卡特彼勒柴油机专讲

排气行程
排气行程：
排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去， 以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气 做准备。 活塞在曲轴的带动下由下止点向上运动， 排气阀继续开启，上行的活塞将气缸内的 废气强行推挤出去。为了实现充分排气和 减少排气过程中消耗的功，排气阀不但在 下止点前提前（约 60°）开启，而且要在 排气行程结束的上止点后（约20°）才关 闭。
发动机常见故障分析
•个别缸烟色发黑 增压空气压力不足（增压空气滤清器堵塞；中冷器空气侧严重脏污）； 增压器太脏； 排气管内壁太脏 凸轮轴传动齿轮安装不当； 喷油泵调整不当； 燃油质量太差。
发动机常见故障分析
•烟色发兰或白 发动机没有被充分暖机 窜入缸内滑油过多 进气温度偏低 喷油器故障 燃油质量太差，油中有水或气。
CAT 3512柴油机的燃油系统
燃油初级过滤器 燃油泵
燃油精过滤器
燃油系统
主副燃油过滤器转换阀
高压油管、喷油器 燃油调压阀
CAT 3512柴油机的燃油系统
燃油经过初级过滤器 燃油管汇 燃油过滤器 燃油传输泵
(60~65PSI,Pmax125PSI)
燃油过滤器(D.P≤15PSI)
喷油器
调压阀
回油管 燃油传输泵 供油管
进气
压缩
做功
排气
进气行程
进气行程：
工作循环的第一个行程就是进气行程。 当活塞从上止点向下运行时,进气阀打 开，由于活塞下行的抽吸作用，新鲜 空气充入气缸，为了能充入更多的空 气，进气阀一般在上止点前提前开启 （20°），活塞越过上止点向下运动， 然后在下止点后50°，进气阀关闭。 （进气阀迟闭，可使尽可能多的空气 进入气缸，从而增加充气效率。
此外，柴油机还必须有润滑、冷却、起动和控制等系统。
CAT 3512柴油机的总体认识
柴油泵 柴油传输泵，配有一个单向 阀和一个旁通阀，单向阀防 止燃油回流，旁通阀限制燃 油最大压力（125PSI)，保证 系统不被高压损坏，燃油压 力靠油路上的压力调节阀控 制在60~65PSI。
CAT 3512柴油机的总体认识
柴油机的日常检查
巡检： 1.检查冷却水箱液位。目测机体及其附属件、管线接头等等是否存在泄露。 2.检查曲轴箱油位。目测机体及其附属件、管线接头等等是否存在泄露。 3.检查燃油箱油位。目测机体及其附属件、管线接头等等是否存在泄露。定时对
燃油箱排水。
4.检查启动气压。目测机体及其附属件、管线接头等等是否存在泄露。定时对气
柴油机的润滑系统
润滑油系统的作用
1 对发动机的轴承、齿轮、配气机构、活塞 -气缸套等零部件及附属设备（增压器、 泵）等提供润滑 2 保持发动机内部及润滑系统内部的清洁； 3 对活塞顶等部位进行冷却； 4 对某些零部件进行密封； 5 防止燃烧产物的腐蚀作用。
常见的润滑方式
1 飞溅润滑：借助于运动零件激溅 起来的油滴或油雾，将润滑油送 到磨擦表面上去。 2 压力润滑：利用滑油泵使滑油产 生一定的压力，连续不断地压送 到各磨擦表面。 3 注油润滑：利用注油器使润滑油 建立一定的压力进行定量定时的 注油。
CAT 3512柴油机的润滑系统
润滑油过滤器 润滑油泵
润滑油冷却器
润滑系统
油管线、各润滑点
控制阀
油底壳
CAT 3512柴油机的润滑系统
润滑油泵
Pmin>50PSI
润滑油冷却器
增压器润油管 顺序阀(启压20PSI)
顺序阀 主润滑油孔
主 润 滑 油 道 （ 主 轴 承 等 ）
润滑油过滤器
润滑油冷却器
四冲程柴油机的工作原理
