柴油机空气系统
第六章 掌握柴油机的进排气控制系统结构原理及检修方法
第六章 掌握柴油机的进排气控制系统 结构原理及检修方法
❖ ．学习目标 ❖ 1.掌握柴油机的空气预热系统 ❖ 2.掌握柴油发动机的进气控制系统 ❖ 3.掌握柴油机的增压控制系统 ❖ 4.掌握柴油机废气再循环控制系统 ❖ 5.掌握柴油机尾气净化处理系统
一、废气涡轮增压系统
废气涡轮增压系统的功用是利用废气的能量，通过增 压器将发动机的进气先进行压缩，使增压后的空气密度 增大，实际充入的空气量增加（见图6-18和图6-19）。 这样，可以向气缸内喷入更多的燃料并能获得充分燃烧 ，因此提高了柴油机的输出功率。
图6-18废气涡轮增压器在汽车上的应用
图6-19废气涡流增压系统示意图
的一种增压控制系统。典型的电子控制式惯性增压系统 如图6-27所示。它主要由各种传感器、电子控制单元、 电磁阀空气室空气控制气缸、控制阀等组成。
图6-27电子控制式惯性增压系统
一、废气再循环控制系统的作用
EGR系统工作时，将一部分废气引入进气系统， 与新鲜的燃油混合气混合，使混合气变稀，从而降 低了燃烧速度，燃烧温度随之下降，从而有效的减 少NOX的生成，如图6-28所示。其关键部件是EGR 阀，其实物如图6-29所示。
1.涡轮增压器的结构 涡轮增压器一般由涡轮部分、中间壳体、压气机部
分三大部分组成（见图6-20）。
图6-20废气涡轮增压器的组成
2.中冷器的结构 废气涡轮增压系统一般加装有中冷器，以便对从涡
轮增压器压气机出来的温度升高的空气进行冷却，以 提高空气的密度，提高发动机的充气效率。其实物如 图6-21所示。
二、可变截面涡轮增压器
可变截面涡轮增压器的结构如图2-23所示。
图6-23可变涡轮增压系统的结构
小型柴油机启动困难的原因分析
小型柴油机启动困难的原因分析小型柴油机是农业机械和工程机械中常见的动力来源，其启动困难是一个常见的问题。
启动困难不仅会影响机器的正常使用，还会增加机器的损耗，因此需要及时解决。
本文将从燃油系统、点火系统、空气系统等方面分析小型柴油机启动困难的原因，并提出相应的解决方法。
一、燃油系统问题1.燃油不足小型柴油机启动困难的常见原因之一是燃油不足。
燃油不足可能是由于燃油泵故障、燃油管道漏油或者燃油过滤器堵塞等原因引起的。
在这种情况下，柴油机缺少燃油供应，无法正常启动。
解决方法：首先检查燃油泵和燃油管路是否完好，排除漏油的情况；其次检查燃油过滤器是否堵塞，如有堵塞应及时更换新的燃油过滤器。
2.燃油质量不佳燃油质量不佳也是导致小型柴油机启动困难的原因之一。
燃油中的水分过多、杂质过多或者燃油变质都会影响柴油机的启动，使得燃烧不完全，从而影响机器的启动。
解决方法：定期更换燃油，并保持燃油质量良好。
使用合格的燃油滤清器可以帮助过滤杂质和水分，保障燃油质量。
二、点火系统问题1.喷油器故障喷油器是柴油机的重要部件，其喷射方式和喷油时间会直接影响机器的点火性能。
如果喷油器出现故障，包括喷油不均匀、喷油量不足或者喷油时间偏差过大等问题，都会导致柴油机启动困难。
解决方法：定期维护和清洗喷油器，确保其正常工作，可以有效避免因喷油器故障导致的启动困难问题。
2.点火塞故障点火塞是柴油机点火系统的重要组成部分，其工作是否正常将直接影响柴油机的点火性能。
如果点火塞出现老化、积碳或者损坏等问题，都会导致柴油机启动困难。
解决方法：定期更换点火塞，或者定期清洗和维护点火塞，保证其正常工作。
三、空气系统问题1.进气管路问题进气管路的问题会导致柴油机启动困难。
比如进气管路漏气、进气管路堵塞或者进气阻力过大，都会影响柴油机的启动。
解决方法：及时排查并消除进气管路问题，确保其正常工作。
2.空气滤清器故障空气滤清器是保证柴油机正常工作的重要组成部件，如果空气滤清器出现故障，比如堵塞、损坏或者过滤效果下降，都会影响柴油机的启动。
柴油机的进排气系统结构设计
柴油机的进排气系统结构设计1进气系统设计1.1进气系统的组成及其作用进气系统主要空气滤清器和进气支管组成。
1.2空气滤清器设计1.2.1作用燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气，以一般的柴油机为例，每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。
这么多的空气，里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多，如果不把这些杂质清除，一定会加速气缸的部件的磨损，缩短整个发动机的寿命。
