴油机
第一章 柴油机基本知识
功率： 70000KW
L：25M
H：13M
B：7M
第一节 柴油机总论
一、柴油机的基本概念 二、柴油机的类型
三、船用柴油机的标号 四、柴油机在船舶动力装置中的应用
轮机概论
柴油机的 基本概念
第一节 柴油机总论
[4]
热机 (Thermal Engine)：将热能转换为机械能的动力机械。
第二节 柴油机热力循环和工作原理
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)简单横流扫气 (Cross/transverse scavenging) (2)回流扫气 (Loop scavenging) (3)半回流扫气 (Hemi-loop scavenging) (4)排气阀-扫气口直流流扫气 (Exhaust valve-scavenge port uniflow scavenging)
第二节 柴油机热力循环和工作原理
第四行程-排气行程 (Exhaust stroke)：进气阀关闭，排气阀打 开。图中5-下止点，活塞下行，废气靠压差排出。活塞自下止 点上行，废气被活塞排出气缸。排气阀在上止点后关闭。该行 程持续230-260曲轴转角。
第二节 柴油机热力循环和工作原理
四冲程柴油机一个工作循环，曲柄回转两转，四个行程中只 有第三行程对外做功。其它三个行程运动所需的能量，对于多 缸柴油机来源于正在做功的气缸，而对于单缸柴油机则来源于 曲轴上的飞轮 (Flywheel) 。