单元1柴油机基本构造的认识

2、举例 内燃机型号编制示例： 汽油机： 1E65F——表示单缸、二行程、缸径65mm、 风冷、通用型汽油机。 4100Q——表示四缸、四行程、缸径100mm、 水冷、车用型汽油机。 6100Q——表示六缸、四行程、缸径100mm、 水冷、车用汽油机。
柴油机：
165F——表示单缸、四行程、缸径65mm、风冷柴油机。 495F——表示四缸、直列、四行程、缸径95mm、水冷柴油 机。 4120F——表示四缸、四行程、缸径120mm、风冷柴油机。 6135——表示六缸、直列、四行程、缸径135mm、水冷、通 用型柴油机。 6135ZG——表示六缸、四行程、缸径135mm、增压、工程 机械用柴油机。 12V135ZG——表示十二缸、V型、四行程、缸径135mm、水 冷增压、工程机械用型柴油机。
二、柴油机总体构造
1-机体;2-高压油泵;3-空气压缩机;4-油底壳;5-润滑油冷却器;6-进水管;7-风扇;8散热器;9-回水管;10-节温器;11-喷油器;12-汽缸盖;13-汽缸盖罩;14-进气岐 管;15-进气管;16-空气滤清器;17-油门踏板;18-油箱;19-油管
（1）曲柄连杆机构。主要由汽缸体、汽缸盖、 活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件等组成， 是组成燃气工作的空间，并将活塞的往复运 动转换成曲轴的旋转运动而输出动力的机构。 （2）配气机构。主要由气门组件、气门传动 组件、凸轮轴和凸轮轴驱动机构等组成，它 按工作循环的要求，定时地启闭进、排气门， 排出汽缸的废气，吸入新鲜气体，完成换气 过程。
（6）启动系统。 它主要由蓄电池、启动机、继电器等组成，使静止的柴油
机启动运转。
1-启动开关;2-启动机;3-蓄电池;4-喷油泵
（7）进、排气系统。 进排气系统包括进气管、空气滤清器等。
排气管与消声器
三、四行程发动机常用术语
1、单缸柴油机基本组成
2、名词及术语 （1）上止点
（2）下止点
（3）活塞行程：
2、单缸四行程柴油机工作过程
（1） 进气行程 在这个过程中只有空气进入汽缸。为了增加进气量，柴油机常常采用 涡轮增压器。 （2） 压缩行程 在这个过程中，活塞压缩吸入的空气，使之升温到燃烧前温度点。最 高温度可达800～1000K，高于柴油的自燃温度（约627K），压力达 到3～5Mpa,柴油机的压缩比要与汽油机的高。 （3） 燃烧行程 燃油被喷射进入燃烧室。燃油因为与高温的压缩空气混合后，并且引 发自燃着火和燃烧，高温气体推动活塞下行。燃烧瞬时气体温度可达 1800～2200K，瞬时压力达到5～10Mpa,做功结束时温度可达 1200～1500K，压力达到0.2～0.4Mpa。 （4） 排气行程 在这个过程中，活塞推动燃烧过的气体排出汽缸。排气行程结束时， 汽缸内温度可达800～1000K，压力约为0.105～0.125Mpa。
l-曲轴正时齿轮;2-正时皮带;3-皮带张紧装置;4-冷却水泵;5-燃油泵;6-发电机; 7-吊耳（前端）;8-空气进气口；9-涡轮增压器;10-空气出气口;11-风扇驱动轮; 12-空气压缩机
2、柴油机后端(飞轮侧)结构
l-飞轮;2-涡轮增压器;3-吊耳（后端）;4-曲轴箱呼吸器;5-水温传感器;6-启动机
3)工作目标与要求： (1)学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务。 (2)学生应当能在小组成员的配合下，利用柴油机维修手册 （或实训指导书），制定工作计划，实施工作计划。 (3)能通过阅读资料和现场识别柴油机名牌，辨别所检修柴油 机的类型。 (4)能认识所拆卸涡轮增压式柴油机各零部件，会表述其工作 原理和各零部件的作用。 (5)能按规范的步骤，完成柴油机的拆装，各零部件的方向和 安装位置准确。 (6)在工作过程中注意工作安全，做好废旧料的处置，保持工 作环境整洁。
Va － 气缸总容积； c Vh － 气缸工作容积； Vc － 燃烧室容积；
a.指气缸总容积与燃烧室容积之比。 b.用以表征缸内气体被压缩的程度。 c.一般汽油机ε为6.5～9.5，轿车ε为9～11 ；而 柴油机较高，一般ε为14～23 。
四、柴油机的工作原理 1、工作循环
1-曲轴;2-连杆;3-活塞;4-进气门;5-排气门;6-喷油器;7-燃烧室
《工程机械柴油机构造与维修》教学课件
编制：许炳照
单元1：柴油机基本构造的认识
单元1：柴油机基本构造的认识
• • • • 学习情境描述 第1讲 柴油机概述 第2讲 发动机的总体构造与拆装 第3讲 柴油机的主要性能指标
• 学习情境描述： • 某维修企业接到一辆二手956Ⅱ型旧装载机（装 备有斯太尔WD615柴油机）的维修业务，根据用 户反映该机械无负载时可以中速行走，但在进行 铲装作业时柴油机无力，润滑油耗用量大，排气 冒兰烟，急加速时冒墨烟，且无维修资料。经技 术员检查，初步判断该柴油机内部可能已磨损严 重，需要对该装载机装配的动力进行拆卸检修。
课堂讨论
1.什么叫上止点和下止点?表述活塞行程和行 程? 2.什么是曲柄半径?有何作用?它和活塞行程 有何关系? 3.根据自己的理解,表述柴油机排量的概念。 4. 表述压缩比的定义,汽缸各容积如何表示? 有何意义?