有实验表明，如果不加装滤清器，发动机的寿命大概缩短三分之二，所以空气滤清器是很重要的。
为了保证柴油机气缸的寿命，我们决定采纳干式滤清器。
1.2.2进气导流管的设计在现在的这个柴油机车上，为了增强进气效果，能够利用发动机的谐振，这需要空气滤清器的进气导管有交大的容积，来增强发动的谐振，提升进气效能，但进气导管又不能做的太粗，否则在里面流动的新奇空气的流速太低，反而不利于进气，为了使效果最佳，本次设计的柴油机的导流管应该做的又细又长。
1.2.3进气支管的设计进气支管对于柴油机或者气道燃油喷射式发动机来说，进气支管必须把新奇的空气分配到各个气缸的进气道里面来，而且是均匀的分配，从这个要求考虑，进气支管必须是等长的，而且为了保证空气具有较高的流速，进气支管的内壁的应该尽可能的光滑，以便提升进气水平。
一般进气道使用合金铸铁制造，但车辆轻量化是汽车的重点进展方向之一，为了配合这种趋势，近来也采纳铝合金制造的进气支管，这种进气支管具有质量轻，导热性能优良的特点，随着科技的进步也有采纳复合材料的进气支管，而且应用越来越广。
这种进气支管，内壁光滑，质量很轻，关键是其无需特别加工，其内壁就特别光滑，这点十分重要，所以有增大应用的趋势。
1.3进气系统的方案为了充分利用进气歧管的谐波效应，使发动机在低速时获得大扭矩，在高速时获得大功率，保证在不同工况下具有良好的性能，汽车发动机采纳了可变进气系统。
每个进气歧管都有两个进气通道，一长一短。
根据汽油机的工作转速高低、负荷大小，由旋转阅A操纵空气经过哪一个通道流进气缸，可变进气管，它由两种长度的冲压管组成，可旋转阀A在外壳中转动；中低速时，空气由外侧通道经单独的进气管进入一长管，实现中、低速大扭矩；高速时，空气由内部通口经双进气管进入一短管，实现高速大功率。
柴油机启动困难故障分析与排除
柴油机启动困难故障分析与排除柴油机是一种重型机械设备，常常在工业和交通领域中被广泛应用。
在柴油机的使用过程中，有时会出现启动困难的问题，这不仅会影响工作效率，还可能导致设备损坏。
对柴油机启动困难故障的分析与排除至关重要。
一、故障分析1. 燃油系统故障：柴油机的燃油系统包括供油系统和喷油系统，如果其中任何一个部件出现故障，都会导致柴油机启动困难。
油泵失灵、喷油器堵塞、喷油时间不当等问题都可能导致燃油系统故障。
2. 空气系统故障：柴油机的正常工作需要充足的空气供应，如果空气滤清器堵塞或者进气管道漏气，都会影响柴油机的启动效果。
3. 火花塞故障：柴油机的点火系统出现问题，比如点火塞脏污、电缆接触不良等情况，也会导致启动困难。
4. 发动机本身问题：比如缸体、活塞、活塞环的磨损过大，会导致发动机内部压缩不足，也会影响启动效果。
二、排除措施1. 检查燃油系统：首先要检查燃油系统是否正常，包括燃油泵的供油压力、喷油器的工作状态以及喷油时间是否准确。
如果发现问题，需要及时更换或维修燃油系统相关部件。
2. 清洁空气系统：检查空气滤清器是否干净，如果发现堵塞，需要清洁或更换空气滤清器。
同时还要检查进气管路是否漏气，确保空气系统正常工作。
3. 检查点火系统：对点火系统进行检查，清洁点火塞，检查电缆连接是否良好，必要时更换磨损严重的点火零件。
4. 发动机内部检修：如果发现发动机内部问题，比如缸体、活塞等部件磨损过大，需要进行必要的维修或更换。
5. 检查电路系统：检查柴油机的电瓶电量，确保电瓶正常工作。
同时还要检查电路连接是否良好，确保所有电线接头都紧密可靠。
在排除故障的过程中，需要注意安全性，并且遵循相关的操作规程。
尤其是对于柴油机的内部检修，需要有相关的专业技能和工具，不能随意拆卸和维修。
如果需要对柴油机进行技术维修，建议寻求专业的维修人员进行处理。
三、预防措施除了及时排除柴油机启动困难的故障外，还应该注意日常的预防工作，确保柴油机的正常运行。
电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理十分复杂，需要多个部件和系统的配合才能实现。
为了让柴油机能够高效工作，电子控制单元（ECU）起着至关重要的作用。
以下是电控柴油机的工作原理简要描述：
1. 空气供给系统：电控柴油机的空气供给系统由进气道、空气滤清器和涡轮增压器组成。
通过进气道吸入的空气经过空气滤清器过滤后，进入涡轮增压器。
涡轮增压器通过加速和压缩空气，使其更充足，增加柴油机的动力输出。
2. 燃油供给系统：燃油供给系统向柴油机供给燃油，并控制燃油喷射的时机和量。
主要包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。
