柴油发动机结构及其工作原理
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(2)气缸盖底面为倒锥形,利于换气和燃烧。 (3)两只喷油器对称布置,有利于油雾形状和燃烧 室形状的配合,确保油、气良好混合。
(4)缸盖底最下部的内圆柱形壁面,使缸盖和缸套 的接合面下移,以便接合处不受火焰的直接冲击,对 接合面起到保护作用。
(5)冷却水由接合面的外部进入气缸盖,消除了冷 却水通过接合面漏入气缸内部的可能。
更换方便缺点:易产生穴蚀和腐蚀。冷却水套式特 点: • 避免缸体受冷却水的腐蚀 • 冷却水腔布置合理,中下部温度较高减少腐蚀磨损 • 降低气缸体高度,简化结构减轻重量,对超长行程 尤其有利
6.构造: 以二冲程 十字头式
Sulzer RTA型柴 油机为例:
图 Su1zer RTA型柴
油机气缸 1,3,6-O型密封圈 ;2-气缸套;4-导水 环;5-闷头或传感器 ;7-气缸体;8-布油 槽;9-冷却水导套; D,D1-放泄孔;L进水孔;KB,KB1检漏孔;KW-冷却水 腔;LR-空腔;TB冷却水孔;S-扫气口 ;ZS-注油孔;A-填 料函座孔;B-扫气通 道;C-人孔
单元二 曲柄连杆机构
单元三 柴油机的主要固定部件
缸盖
燃烧室部件 缸套
活塞组件
主要零部件
Байду номын сангаас连杆
曲柄连杆机构 曲轴
主轴承
主要固定件:机架、机座、贯穿螺栓
一、气缸盖(图)
1.作用: (1)组成燃烧室 (2)安装喷油器、进、排气阀、启动阀、示功阀、安全阀等 附件。
(3)构成冷却水通道和进、排气通道 2.工作条件 (1)承受螺栓的预紧力作用。 (2)承受气体力作用:触火面压应力,冷却面拉应力。 (3)承受热负荷的作用:触火面压热应力,冷却面拉热应力。 (4)承受腐蚀疲劳作用:缸盖承受冷却水的腐蚀和机械循环 应力作用,产生腐蚀疲劳。
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。
活塞本体
耐热合金钢 耐磨(合金)铸
铁 铸钢 球墨铸铁
铝合金
6.活塞的冷却:
(1)筒状活塞冷却方式(都采用油冷式):飞溅冷却— —依靠曲柄销轴承甩上来的滑油对活塞和气缸套进行 润滑和冷却;循环冷却——采用强制方式,使冷却液 在冷却腔内不断循环带走热量;振荡冷却——采用强 制方式,使冷却液在冷却腔内不断循环并产生振荡带 走热量;
合金铸铁:具有高的机械强度、较小的热膨胀系数和 良好的耐磨耐腐蚀性能,但重量大,散热性较差。 铝合金:重量轻,但热强度差,热膨胀系数大。 球墨铸铁和耐热合金钢:机械强度高,其它与合金铸 铁相近。
分类
构成
名称
常用材料
大型低速柴 油机活塞
中型强载柴 油机
强化度小及 小型柴油机
组合式 组合式 一体
活塞头 活塞裙 活塞头 活塞裙
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。
原因:①筒形活塞在侧推力作用下将使活塞裙沿销 轴方向变长,②气体力作用在活塞上,会使活塞产生 弯曲变形使裙部直径沿销轴方向变长,③裙部在销座 方向的金属堆积较多,受热后将销轴方向产生较大的 热膨胀变形,使裙部沿销座中心线方向增大。
动画演示
5.材料: 大型:活塞头用耐热铸钢、耐磨合金钢,裙部用铸铁 或合金铸铁。 中、高速机:铸铁、铝合金、铸钢。
最后,在管理中控制冷却水温度不能过高,保证足 够的水压,防止冷却水中含有大量空气,保持冷却 水腔清洁,控制柴油机的负荷与转速等。
四、活塞组件