柴油机是利用燃油在发动机内部进行燃烧形成燃 烧产物（即燃气）；燃气被加热后压力和温度急 剧上升，具有膨胀做功的能力，从而推动发动机 做功。柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀 （即做功）和排气这四个过程来完成的，这四个 过程构成一个工作循环。活塞往返四个过程才能 完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
CAT 3512柴油机的冷却系统
散热器 冷却水泵
润滑油冷却器
冷却系统
后冷却器
各冷却点（缸头、增压器ຫໍສະໝຸດ Baidu） 冷却水调压阀
CAT 3512柴油机的冷却系统
水泵
冷却水管汇
后冷器
调压阀体 润 滑 油 冷 却 器
去散热器
缸 头
后 冷 却 器
涡 轮 增 压 器
缸头 旁通管 润滑油冷却器 冷却水泵 散热器(80~100℃) 调压阀体
HZ26-1 平台应急发电机
CAT® 3512 柴油机介绍
吴道均 2009.01.20
目
1
2 3 4
录
CAT ® 3512柴油机设计参数 柴油机的工作原理
CAT ® 3512柴油机本体主要系统
柴油机运行管理 柴油机故障分析
5
CAT 3512柴油机的设计参数
功率：1070KW 转数：1800RPM 缸数及排列： 60°V-12缸 每缸阀数：2个吸气阀，2个排气阀 排量：51.8升(D=πR2LN；R-气缸半径；L-行程；N-气缸数) 行程：190mm 缸径：170mm 柴油机形式：四冲程直喷 发火顺序：1-12-9-4-5-8-11-2-3-10-7-6
燃烧膨胀行程
燃烧膨胀行程：
此行程初期，燃烧仍在继续猛烈进行，使缸 内的压力和温度急剧升高，活塞在高温高压 燃气膨胀作用下推动活塞下行，并通过连杆 使曲柄轴转动，对外做功。 在上止点后 （约15°）燃烧基本结束，燃气继续膨胀做 功，当活塞到达下止点前约60°时，排气门 打开，当曲轴旋转到上止点后约20°时，排 气行程结束。
注意：检查/添加冷却水时，不得在发动机过热情况下进行（正常工作水温 80~100℃）。
柴油机的运行管理
启动工作 1 检查各种液面，滑油、冷却水和燃油。 2 燃油控制系统的检查、润滑和运行检查 3.检查气压/电压。 4.检查各系统的阀门：启动电动润滑泵、冷却水泵、燃油泵
起动后立即检查和确认的项目：柴油机转速 、各系统压力 、是否有异常声 响、排气温度等。 首先空载或者轻载运行，只有当高温冷却水和滑油温度升高到规定值后，才 能加载。 在正常运行期间，应定期检查柴油机的运行状况并监测运行数据。 1 按运行参数表的要求，观察并纪录各系统的运行参数，了解发动机的运行情 况。 2 观察排烟情况、机组振动情况，倾听运行声响情况，判断运行是否正确。 3 定期对发动机各部件进行检查和检修。
润滑油的特性管理
定期对润滑油进行取样分析，如果润滑油特性的分析值达不到标准值时， 应 及时更换或补充。
润滑油过滤器最大压差不得超过15PSI.
柴油机的冷却系统
冷却系统的作用，是将一定压力、符合质量要求的淡水供应到需要冷却 的地方，保证柴油机在最适合的温度状态下工作，即能避免零部件因工 作温度太高而损坏，又能减少磨损，使发动机具有最长的寿命和最高的 效率。 应该指出：对柴油机的冷却，要求适度，柴油机在运行过程中，应严格 地控制冷却水的进、出水温差不超过10℃，防止沸腾或断水。如发生断 水现象，必须立即停车，待柴油机完全冷却下来后方可注入冷却水。
活塞润滑/冷却油孔
活 塞 冷 却 润 滑
左 右 凸 轮 轴
涡 轮 增 压 器
其 他 齿 轮 组 及 润 滑 点
/
/
油冷却器旁通阀 润滑油泵
润滑油过滤器
油底壳
柴油机的润滑系统维护保养
润滑油的净化
由于细小的灰尘或来自燃烧室的燃烧残渣会混入润滑油中，因此，除给发动 机安装滤器以外，还要安装一个离心分离机以除去杂质。注意：水混入滑油 中会引起滑油性能降低，如滑油乳化、总碱值降低及不溶物增加等。
润滑油泵