燃油泵通过压力将燃油送入喷油器，喷油器则根据ECU的控制
信号将燃油喷射到燃烧室。
3. 燃油喷射系统：燃油喷射系统通过控制喷油器的喷油时机、压力和喷孔形状，实现燃油的精确喷射。
ECU接收多个传感
器信号，包括转速、负荷、氧传感器等，根据这些信号来确定喷油量和喷油时机，以提高燃烧效率和减少排放。
4. 其他控制系统：电控柴油机还包括其他控制系统，如点火系统、冷却系统、发电机系统等，这些系统通过ECU进行监测
和控制，以确保柴油机的性能和可靠性。
总之，电控柴油机通过ECU对各个系统进行精准控制，实现
了燃油喷射、空气供给、点火等过程的优化，提高了柴油机的燃油经济性、动力输出和环境友好性。
柴油机的进排气系统结构设计
Internal Combustion Engine &Parts0引言柴油机进排气系统的结构优化不仅可以有效保证发动机功率的稳定，同时也影响着发动机的排放指标、噪音生成等等，对于进排气系统来说，其一般都具有较为复杂的管路结构，其在发挥作用过程中，一个小的结构优化就可能改变其运行状态，因而对于柴油机进排气系统结构设计与优化的研究，对于提高柴油机的性能具有重要的作用。
1柴油机进气系统结构的优化设计对于柴油机进气系统结构的设计主要包括空气滤清器与进气支管的设计。
下面我们将单独分析两种不同零件结构的设计方法。
1.1空气滤清器的设计空气滤清器的作用主要在于净化进入气缸内的空气，空气中含有很多杂质，如果不经过滤清器直接进入进气管然后进入气缸，就会加速气缸内机械部件的损坏，进而会减少发动机部件的使用寿命。
由此可见，空气理滤清器在进气系统中很重要。
空气滤清器的性能好坏，重点在于所选择的材料，目前最新一代的空气滤清器采用的是复合型滤网，即是由低阻高效HEPA 滤材与高效改性活性炭复合制成，其与普通滤网有加大的差别，比普通滤网的过滤效果更优化。
1.2进气导流管的设计柴油发动机上的进气导流管的设计直接影响空气的进气速度与进气效能，空气进入进气导流管之后，其流动是被动的，其依靠发动机的谐振以及进气导管的特殊结构，进而保证其进气速度。
为保证进气导管中空气流动速度与流动效果比较稳定，本文所设计的柴油机中的进气导流管应为细长类型。
1.3进气支管的设计进气支管设计会直接影响柴油发动机的效能，进气歧管的作用是为每一个气缸导出柴油燃烧过程中所需要的空气，由于引擎的每个气缸的燃烧状态是相似的，所以每一个气缸的进气支管的长度和弯曲度也要尽量保持一致，同时，为保证空气在支管中有较高的流速，支管内壁的光滑度也有一定的要求，为保证进气支管散热均匀、轻量，具有较高的进气能力，柴油机的进气支管多由铝合金材质制造而成，但随着新材料的发展与应用，复合材料制成的进气支管应用也十分的广泛。
柴油机进排气系统
• 发动机进排气系统的功用及组成
• 排出气缸内燃烧产生的废气，并向气缸内尽可能多的充入新鲜气体， 为实现热工转换提供物质基础 • 进排气过程是间歇进行的，因此进排气管中都存在气流脉动。 • 排气消声器 • 三元催化器
• 进排气系统的发展趋势
• • • • • • 1、进排气系统协调控制技术 废气涡轮增压 废气再循环 2、可变技术 可变增压技术 可变进气技术
• 后处理器
• 汽油机常规排放污染物主要由CO、HC、Nox，可以通过 在排气管上加装三元催化转换器降低尾气中CO、HC、 Nox的含量。当混合气过量空气系数处于1±0.03的范围 内时，三元催化转换器的催化转换效率最高，转换效率高 达96%。 • 柴油机混合气的平均过量空气系数大于1，且混合气极不 均匀，因此不能采用三元催化转换器净化CO、HC、Nox 。而且一般降低Nox的技术措施和降低碳烟排放的技术措 施相矛盾，成为现代柴油机排放控制的主要技术难点。 • CO和HC采用氧化型催化转换装置使之氧化处理为CO2和 H2O；Nox采用还原型催化转换装置来还原处理成N2；碳 烟颗粒则采用捕集器来捕集以后烧掉。
机械增压
机械增压是一种通过发动机曲轴直接驱动 压气机，以提高发动机进气压力的增压方 式。 机械增压的特点是能有效的提高发动机功 率。与涡轮增压相比，其低速增压效果更 好。另外，机械增压器与发动机容易匹配， 结构也比较紧凑。但是驱动增压器需要消 耗发动机功率，因此燃油消耗率略高。 废气涡轮增压主要由涡轮机和压气机构成， 利用废气能量推动涡轮机转动，由此驱动与 涡轮同轴连接的压气机实现增压。废气涡轮 增压器与发动机无机械连接。这种增压方式 能有效地回收利用排气能量，所以经济性比 机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度 的降低有害气体的排放和排气噪声水平。缺 点是因涡轮机是流体机械，而发动机是动力 机械，因此废气涡轮增压发动机低速增压效 果差，而且在发动机过渡工况瞬态响应特性 较差。