1.活塞的功用: (1)组成燃烧室; (2)将气体力传给曲柄连杆机构实现能量转换。 (3)筒状活塞承受侧推力,起往复运动的导向作用; (4)十字头式活塞控制扫、排气口的启闭。 2.活塞的工作条件: (1)承受周期性变化的气体力作用; (2)承受热负荷作用; (3)承受燃气的腐蚀和冷却水的腐蚀作用; (4)承受机械磨擦作用; (5)承受往复惯性力的作用。
2)裂纹原因 缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的 热疲劳
①操作不当:起动、加速太快或超负荷运行;冷却、润滑液不 足或中断;突加冷却水等。
②维护保养不当:每按规定上紧螺栓或各螺栓受力不均。
3)裂纹判断 (1)管理中判断: ①开车前冲车时,观察示功阀有无水汽、水珠喷出。 如有,表明气缸盖可能产生了裂纹。
3.要求: 强度 刚度 耐热性能 耐磨性能 工作中良好的润滑与冷却 一定的粗糙度,圆度和圆柱度精度 可靠的气封和水封
4.材料:采用耐热、耐磨的合金铸铁,内表面 镀铬以提高耐磨性,外表面涂防锈漆或装锌 5. 类型:
a)湿式气缸套;b)干式气缸套;c)带冷却水套式气缸套
干式特点:(适用于大批量生产的小型柴油机) • 优点:缸套可以很薄,节省材料 • 缺点:缸套外表面与缸体内孔加工精度度高 湿式特点: (应用最广泛) • 优点: ①散热性好②缸套厚度大,刚性好③制造和
(2)活塞顶部较厚,保证偶足够强度。 (3)头部有3-4道环槽,保证密封。 (4)顶部内壁与裙部用大圆弧过渡连接,可减少 应力集中。
(5)裙部较长,可减轻侧推力比压。 (6)裙部设有1-2道刮油环,用于刮掉缸壁多余的 滑油。
(7)头部直径小于裙部直径,工作时使头部和裙 部的热膨胀量趋于一致。
(8)活塞销附近的裙部制成椭圆形,以消除热膨胀 后出现的失圆。长轴在垂直于活塞销轴线方向上,短 轴位于活塞销轴线方向上。
3.要求: (1)足够的强度和刚度。 (2)底部各种阀孔之间的金属堆积处和高温部位, 要冷却良好,使各部位的温度均匀。 (3)各种阀件的拆装、维护方便。
。 (4)冷却水腔的水垢易于清除
4.类型:
(1)按材料分:①铸铁 ②铸钢 ③锻钢 增压度较 高的低速机多采用锻钢制成。
(2)按气缸盖与气缸之间的数量关系可分为:
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;
(2)十字头活塞冷却机构:铰链式冷却机构——仅 适用于油冷活塞,其缺点是密封困难,采用油冷后, 不怕漏泄,但冷却效果不如水冷。套管式冷却机构— —适用于水、油冷,对密封性要求高,水的热容量大, 冷却效果好。
③缸套上部压力高,作用在环背上的气体力大,摩擦 力大;
④缸套上部为燃烧室,燃烧产物所生成的磨料形成颗 粒及燃烧产物形成腐蚀磨损。
(4)缸套的测量
用量缸表或内径百分表。测量部位:
①活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸套位置;
②活塞位于行程中点时第一道活塞环所对应的缸套位 置;
③活塞位于行程中点时最后一道刮油环所对应的缸套 位置;
(1)缸套凸肩做得又高又厚,采用钻孔冷却,可降 低缸套上部的机械应力和热应力。
(2)缸套上部固定,下部呈自由状态,受热后可向 下膨胀。
(3)设有O型密封圈3、3a,防水漏入LR空间,可从 KB1孔检查 (4)O型密封圈6可防水漏入扫气箱,并防扫气箱空 气进入冷却水腔。可从KB孔检查 (5)上部注油点设有布油槽,均匀分布。 (6)缸套下部扫气口均匀分布。
7.常见故障
气缸套的损坏形式有内表面磨损、裂纹、拉缸、 外表面的腐蚀和穴蚀 1)裂纹 ①部位:一般发生在应力集中的部位。如气口、 布油槽及凸肩等处。 ②原因: ③检查方法:
2)磨损 (1)气缸套磨损的形式 ①熔着磨损:一般发生在活塞位于上止点时第一道活 塞环所对应的缸套位置。