低怠速时最小压力：20PSI 额定转速时最小压力：50PSI
CAT 3512柴油机的总体认识
冷却水泵
低怠速时最小压力：20PSI 额定转速时最小压力：50PSI
CAT 3512柴油机的总体认识
调速器
CAT 3512柴油机的总体认识
进气风门 （应急关断）
CAT 3512柴油机的总体认识
柴油机的冷却系统维护保养
缸套冷却系统使用淡水作为冷却水。要给冷却水中加防腐剂以保持冷却效果 并防止管内结垢。柴油机工作一段时间后，当气缸盖、气缸套和其它部位的 水腔中水垢厚达1 毫米以上时就应该进行清除。
冷却水的管理 1 应使用加有防腐剂的冷却水，开始时就应添加防腐剂，不能间断。 2 检查冷却水的PH值。 每月测量一次冷却水的PH值。如果该值超过规定的标准值，放出冷却水的 10%到20%再加上新鲜水。 3 每年或每2年更换一次全部冷却水。
气启动马达
电启动马达
CAT 3512柴油机的总体认识
空气过滤器
CAT 3512柴油机的总体认识
涡轮增压器
CAT 3512柴油机的总体认识
气缸头
柴油机的燃油系统
•燃油系统的作用是按照柴油机的工作过程，将适量的清洁燃油，以足够 高的压力，在规定的时间内，以适当的雾化状态喷入燃烧室，与气缸中 的空气混合，形成均匀的混合气，保证燃烧过程的顺利进行。 •燃油系统通常由燃油预处理系统、燃油输送系统和燃油喷射系统组成。 还包括轻油系统和重油系统。
压缩行程
压缩行程：
压缩,功用有二点：一是提高空气的温度， 为燃料自行发火做准备；二是为气体膨胀 作功创造条件。 当活塞从下止点开始向上运动时，压缩行 程开始，此时进、排气阀全部关闭。活塞 和气缸壁形成了供混合气燃烧的燃烧室。 上行的活塞对空气进行压缩，使其温度和 压力不断升高，在活塞将到达上止点（压 缩终点）附近，燃油经喷油器以雾化状态 喷射入燃烧室，并在高温高压空气作用下， 开始自行发火燃烧。以便最高压力出现在 上止点后15°，此时发出的功率最大，因 为燃烧压力在将近90°的曲轴转角范围内 都可以对外做功。
？起动空气压力/电压过低？ ？燃油压力、润滑油压力等低于最低值。
发动机常见故障分析
•个别缸烟色发黑 发动机超负荷（检查排温和负荷指示器）； 个别缸不着火或喷油太多； 进、排气阀间隙调整不当； 个别缸压缩压力太低（活塞环故障；进、排气阀漏气）； 喷油凸轮或配气凸轮调整不当；凸轮轴传动齿轮不正确啮合导致正时 不当； 喷油器堵塞或漏油、或喷嘴断裂； 喷孔严重磨损或腐蚀。
进油管
喷油器
CAT3512柴油机的燃油系统维护保养
柴油 1. 柴油中的水份易于分离，如果混入不同特性的 油，就会产生大量油泥。 2. 定时对沉淀池和日用油箱都排放一次，防止水 或油 泥流入发动机。(离心分离机是一种除去水或油 泥的有效装置。) 3. 燃油过滤器最大压差不得超过15PSI. 提醒：在 台风季节时，应该要特别留意燃油过滤器压差，保证 手头有足够的过滤器用来更换。保证避台撤离/复员 时应急发电机能够正常运行。
罐排水。
5.检查传动皮带状态。 6.机体目测检查，是否存在任何固定卡、关系松动等情况。 7.发动机运行过程中，要定期记录各仪表参数，机体振动或异常声音。
发动机常见故障分析
• 柴油机的故障往往是由若干个原因综合造成的，熟悉柴油机的结构，了解 各系统组件的特点以及使用和检修要求，全面分析，才能更准确地判断故 障产生的原因并采取正确的措施。 • 起动时发动机不转动？
CAT 3512柴油机的总体认识
固定机件：有机身、主轴承、气缸套、气缸盖等。
运动机件：主要指曲柄连杆机机构，由活塞、活塞销、连杆、 连杆螺栓、曲轴等组成
配气机构：由凸轮轴、推杆、摇臂、气阀机构（进气阀、排 气阀、气阀弹簧）等组成
柴油机零部件
燃油系统：由喷油泵、高压油管、喷油器等组成。
辅助机件：有进气管和排气管等等。