柴油机连续工作的原理
柴油机连续工作的原理柴油机能够连续工作的原理可概括为以下几点:
一、空气供给系统
1. 柴油机吸入充足的空气是持续工作的基础。
2. 涡轮增压器压缩空气进入气缸,确保充足的氧气。
3. 中冷器降温增压空气,提升燃烧效率。
二、燃油供给系统
1. 高压油泵从油箱抽取油品送入喷油器。
2. 分配型喷油泵精确控制喷油量,保证各气缸燃料供给。
3. 喷油正时和持续供油使燃料雾化并连续充入气缸。
三、润滑油系统
1. 油泵抽取机油经过滤后供给活塞、轴承等。
2. 轨道式油道可以在任意倾斜工作时供油。
3. 油滤清洗系统保证润滑油质量。
四、冷却水系统
1. 水泵使冷却水在水套环流流动。
2. 风扇带走冷却水热量,防止温升过高。
3. 确保发动机各部位的热负荷合适。
五、控制系统
1. 电子控制单元监测工作参数,精确调节。
2. 各类传感器采集数据,反馈给电控单元。
3. 电控系统优化工作状态,防止异常。
六、排气系统
1. 排气管顺畅排出废气,减少背压。
2. 涡轮增压器利用排气能量增压。
3. 减少热量和气流对发动机的负面影响。
综上系统的协调运作保证柴油机在各项工作参数合适的前提下获得能量和物质的连续供给,使其能够实现持续、稳定的工作输出动力,满足使用需要。
这就是柴油机能够连续工作的基本原理。
柴油机的排气系统
柴油机的排气系统柴油机是一种燃烧内燃机，是广泛应用于各种工业、农业、交通和航空部门的发动机类型之一。
与汽油发动机相比，柴油机在功率、扭矩、燃料经济性和可靠性方面均具有优势。
但是，柴油机的排气系统也面临着各种挑战，如排放废气、排气噪音和腐蚀等方面。
本文将探讨柴油机排气系统的构成、功能、问题和解决方法。
一、排气系统的构成柴油机排气系统包括进气歧管、排气歧管、排气管、消声器、废气再循环装置(EGR)、涡轮增压器和蒸汽排放系统等部件。
其中，涡轮增压器和EGR是常用的附属装置，可帮助提高柴油机的性能和燃烧效率。
进气歧管: 进气歧管是将空气引入发动机的部件，通常与排气歧管相连。
它的主要作用是提供发动机所需的空气，以满足燃油的燃烧需求。
排气歧管: 排气歧管是将燃烧废气从发动机排出的部件。
几乎所有的柴油机都配备了排气歧管，通常是连接在汽缸头部的管道系统。
排气管: 排气管是连接排气歧管和消声器的部件。
它的外观通常为圆形或椭圆形，其尺寸和形状对柴油机的性能和声音有着重要的影响。
消声器: 消声器是柴油机排气系统中影响声音的最重要的组成部分。
如同汽车上的消音器一样，柴油机消声器通过使废气经过一系列障碍物来降低排气噪音。
EGR: EGR是将部分燃烧废气再引入到发动机进气系统中，以降低NOx排放的系统。
这种系统可以改善燃烧的效率和节能，并且可以减少对环境的负面影响。
涡轮增压器: 涡轮增压器是一种通过回收废气能量来增加空气压力以提高柴油机效率的装置。
通过涡轮增压器，发动机可以生成更多的动力和扭矩，而且燃料经济性也会提高。
蒸汽排放系统: 蒸汽排放系统是一种通过将液体燃料转化为气体状态，使其排出发动机的废气中的装置。
这种系统可以减少柴油机的大气污染特别是颗粒物。
二、排气系统的功能柴油机排气系统的主要功能是引导废气从发动机中排出，以便达到更好的性能、更少的排放和更高的经济性。
排放废气: 排气管、消声器和废气再循环(EGR)系统是减少发动机废气排放的关键部分，可以降低氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等有害物质的排放。
浅谈柴油机进排气系统的常见故障
１ 概述
会出现动力不足，也可以听到漏气声。故障原因：现代柴油机排气阀
进排气系统是柴油机工作过程所涉及的重要系统之一，它是由 门系统的接触表面经历了复杂的工作状况，并在高温和高压下重复
由进排气凸轮及传动机构、空气过滤器、空冷器、涡轮增压器、增压 运动［３］。表面的磨损率必须非常低，以满足在整个使用寿命期间对发
空气预热器、配气机构等主要部件组成。工作过程是空气通过过空 动机效率的高要求。在四冲程柴油机中，进气门打开以使空气流入
气滤清器过滤后进入涡轮增压器的压气机，经过压缩后的空气再通 燃烧室，然后关闭以促进燃料和空气混合物的压缩和燃烧。在这个
过中冷器，经过冷却后的空气再进一步的压缩后进入发动机的气 阶段，排气阀关闭，然后打开以使热的燃烧产物流出Байду номын сангаас，之后它们关
过高。
(2):22.