②腐蚀磨损:A、低温腐蚀 防止低温腐蚀的措施 B、高温腐蚀
(5)中隔板把冷却水腔分成上、下两个部分,可提高冷却 水流速。
(6)缸盖前后壁开有较大尺寸的孔,用于清洁冷却水腔中 的水垢。
6.常见故障
气缸盖最常见的故障是在缸盖底面上产生裂纹、冷却水侧的腐 蚀及阀座的磨损。
1)裂纹部位 四冲程机常在进、排气阀孔和喷油器孔及座面上产生裂纹。
二冲程机常在孔与孔之间和孔的圆角处,即有应力集中的地方。
2.工作条件 (1)承受周期性变化的气体力作用:
径向:触火面压应力最大,冷却面为零。
切向:触火面拉应力最大,冷却面拉应力最小。
(2)承受热负荷的作用:触火面压热应力,冷却面 拉热应力。
(3)承受摩擦作用 (4)内表面承受燃气的化学腐蚀,外表面承受冷却 水的腐蚀作用。
(5)筒状活塞承受冷却水的穴蚀作用。
柴油发动机的结构和主要零部件
教学目标 1、具有拆装工具选用及使用的能力; 2、具有对动力装置拆装的技术与安全操作的能力; 3、具有正确拆吊和装配四、二冲程柴油机主要零部 件的能力; 4、具有正确测量气缸套内径磨损、活塞销磨损、活 塞环天地间隙、搭口间隙、曲柄臂距差的能力; 5、具有正确测量、调整轴承间隙的能力; 6、具有柴油机主要零部件结构的知识和对工作条件 分析、管理的能力;
④活塞位于下止点时最后一道刮油环所对应的缸套位 置;
大型二冲程低速机,有气口且行程较长,可在气口上、 下方增加两个测量点。
3)拉缸
4)穴蚀:在缸套外表面产生的蜂窝状的小孔群损伤。 一般发生在筒状活塞柴油机 (1)原因:穴蚀主要是由于振动引起的。 (2)防止穴蚀的措施: 首先,降低缸套振动; 其次,提高缸套抗穴蚀能力;
1单体式气缸盖
2整体式气缸盖
①单体式:每个气缸设一个气缸盖,用在中、大型高 增压柴油机。特点是气缸盖和气缸套接合面处的密封 性好,拆装方便,但气缸的中心距加大,柴油机长度 增加。
②整体式:整个柴油机所有气缸的气缸盖铸成一体, 多用于小型柴油机。特点是气缸的中心距小,结构紧 凑,但易变形,密封性差,结构复杂,加工不便。 ③分组式:2~3个气缸的气缸盖合铸成一体,用在缸 径较大的中小型高速机上。
②运转中,观察冷却水压力是否波动,冷却水出口温 度是否升高,膨胀水箱水位是否正常;滑油中是否有 水,油位是否升高。
③吊缸时,活塞顶部有积水或锈痕,表明气缸盖有裂 穿现象。 (2)目侧法: (3)粉剂显痕法:煤油、白粉、15min (4)水压试验法:0.7MPa (5)磁力探伤:
三、气缸套(图)
1.作用: (1)组成燃烧室 (2)四冲程机是活塞运动的导承,承受侧 推力 (3)二冲程机与活塞运动配合控制换气过 程 (4)与缸体构成冷却水空间
3.要求:
活塞强度高刚度大,尽可能减轻重量 气密可靠 冷却效果好 摩擦损失小 耐磨损,较少的润滑油消耗量 良好的润滑、较小的磨损
4.活塞的构造: 长裙活塞:用于弯流扫气,裙部做得较长,防止新鲜 空气流失; 短裙活塞:用于直流扫气,裙部做得较短。 1)十字头式活塞
图 MAN-B&W L-MC型
(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。
(4)采用钻孔冷却,构成薄壁强背结构。活塞加速和减 速作用产生“鸡尾振荡”效应,提高传热效果。
(5)头部有五道活塞环槽,用于密封。 (6)裙部设有青铜承磨环,用于改善磨合性能; (7)头部直径小于裙部直径。 (8)裙部不受侧推力,故做得较薄。
2)筒状活塞
(1)活塞头部有落阀坑,防进、排气阀重叠开启 时与活塞相撞。
模块二 柴油机的结构和主要零部件
重点:柴油机各主要部件的作用、工作条件、 工作原理及结构特点,各部件的常见故障及原 因,管理注意事项。