课堂总结：
思考题：
第2讲 发动机的总体构造与拆装
一、柴油机外部基本构造的认识 1、柴油机前端(风扇侧)结构
上下止点间的距离S。
（4）三个容积 ①燃烧室容积 Vc ②气缸总容积：Va ③气缸工作容积：Vh
1-曲柄;2-曲轴回转中心;3-连杆;4-活塞; 5-汽缸;6-进气门;7-喷油器;8-排气门;9-飞轮
③气缸工作容积：Vh
（5）发动机排量VH ：
VH = i(缸数)×Vh （L）
（6）压缩比ε ： ε=Va/Vc=1+Vh/V
三、柴油机总成构造的拆装
1)拆卸 （1）把需要检修的柴油机从机械上拆下来，以便 分解检修。 （2）断开柴油机的外围附件，使用桥式起重机(或 吊具)将柴油机从待修机械上拆卸下。 注意起重机的安全操作规程，高度重视柴油机总成 的吊装安全。 （3）按规范步骤对柴油机外部进行检查与清洁， 注意柴油机总成在拆解前应固定在工作台架上， 操作过程不要损伤柴油机。
应用实例
6135AZK-8（柴油机）
活塞行程为150mm，没有则为140mm； 采用复合型燃烧室。 为增压型柴油机；
3、 柴油机的名牌识别
铭牌的主要内容示例如下： 制造日期：采用8位数字。前4位为年，中间2位为月份，后2 位数字为日期。如2008年9月17日生产装配试验合格后打 印成20080917。 排量：9.7L 机型:KTA-19C 点火顺序:1-5-3-6-2-4 气门冷态间隙:进气0.25 mm,排气0.35 mm 额定功率:360KW 额定转速:2100rpm
3、柴油机燃油喷射泵一侧结构
l-润滑油检测尺;2-液压泵（动力输出）;3-喷油器;4-曲轴箱呼吸器;5-曲轴 箱通气管;6-燃油滤清器;7-润滑油滤清器;8-涡轮增压器空气进气;9-发 电机;10-燃油泵;11-水泵;12-冷却剂加热器;13-加热器支架;14-燃油出 油管;15-燃油进油管
4、柴油机涡轮增压器一侧结构
二、柴油机型号识别
1、型号规格标准
• 我国于1991年颁布了国家标准《内燃机产品名称和型号 编制规则》（GB/T725-1991）。该标准规定内燃机型号 由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成，型号由下列四部分构 成： • ①首部：为产品系列符号、换代标志符号和地方、企业代 号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需经主管部 门或标准化机构核准。 • ②中部：由缸数符号、行程符号、汽缸排列形式符号和缸 径符号组成。 • ③后部：为结构特征和用途特征符号，以字母表示。 • ④尾部：为区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区 分时，由制造厂选用适当符号表示。
2、多缸
多缸四行程柴油机，曲轴每转两圈过程中，所有汽缸都要 完成一个工作循环，且各汽缸所有的工作循环完全相同， 并严格按进气、压缩、做功、排气的次序进行。 在结构上采用适当型式的曲轴，可以使各汽缸的做功行程 间隔角（曲轴转角=720°/i)均匀，做功顺序相互交错，保 证柴油机运转平稳。 例如，四缸柴油机，各缸做功行程间隔角为180° （720°/4）； 八缸四行程柴油机，各缸做功行程间隔角为90° (720°/8)。 汽缸数越多，各汽缸做功间隔角越小，柴油机的工作越平 稳。但汽缸数越多，结构越复杂，结构尺寸和整体质量均 增加。
5）按进气方式分
(1)自然吸气式 (2)增压式
6）按燃料着火方式分
(1)压燃式(如柴油机) (2)点燃式(如汽油机)
7）按冷却方式分
（1）风冷式 （2）水冷式