２．２ 气阀的常见故障分析
柴油机在工作时，会发出有节奏的并且连续的“嗒、嗒”声音，响
声会随着柴油机的转速升降而产生增减。故障原因：（１）气阀因磨损
或者装配不正产生的间隙过大。（２）气阀弹簧断裂。（３）凸轮轴的磨
损严重造成凸轮的顶部与底部跳动过大，从而发出响声。
科技论坛
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浅谈柴油机进排气系统的常见故障
周伟健 魏景松 （上海海事大学 商船学院，上海 ２０１３０６）
摘 要：柴油机进排气系统是指包含了涡轮增压器系统在内的全部的进气系统和排气系统，它是作为柴油机的五大系统之一，在柴 油机正常运转的情况下需要进排气系统的可靠运行，为其提供清洁充足的空气。本文论述了柴油进排气系统故障的分析意义，针对柴油 机的一些常见的进排气故障原因和机理进行分析。
压器的异常响声。
柴油机常见故障原因分析
柴油机常见故障原因分析
1. 燃油系统故障
柴油机燃油系统故障是导致柴油机失效的最常见原因之一，如燃油泵出现故障、喷油嘴堵塞等。
燃油系统中的漏油现象也会造成燃烧不完全、发动机启动困难等问题。
柴油机空气系统故障是导致柴油机出现问题的另一常见原因。
柴油机需要有效地将空气吸入机内，然后将其与燃油混合以形成燃料混合物才能进行燃烧。
若空气滤清器损坏或堵塞，或是进气道中存在生锈腐蚀等问题，空气系统就会出现故障。
冷却系统故障可能会导致柴油机产生过热现象。
冷却系统由水泵、散热器、水管等组成，若其中任何一个部件出现故障都会导致整个冷却系统的失效。
过热问题会影响柴油机工作效率，最终会引起损坏乃至报废。
柴油机中电气系统失效可能会导致发动机启动不了或是无法保持运行状态。
无论是电瓶失效、发电机故障还是电路短路，在柴油机运行的过程中都会产生类似的电气问题。
机械系统故障通常发生于柴油机的活塞、曲轴、连杆等机械部件。
这些部件需要经过磨损、疲劳才会出现故障，因此定期更换机油、滤清器等部件可以有效减少机械故障的发生。
综上所述，柴油机故障的原因有多种，需要通过定期维护、检查和更换关键部件来确保柴油机的正常运作。
此外，在柴油机设备使用过程中，也需要符合操作规程，避免因人为失误导致机器故障。
柴油机进气系统的原理
柴油机进气系统的原理柴油机进气系统是指整个系统中负责将空气引入到燃烧室中的部件和设备。
这个系统的主要目的是通过引入足够的空气来支持燃烧，并在燃烧室中形成足够的压力，以确保发动机能够正常运转。
在本文中，我们将深入探讨柴油机进气系统的工作原理，包括各个部件的完成的功能。
总体来说，柴油机进气系统由以下三个部分组成：空气滤清器、进气歧管和进气门。
下面我们将逐一介绍每个部分的功能和重要性。
空气滤清器空气滤清器是柴油机进气系统的首要部件。
它的主要功能是过滤空气，以清除空气中的灰尘、沙、虫子、叶子和其它杂物，还可以减少发动机进气处的噪音和震动。
一个优质的空气滤清器必须要能够过滤掉不良的杂质，并保证较高的吸气效率。
空气滤清器分为干式和湿式两种，它们的材质、设计和工作原理都不相同。
在干式空气滤清器中，空气经过其中包括纸片、棉线和其他材料的过滤媒介，从而过滤掉杂质；在湿式空气滤清器中，空气则通过水，由水捕捉和过滤飞出去的尘埃。
进气歧管进气歧管是柴油机进气系统中的一个关键部件，它主要用于将已通过滤清器清理过杂质的空气引导到进气门处。
进气歧管是一个安装了多个分支的管道，其中每条分支代表着一个气缸的进气口。
通过良好的设计，进气歧管能够确保每个气缸都可以获得适量的空气。
这些分支必须采用合适的角度和长度，以达到更优的进气效果。
每个进气歧管分支的长度应该与颤振频率相关，因为在低频率下，波通过反向波从分支处移动回到其他分支，形成了一种能量反向流失。
如果分支的长度过长，则能量反向的影响会更为严重。
如果分支的长度过短，则进气歧管的内部会有更多的空气阻力和压力损失。
值得注意的是，如果分支的长度和直径分别为所需系统频率和波长的1/4，则能够进一步减少压力损失并提高进气效率。
进气门在柴油机进气系统中，进气门的重要性不言而喻。
它是进气系统中用于控制空气流量的设备，通过打开或关闭进气门，能够在不同的发动机运行状态下进行精确的调节，以获得理想的空气流量。
柴油机基本工作原理
柴油机基本工作原理
柴油机是一种内燃机，通过在燃烧室中燃烧柴油来产生动力。
它的基本工作原理如下：
1. 进气：柴油机通过进气门吸入新鲜空气，进入气缸。
2. 压缩：活塞向上运动，将进入气缸的空气压缩。
3. 燃烧：当活塞压缩空气至某一高压时，燃油喷射器喷射高压燃油进入燃烧室，燃油雾化后与高温高压空气混合并发生自燃。
由于柴油的自燃性较好，所以不需要使用火花塞来点燃。