难点:燃烧室部件承受的机械负荷、热负荷及 分析,缸套、活塞、连杆、十字头、曲轴、活 塞杆填料涵及活塞冷却机构的结构,曲柄排列 与发火顺序。
主要内容
单元一 燃烧室部件
(4)缸盖底最下部的内圆柱形壁面,使缸盖和缸套 的接合面下移,以便接合处不受火焰的直接冲击,对 接合面起到保护作用。
(5)冷却水由接合面的外部进入气缸盖,消除了冷 却水通过接合面漏入气缸内部的可能。
更换方便缺点:易产生穴蚀和腐蚀。冷却水套式特 点: • 避免缸体受冷却水的腐蚀 • 冷却水腔布置合理,中下部温度较高减少腐蚀磨损 • 降低气缸体高度,简化结构减轻重量,对超长行程 尤其有利
6.构造: 以二冲程 十字头式
Sulzer RTA型柴 油机为例:
图 Su1zer RTA型柴
油机气缸 1,3,6-O型密封圈 ;2-气缸套;4-导水 环;5-闷头或传感器 ;7-气缸体;8-布油 槽;9-冷却水导套; D,D1-放泄孔;L进水孔;KB,KB1检漏孔;KW-冷却水 腔;LR-空腔;TB冷却水孔;S-扫气口 ;ZS-注油孔;A-填 料函座孔;B-扫气通 道;C-人孔
单元二 曲柄连杆机构
单元三 柴油机的主要固定部件
缸盖
燃烧室部件 缸套
活塞组件
主要零部件
Байду номын сангаас连杆
曲柄连杆机构 曲轴
主轴承
主要固定件:机架、机座、贯穿螺栓
一、气缸盖(图)
1.作用: (1)组成燃烧室 (2)安装喷油器、进、排气阀、启动阀、示功阀、安全阀等 附件。
(3)构成冷却水通道和进、排气通道 2.工作条件 (1)承受螺栓的预紧力作用。 (2)承受气体力作用:触火面压应力,冷却面拉应力。 (3)承受热负荷的作用:触火面压热应力,冷却面拉热应力。 (4)承受腐蚀疲劳作用:缸盖承受冷却水的腐蚀和机械循环 应力作用,产生腐蚀疲劳。
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。
活塞本体
耐热合金钢 耐磨(合金)铸
铁 铸钢 球墨铸铁
铝合金
6.活塞的冷却:
(1)筒状活塞冷却方式(都采用油冷式):飞溅冷却— —依靠曲柄销轴承甩上来的滑油对活塞和气缸套进行 润滑和冷却;循环冷却——采用强制方式,使冷却液 在冷却腔内不断循环带走热量;振荡冷却——采用强 制方式,使冷却液在冷却腔内不断循环并产生振荡带 走热量;
合金铸铁:具有高的机械强度、较小的热膨胀系数和 良好的耐磨耐腐蚀性能,但重量大,散热性较差。 铝合金:重量轻,但热强度差,热膨胀系数大。 球墨铸铁和耐热合金钢:机械强度高,其它与合金铸 铁相近。
分类
构成
名称
常用材料
大型低速柴 油机活塞
中型强载柴 油机
强化度小及 小型柴油机
组合式 组合式 一体
活塞头 活塞裙 活塞头 活塞裙
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。
原因:①筒形活塞在侧推力作用下将使活塞裙沿销 轴方向变长,②气体力作用在活塞上,会使活塞产生 弯曲变形使裙部直径沿销轴方向变长,③裙部在销座 方向的金属堆积较多,受热后将销轴方向产生较大的 热膨胀变形,使裙部沿销座中心线方向增大。
动画演示
5.材料: 大型:活塞头用耐热铸钢、耐磨合金钢,裙部用铸铁 或合金铸铁。 中、高速机:铸铁、铝合金、铸钢。
最后,在管理中控制冷却水温度不能过高,保证足 够的水压,防止冷却水中含有大量空气,保持冷却 水腔清洁,控制柴油机的负荷与转速等。
四、活塞组件
1.活塞的功用: (1)组成燃烧室; (2)将气体力传给曲柄连杆机构实现能量转换。 (3)筒状活塞承受侧推力,起往复运动的导向作用; (4)十字头式活塞控制扫、排气口的启闭。 2.活塞的工作条件: (1)承受周期性变化的气体力作用; (2)承受热负荷作用; (3)承受燃气的腐蚀和冷却水的腐蚀作用; (4)承受机械磨擦作用; (5)承受往复惯性力的作用。