2、柴油机的使用特点 1)柴油机具有下列突出优点 （1）经济性好，热效率一般为35％～42％。 （2）大功率范围广。 （3）机动性好。 （4）低油耗。比汽油机低20％～40％。 （5）低C02排放量。 (6)低NOX排放量。 (7)低PM排放量。 (8)耐久性佳：对于柴油车辆柴油机寿命可达30万～ 100万㎞，甚至更高。 (9)低维护成本。有些柴油机的维护周期可5万㎞。 2)内燃机存在一些缺点 （1）运转时噪音大。 （2）废气中有害成份对大气污染较严重 。
3、单缸四行程柴油机的工作过程分析
五、 四行程柴油机的工作特点
1、单缸
(1)四行程柴油机的一个工作循环，曲轴转两圈（即转过 720°），每一个行程曲轴转半圈（即转过180°），进 气行程时进气门开启，排气行程时排气门开启，其余两个 行程进、排门均关闭。 (2）柴油机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成 进气、压缩行程，并且着火燃烧完成做功行程后，依靠曲 轴和飞轮储存的能量便可自行完成以后的行程，此后的工 作循柴油机无须外力即可自行完成。 (3)柴油机在换气过程中若能做到进气充分、排气彻底，即可 提高充气系数，增大柴油机发出的功率。 (4)单缸四行程柴油机只有做功行程产生动力，其他三个行程 则消耗动力，但不可或缺地为做功行程做准备。
（3）润滑系。其组成主要有润滑油泵、润滑 油滤清器和润滑油冷却器等，在柴油机运 转时，连续不断地将润滑油输送到各摩擦 表面，以减小零件的磨损和摩擦阻力。
（4）冷却系 。它由散热器、水泵和风扇等 组成，将柴油机受热机件的热量散发出去， 以保证柴油机正常的工作温度。
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（5）燃油供给系。它由柴油箱、输油泵、柴油滤 清器、喷油泵和喷油器等组成，是将柴油以一定 的压力、定时、定量地喷入汽缸，与缸内的空气 形成可燃混合气。
第1讲:柴油机概述
一、热机
指将燃料的燃烧热能转化为机械能的原动机 可分为外燃机与内燃机，后者应用最广泛。
1、内燃机分类
1)按活塞的运动方式不同分：
（1）活塞往复式： （2）三角转子式：
2)按工作循环过程分 （1）四行程（2）二行程
3)按气缸数分
（1）单缸机（2）多缸机
4)按气缸排列分
（1）直列立式发动机 （2）V型发动机 （3）对置卧式发动机
l-启动机;2-油底壳;3-涡轮增压器润滑油管;4-冷却管入口;5-冷却管出 口;6-冷却液加注口;7-涡轮增压器;8-进气岐管;9-排气岐管
5、柴油机顶端(俯视)结构
l-柴油机卷标;2-柴油机名牌;3-液压泵（动力输出）;4-飞轮外罩;5-进气管;6-排气 管;7-排气管出口;8-涡轮增压器;9-空气进气口(接空气滤清器);10-曲轴箱通气 管;11-冷却管出口;12-冷却管支架;13-风扇驱动轴;14-燃油泵支架;15-润滑油 加注口;16-润滑油滤清器;17-燃油滤清器;18-喷油器
生产任务：柴油机的拆装与零部件认识。
1)工作对象：需待拆卸修理的涡轮增压式柴油机总成1台。 2)工作内容： (1)领取所需的维修工具、耗材，做好工作准备。 (2)从柴油机上拆除进、排气管道及空压机、喷油泵、启动机、 发电机、涡轮增压器、中冷器等外围部件。 (3)按规范步骤分解柴油机。 (4)进行必要的清洁和检查，按顺序摆放柴油机零部件，并识 别各汽缸零部件及其装配标记。 (5)组装涡轮增压式柴油机总成，检查各零部件安装位置，保 证正确安装。 (6)安装进、排气管道及空压机、喷油泵、启动机、发电机、 涡轮增压器、中冷器等外围部件。 (7)调整配气正时、齿形带的张紧度和气门间隙。 (8)检查、评价柴油机检修工作质量。 (9)整理工具，清洁工作场地。