4. 推动：燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下，转化为机械功。
同时，活塞的下行运动带动连杆与曲轴连接处转动。
5. 排气：活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸，通过排气门排出柴油机。
第二章 柴油机电子控制系统
2.2.4 第二代时间控制式的特点
1.产生高压的装置与机械式喷油系统、第一代位置控制式系统相同。 都是柱塞和柱塞套配合产生高压，都需要用凸轮轴来驱动柱塞，
2.油量控制和调节装置与机械式喷油系统、第一代位置控制式系统 完全不同。第二代时间控制式则完全取消斜槽，直接由电磁阀 的动作完成每个喷射过程。
3.时间控制式对于喷射过程更加直接和精确。电磁阀关闭的时间决 定喷油定时，电磁阀关闭的持续时间决定喷油量和喷射压力， 给ＥＣＵ的软硬件实时性要求更加严格，控制的精度和灵活性 也要求更高，使发动机性能的改善幅度很大。
2.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统
泵喷嘴系统（UIS）和单体泵系统（UPS）仅仅在电磁阀与喷器之间的连接方 式上有差别。电控泵喷嘴系统将产生高压的柱塞泵与喷油器直接连成一个整体，没有 高压油管；而电控单体泵系统在泵体和喷油器之间还有一段高压油管。
2.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统
电控泵喷嘴系统直 接采用顶置凸轮轴方式 驱动，优点是发动机结 构紧凑，液力系统响应 快，能够实现快速高压 喷射；缺点是发动机缸 盖上往往还有配气系统 的凸轮轴和摇臂，结构 复杂。在轿车用的小型 高速柴油机和车用中重 型柴油机中都有应用。
2.2 第二代电控燃油喷射系统（时间控制式）
2.2.1 在分配泵上实施的时间控制式 2.2.2 在直列泵上实施的时间控制式 2.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统 2.2.4 第二代时间控制式的特点
2.2.1 在分配泵上实施的时间控制式
柱塞套（滑套） 位置已经被固定， 喷射过程由专门的 电磁阀来完成，同 时为了保证喷射控 制的精度，还增加 了一个凸轮轴的测 速齿盘和转速传感 器，完成喷射过程 各缸的角度计量工 作
喷油量、喷油提前角、喷油压力、喷油规律是影响柴油机发 动机动力性、经济性和排放性的重要参数，因此，完善的柴油机 燃油喷射系统控制应该能对上述参数进行全面控制。
船舶柴油机压缩空气起动系统
第二节压缩空气起动系统船用大功率柴油机绝大多数采用压缩空气起动。
因为这种柴油机各运动件重量大，起动向的惯性力和阻力很大，用电力装置是不合适的，故都用压缩空气起动。
压缩空气起动的原理是将具有一定压力的压缩空气，按柴油机发火次序，在工作冲程时送入各气缸，推动活塞，使柴油机转动起来。
待柴油机转速达到起动转速，喷入燃烧室中的燃料方能自行发火燃烧，使柴油机运行。
一.压缩空气起动系统的分类在压缩空气起动系统中，按气缸起动阀的构造与开启方式，可分为直接控制式和间接控制式两种．1.直接控制式压缩空气起动系统下图所示为直接控制式压缩空气起动系统简图。
高速柴油机一般都采用这种起动系统。
起动时，先打开空气瓶的阀门，压缩空气即通至起动控制阀，打开起动控制阀，压缩空气全部进入空气分配器，分配器则按柴油机的发火次序依次经气缸起动阀送入正在工作冲程的气缸中，推动活塞使曲轴转动。
一旦柴油机自行发火工作，立即关闭起动控制阀，切断供气。
2.间接控制式压缩空气起动系统下图所示为间接控制式压缩空气起动装置简图。
间接控制式的特点是由主起动阀出来的压缩空气分作两路：一路是起动用的主空气，直接送至各缸气缸起动阀内等候，另一路是一小股控制空气，进入空气分配器后，按发火次序依次送往气缸起动阀上部并将阀打开。
于是，主空气进入气缸内，推动活塞作功。
该装置空气分配器尺寸小，空气耗量小，故在大、中型柴油机中应用较广。
起动时，先将空气瓶上的停气阀和进气总管上的截止阀开启，再扳动操纵手柄至起功位盟，顶开起动控制阀，于是，控制空气经起动控制阀进入主起动阀上面的活塞上，活塞上的压力迅速地超过弹簧与主起动阀阀面上的压力，而使主起动阀开启，这时，一路作为起动用的主空气到各缸的气缸起动阀1的阀体内等侯；另一路控制空气进入空气分配器2后，按发火次序依次送往气缸起动阀上面，将该阀打开，于是等侯在起动阀中的主空气就冲入气缸，推动活塞使柴油机起动。
二.对压缩空气起动的要求为了起动迅速、可靠，压缩空气起动装置必须对起动空气压力和容量、起动定时以及柴油机的气缸数等提出如下要求：(1)压缩空气必须具有足够的压力和一定的容量。