2)裂纹原因 缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的 热疲劳
①操作不当:起动、加速太快或超负荷运行;冷却、润滑液不 足或中断;突加冷却水等。
②维护保养不当:每按规定上紧螺栓或各螺栓受力不均。
3)裂纹判断 (1)管理中判断: ①开车前冲车时,观察示功阀有无水汽、水珠喷出。 如有,表明气缸盖可能产生了裂纹。
3.要求: 强度 刚度 耐热性能 耐磨性能 工作中良好的润滑与冷却 一定的粗糙度,圆度和圆柱度精度 可靠的气封和水封
4.材料:采用耐热、耐磨的合金铸铁,内表面 镀铬以提高耐磨性,外表面涂防锈漆或装锌 5. 类型:
a)湿式气缸套;b)干式气缸套;c)带冷却水套式气缸套
干式特点:(适用于大批量生产的小型柴油机) • 优点:缸套可以很薄,节省材料 • 缺点:缸套外表面与缸体内孔加工精度度高 湿式特点: (应用最广泛) • 优点: ①散热性好②缸套厚度大,刚性好③制造和
(2)活塞顶部较厚,保证偶足够强度。 (3)头部有3-4道环槽,保证密封。 (4)顶部内壁与裙部用大圆弧过渡连接,可减少 应力集中。
(5)裙部较长,可减轻侧推力比压。 (6)裙部设有1-2道刮油环,用于刮掉缸壁多余的 滑油。
(7)头部直径小于裙部直径,工作时使头部和裙 部的热膨胀量趋于一致。
(8)活塞销附近的裙部制成椭圆形,以消除热膨胀 后出现的失圆。长轴在垂直于活塞销轴线方向上,短 轴位于活塞销轴线方向上。
3.要求: (1)足够的强度和刚度。 (2)底部各种阀孔之间的金属堆积处和高温部位, 要冷却良好,使各部位的温度均匀。 (3)各种阀件的拆装、维护方便。
。 (4)冷却水腔的水垢易于清除
4.类型:
(1)按材料分:①铸铁 ②铸钢 ③锻钢 增压度较 高的低速机多采用锻钢制成。
(2)按气缸盖与气缸之间的数量关系可分为:
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;
(2)十字头活塞冷却机构:铰链式冷却机构——仅 适用于油冷活塞,其缺点是密封困难,采用油冷后, 不怕漏泄,但冷却效果不如水冷。套管式冷却机构— —适用于水、油冷,对密封性要求高,水的热容量大, 冷却效果好。
③缸套上部压力高,作用在环背上的气体力大,摩擦 力大;
④缸套上部为燃烧室,燃烧产物所生成的磨料形成颗 粒及燃烧产物形成腐蚀磨损。
(4)缸套的测量
用量缸表或内径百分表。测量部位:
①活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸套位置;
②活塞位于行程中点时第一道活塞环所对应的缸套位 置;
③活塞位于行程中点时最后一道刮油环所对应的缸套 位置;
(1)缸套凸肩做得又高又厚,采用钻孔冷却,可降 低缸套上部的机械应力和热应力。
(2)缸套上部固定,下部呈自由状态,受热后可向 下膨胀。
(3)设有O型密封圈3、3a,防水漏入LR空间,可从 KB1孔检查 (4)O型密封圈6可防水漏入扫气箱,并防扫气箱空 气进入冷却水腔。可从KB孔检查 (5)上部注油点设有布油槽,均匀分布。 (6)缸套下部扫气口均匀分布。
7.常见故障
气缸套的损坏形式有内表面磨损、裂纹、拉缸、 外表面的腐蚀和穴蚀 1)裂纹 ①部位:一般发生在应力集中的部位。如气口、 布油槽及凸肩等处。 ②原因: ③检查方法:
2)磨损 (1)气缸套磨损的形式 ①熔着磨损:一般发生在活塞位于上止点时第一道活 塞环所对应的缸套位置。
②腐蚀磨损:A、低温腐蚀 防止低温腐蚀的措施 B、高温腐蚀
(5)中隔板把冷却水腔分成上、下两个部分,可提高冷却 水流速。