柴油机排空气排气方法
柴油机排空气排气方法
柴油机排空气排气的方法通常是手动排空气或使用自动排空气系统。
手动排空气：
1.打开燃油供应系统的排气螺钉。
排气螺钉位于燃油泵或最高点。
2.将泵杠臂手柄向上移动，直到从螺钉处排出气体和燃油。
3.关闭排气螺钉，然后松开泵杠臂手柄。
重复此操作几次，直到没有气体和燃油排出为止。
自动排空气系统：
柴油机的自动排空气系统可以通过以下方法操作：
1.将燃油泵开关打开，启动电机并开始流动燃油。
2.燃油泵将开始压缩空气，并从排气管中排出气体。
3.气体将被燃油泵自动排出。
燃油泵将自动说明它正在运行顺利。
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柴油机空气系统概述如前所述，柴油机空气系统包括扫气系统和排气系统以及一个辅助的鼓风系统。
柴油机的扫气空气由一个或一组增压器供给。
增压器位于发动机排气侧，也可位于发动机后端。
通过一个空气滤器，增压器的压气机吸入机舱内的空气，而压气机是由柴油机排出的废气驱动的涡轮机来驱动的。
压气机吸入的空气经增压压缩后由空气管进入到空冷器进行冷却。
带有膨胀接头的空气管包有隔热绝缘层。
空气经空冷器冷却后，进入到滴水分离器，将此时空气中的水分以冷凝形式分离掉。
然后，空气通过安装在扫气空气集管底部（或空冷器内）的阀体进入扫气空气集管。
阀体上安装有一组单向阀板，阀式单向阀由增压空气打开。
当柴油机活塞往下运行低于扫气口时，扫气集管内的空气经气缸上的扫气口流入气缸。
这样就完成了整个的扫气过程。
当排气阀开启时，废气被压入一个公用的排气集管，然后废气以均匀稳定的压力驱动增压器的废气蜗轮并进入到增压器后的排烟总管。
排气阀组件与排气集管间、排气集关于增压器间、增压器与排烟总管间均有膨胀接头连接。
辅助鼓风系统主要应用于启动和低负荷运行时对扫气进行补充，以改善此时的燃烧。
辅助鼓风机运行时，同样从增压器空气滤器周围吸取机舱内的新鲜空气，通过空冷器、汽水分离器，然后通过另外一组蝶阀（或单向阀）到达扫气集管内，而此时，原扫气系统中的单向阀由于前后压差而处于关闭状态，直到由于压气机送来的空气压力大于鼓风机送风压力时才打开，而此时鼓风机停止工作。
对于增压器布置于输出端的机型，一般由两种布置，一种是鼓风机直接安装在空冷器体上，另一种是鼓风机安装于扫气集管下，其气体供应路线基本与上述相同，只不过风机单向阀（蝶阀）布置位置有些区别。
如上图所示为鼓风机安装于扫气集管下的机型，红箭头所指处单向阀是正常扫气时所用，而在辅助鼓风机运行时是关闭的。
而风机直接布置于空冷器体上的机型，其单向阀与正常扫气单向阀并列布置于空冷器体内。
柴油机空气系统主要包含排气集管、扫气集管、增压器、空冷器体、辅助鼓风机及空冷器、汽水分离器、膨胀接头、单向阀、蝶阀附件等。
增压器截断系统通常，在装备两个及以上增压器的发动机上，如果可能出现长期的低负荷（低于优化点50%负荷）运行的状况时，引入该系统。
在增压器透平端通往排气集管的通道及压气机端通往空冷器的通道上各安装一套截止阀。
主要功能包括能降低SFOC，由于增加了扫气压力，降低了零部件的热负荷，同时，也提前关闭了辅助鼓风机，节省了电能。
经核实，在50%负荷时，节省的油耗为1~2g/BHPh。
应急运行的旁通系统如左图示，在排气集管上安装有一个旁通法兰。
其通径与排气集管通往增压器的相同，由船厂安装管路连通至增压器后的排烟总管。
在有该装置的情形下，排气集管内的排气可直接通到增压器后的排烟总管，可以使发动机比仅用锁紧装置停止增压器运行的应急运行状态获得更高的负荷。
排气集管从各个排气阀出来的排气被导引至排气集管。
排气集管将各排气阀来的脉冲压力平衡，并以常压进入废气涡轮增压器的透平端。
排气集管通过挠性支座紧固在扫气集管上，包括有横向支撑板和位于排气集管中间的纵向支撑板。
在排气阀和排气集管之间，排气集管和增压器之间安装有膨胀接头。
排气集管在排气集管内，在通向增压器的出口处安装有保护格栅，防止硬的金属碎片进入到透平端，打坏涡轮机叶片。
排气集管和排气支管外包覆绝热层。
扫气集管为便于排气集管内部的维护，通常于排气集管的一端或排气集管的下部布置人孔盖，以方便进入到排气集管内。
排气集管扫气空气集管扫气空气集管是一个有很大容量的容器。
扫气集管用螺栓连接到气缸体上。
空气经过空冷器、滴水分离器和单向阀后被收集到扫气空气集管。
扫气集管上平面布置有增压器座板以及安装排气集管撑板的螺孔。
扫气集管端部或中间段朝上布置有人孔盖，扫气集管上布置有安全阀。
对于增压器布置于排气侧的MC机型（参见前图），两个辅助鼓风机安装在扫气空气集管两端。
辅助鼓风机的吸气口通过一段吸气管与阀体止回阀下部的空间（简称三角阀箱）连接。
辅助鼓风机的排气口直接与扫气空气集管接通。
为了防止空气倒流，在每个辅助鼓风机的吸气管中安装有一个止回阀。
对于增压器布置于排气侧的MCC机型（参见上图），辅助鼓风机安装在扫气空气集管下端、后空冷器体的两侧，如果是两段的后空冷器体，同样布置，只不过两端后空冷器体之间用管路连通。
辅助鼓风机通过一段短的吸气管段与后空冷器体连通，而止回阀就安装于这段管路上。
辅助鼓风机的排气口通过一组单向阀与扫气空气集管接通。
后空冷器体倒挂固定到扫气集管底平面上。
对于增压器布置于输出端（后端）的机型，有两种布置形式，而不管是MC或MCC机型。
前图为一种，鼓风机布置于空冷器体上，具体说明见后述章节。
而此时的扫气集管直接与空冷器体的孔口通过法兰连接。
还有一种是仅将鼓风机布置于扫气集管下方，通过一段外置的吸气管路，将空气从空冷器体汽水分离器的后方引入到鼓风机。
鼓风机的排气口通过一组单向阀与扫气空气集管接通。
空冷器体对于增压器布置于输出端机型的空冷器可参见前图，总体结构可以是整体的，亦可以为上下两半式的。
最上面为增压器座面，用于安装增压器。
前面凸轮侧一半与链轮箱相连接，排气侧一半与扫气集管连通，因此，前端面上有与扫气集管连接的一圈法兰孔，与链轮连接的螺孔和定位凸台。
在靠近与扫气集管连接的外侧安装辅助鼓风机。
空冷器从其对面装入，汽水分离器安装在中部下方。
空冷器体内部装有鼓风机用单向阀和正常扫气单向阀，如右上图，左侧圆法兰孔内可见的两大和四小方框处。
对于增压器布置于排气侧的机型，其空冷器体倒挂固定于扫气集管底部（通常被称为后空冷器体），其中常见的一种结构是，空冷器和汽水分离器布置于后空冷器体内，见下页图。
还有一种结构形式，空冷器布置于扫气集管内，后空冷器体内仅布置汽水分离器。
为保证空冷器前后的密封，其主要设计特点：空冷器坐在空冷器体内的座面上，其上左右两侧安装固定于空冷器体上的弹性封板，压在空冷器本体上。
而简单的前后密封形式见下页图，前端依靠空冷器上的法兰直接固定在空冷器体法兰上，中间加密封垫圈，后端安装密封盖。
这样前后的密封方式现已均改进为压板密封：在空冷器本体上套上两个法兰，两个法兰之间加一圈O形圈，靠将两法兰固定到空冷器体上的力，使O形圈在两法兰和空冷器本体间受挤压而密封。
当然，为防止空冷器前后串动，安装有止动螺栓。
辅助鼓风机柴油机装有两台电驱动的辅助鼓风机。
在一台辅助鼓风机不能工作时，另一台辅助鼓风机将仍能继续工作，而无需用人工调节阀门。
这是由辅助鼓风机吸气管中自动工作的止回阀来完成。
空气冷却器柴油机增压空冷器是柴油机中一个重要部件，按设计要求从透平增压器来的增压空气温度为170～210℃，经过空冷器冷却后，扫气空气温度降至35～37℃。
因为空气湿度的不同，会产生大量的冷凝水，这些冷凝水必须经过一个部件——滴水分离器，将其95%左右冷凝水分离出来，避免带有水的扫气空气进入气缸，破坏气缸滑油润滑，恶化气缸的工作状况。
空冷器（芯子）空冷器做成块状结构，其坐在空冷器体座面上并密封。
具体构造这里不再细述。
空冷器体上布置有内置式喷淋装置，在不拆卸空冷器芯子的情况下，可以简单易行对空冷器芯子进行化学清洗。
滴水分离器滴水分离器安装于空冷器芯子之后的换向腔室内。
滴水分离器装有若干组特殊形状的叶片。
当冷却后的扫气空气流经这些叶片时，空气中的水分会冷凝凝结在这些叶片上，并顺着叶片汇集到空冷器壳体底部，通过泄放系统排出。
一般在泄放系统中安装有一个液位报警装置。
单向阀与止回阀安装在扫气系统或辅助鼓风系统内的单向阀，靠阀前后的压差以及阀瓣自身重力的作用而打开/关闭。
如果单向阀未关闭将导致供气不足。
单向阀II单向阀I 始终保持辅助鼓风机止回阀的功能正常和旋转活络是极其重要的。
可通过手动转动止回阀来检查，即在扫气集管常规检修时检查。
止回阀在如下期间保护着辅助鼓风机和柴油机：辅助鼓风机起动；正常运行期间。
辅助鼓风机起动辅助鼓风机起动时由于起动电流很大，两台辅助鼓风机设定以6-10 秒的间隔先后起动。
尚未起动的辅助鼓风机的止回阀必须保持关闭，以防止辅助鼓风机倒转。
否则，起动时有烧坏电动机的危险。
如果一台辅助鼓风机起动失败，止回阀必须处于关闭位置，否则，起动了的另一台辅助鼓风机将不能通过增压器和空冷器吸入新鲜空气。
这是由于气流阻力的不同所致。
鼓风机运行期间： 在运行期间，万一一台辅助鼓风机发生故障，止回阀必须关闭，以保证新鲜空气源源不断地供给主机。
安全阀在扫气集管上安装有安全阀，如图所示。
靠调整弹簧来保证开启压力，保证扫气集管内空气的压力不超过规定的压力值。
止回阀安全阀。