(6)缸盖前后壁开有较大尺寸的孔,用于清洁冷却水腔中 的水垢。
6.常见故障
气缸盖最常见的故障是在缸盖底面上产生裂纹、冷却水侧的腐 蚀及阀座的磨损。
1)裂纹部位 四冲程机常在进、排气阀孔和喷油器孔及座面上产生裂纹。
二冲程机常在孔与孔之间和孔的圆角处,即有应力集中的地方。
2.工作条件 (1)承受周期性变化的气体力作用:
径向:触火面压应力最大,冷却面为零。
切向:触火面拉应力最大,冷却面拉应力最小。
(2)承受热负荷的作用:触火面压热应力,冷却面 拉热应力。
(3)承受摩擦作用 (4)内表面承受燃气的化学腐蚀,外表面承受冷却 水的腐蚀作用。
(5)筒状活塞承受冷却水的穴蚀作用。
柴油发动机的结构和主要零部件
教学目标 1、具有拆装工具选用及使用的能力; 2、具有对动力装置拆装的技术与安全操作的能力; 3、具有正确拆吊和装配四、二冲程柴油机主要零部 件的能力; 4、具有正确测量气缸套内径磨损、活塞销磨损、活 塞环天地间隙、搭口间隙、曲柄臂距差的能力; 5、具有正确测量、调整轴承间隙的能力; 6、具有柴油机主要零部件结构的知识和对工作条件 分析、管理的能力;
④活塞位于下止点时最后一道刮油环所对应的缸套位 置;
大型二冲程低速机,有气口且行程较长,可在气口上、 下方增加两个测量点。
3)拉缸
4)穴蚀:在缸套外表面产生的蜂窝状的小孔群损伤。 一般发生在筒状活塞柴油机 (1)原因:穴蚀主要是由于振动引起的。 (2)防止穴蚀的措施: 首先,降低缸套振动; 其次,提高缸套抗穴蚀能力;
1单体式气缸盖
2整体式气缸盖
①单体式:每个气缸设一个气缸盖,用在中、大型高 增压柴油机。特点是气缸盖和气缸套接合面处的密封 性好,拆装方便,但气缸的中心距加大,柴油机长度 增加。
②整体式:整个柴油机所有气缸的气缸盖铸成一体, 多用于小型柴油机。特点是气缸的中心距小,结构紧 凑,但易变形,密封性差,结构复杂,加工不便。 ③分组式:2~3个气缸的气缸盖合铸成一体,用在缸 径较大的中小型高速机上。
②运转中,观察冷却水压力是否波动,冷却水出口温 度是否升高,膨胀水箱水位是否正常;滑油中是否有 水,油位是否升高。
③吊缸时,活塞顶部有积水或锈痕,表明气缸盖有裂 穿现象。 (2)目侧法: (3)粉剂显痕法:煤油、白粉、15min (4)水压试验法:0.7MPa (5)磁力探伤:
三、气缸套(图)
1.作用: (1)组成燃烧室 (2)四冲程机是活塞运动的导承,承受侧 推力 (3)二冲程机与活塞运动配合控制换气过 程 (4)与缸体构成冷却水空间
3.要求:
活塞强度高刚度大,尽可能减轻重量 气密可靠 冷却效果好 摩擦损失小 耐磨损,较少的润滑油消耗量 良好的润滑、较小的磨损
4.活塞的构造: 长裙活塞:用于弯流扫气,裙部做得较长,防止新鲜 空气流失; 短裙活塞:用于直流扫气,裙部做得较短。 1)十字头式活塞
图 MAN-B&W L-MC型
(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。
(4)采用钻孔冷却,构成薄壁强背结构。活塞加速和减 速作用产生“鸡尾振荡”效应,提高传热效果。
(5)头部有五道活塞环槽,用于密封。 (6)裙部设有青铜承磨环,用于改善磨合性能; (7)头部直径小于裙部直径。 (8)裙部不受侧推力,故做得较薄。
2)筒状活塞
(1)活塞头部有落阀坑,防进、排气阀重叠开启 时与活塞相撞。
模块二 柴油机的结构和主要零部件
重点:柴油机各主要部件的作用、工作条件、 工作原理及结构特点,各部件的常见故障及原 因,管理注意事项。
难点:燃烧室部件承受的机械负荷、热负荷及 分析,缸套、活塞、连杆、十字头、曲轴、活 塞杆填料涵及活塞冷却机构的结构,曲柄排列 与发火顺序。
主要内容
单元一 燃烧室部件