机车柴油机

【回顾上节课内容】

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1.内燃机车的组成

2.内燃机车的分类、型号、轴列式及功率

3.设置传动装置的目的

第二节机车柴油机

一、简介

1.柴油机是内燃机，是将柴油燃烧产生的热能转变为由柴油机曲轴输出

机械能的动力机械。柴油机的每一工作循环，即从柴油在气缸内燃烧到曲轴

输出机械能，是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个过程组成的。

2.分类：

（1）根据完成一个工作循环的方式不同分为二冲程柴油机和四冲程柴油机。

二冲程柴油机-----DF 型、DF2型、DF3型。

四冲程柴油机-----DF4系列、DF7、DF8、DF11系列、BJ型、DFH 系列。（2）按气缸的布置形式分：单列式柴油机、V型柴油机和H型柴油机。

（3）柴油机一般按转速分为高速柴油机（1000n/s ）、中速柴油机（500～1000n/s ）和低速柴油机（500n/s）

DF4B 型内燃机车上采用的“16 V240ZJB”型柴油机，表示它有16个气缸；分两排呈V 字形排列；气缸内径为240 mm ；Z表示增压，装有废气涡轮

增压器和增压空气中间冷却器；J 表示铁路牵引用；B 表示产品改进变型符号。该柴油机就是一种四冲程机车用柴油机。

3.型号：

直立式—如老东风车的10L207型；

V 形—如东风4机车的16V240型

卧式—动车组用

大多数采用V 形，分两排，共用一根曲轴。

二、工作原理

活塞通过连杆与曲轴相连，在气缸盖上设有进、排气阀和喷油器。进、

排气阀由配气机构驱动，喷油器由供油装置控制。燃油在气缸内燃烧作功。

活塞需要经过往复4个行程，才能完成进气、压缩、燃烧膨胀、排气4个工

作过程。

1.进气冲程：在曲轴的驱动下，活塞由上止点向下止点运动，同时在配

气机构的作用下，进气阀开启，排气阀关闭，新鲜空气由进气阀进入气缸，

直至活塞移动到下止点。

2.压缩冲程：在曲轴的驱动下，活塞由下止点向上止点运动，进、排气阀关闭，气缸内气体被压缩，其压力和温度不断上升，直至上止点，为柴油机自燃创造条件。

3.燃烧膨胀冲程：当活塞接近上止点时，高压雾状燃油喷入气缸，燃油与气缸内的高温高压空气混合迅速燃烧，气体温度、压力迅速上升而膨胀，推动活塞下行，通过曲柄连杆机构使曲轴转动，将功率输出。

4.排气冲程：在曲轴的驱动下，活塞由下止点向上止点运动，排气阀打开（进气阀关闭），气缸内经过膨胀作功的燃气由排气阀排出，直至活塞再次到达上止点，废气排净。

三、柴油机辅助装置

柴油机辅助装置包括：燃油系统、调节系统、进排气系统、冷却系统和预热系统。

（一）燃油系统

1.功用：根据柴油机的运转工况，适时、定量地向气缸供给具有一定压力的、充足的、清洁的柴油，并使柴油在气缸内良好地雾化，能够充分燃烧，保证柴油机的正常工作。

2.组成：燃油系统一般包括低压输油系统和高压供油喷射系统。低压输油系统：燃油箱、燃油粗滤器、燃油输送泵（燃油泵）、燃油精滤器、燃油预热器、低压输油管及回油管等组成。高压供油喷射系统：喷油泵、喷油器、高压油管等组成。

（二）调节系统

柴油机的调节控制系统包括调节器、极限调节器、控制机构和调控传动装置等。其中调节器是调节控制系统的主要部件。

一般内燃机车采用的是转速-功率联合调节器，由控制部分、感受部分和执行部分组成。

1.控制部分：控制柴油机转速，以适应运行要求。

2.感受部分：直接感受柴油机外界负荷的变化，及机车牵引功率和辅助功率的变化。

3.执行部分：调节器具体执行命令的机构，通过它与喷油泵发生联系，以改变每一循环喷入气缸内的燃油量。

(三)进排气系统

1.功用：是向柴油机气缸内输送充足的、清洁的、具有一定压力的新鲜

空气，排除气缸内燃烧膨胀后的废气。

2.组成：由空气滤清器、废气涡轮增压器、中间冷却器和进、排气管道等组成。

(四)机油系统

柴油机在工作时，诸如曲轴、活塞、连杆等的许多零部件运动速度较高，各摩擦表面都会产生磨损，产生热量。

1.功用：就是向柴油机各运动零部件的摩擦表面供给带有一定压力的、温度适宜的、洁净的机油，在对各零部件进行润滑、减小摩擦和磨损的同时，冲洗摩擦表面的磨屑，带走摩擦产生的热量。

2.组成：由机油泵、机油滤清器、机油热交换器及管路组成。

(五)冷却水系统

柴油机工作时，与燃气直接接触的气缸、活塞等零部件受热强烈，如不适当冷却，会造成柴油机过热，使零部件强度降低、机油的物理化学性质改变、润滑条件恶化、摩擦和磨损加剧。所以机车柴油机通常采用强制循环冷却水系统，以保证柴油机主要零部件在适当的温度状态下工作，并保持较高的新鲜空气密度和机油的黏度与品质，保证柴油机能够高效持久地工作。

冷却水系统分为高温水系统和低温水系统。

冷却水系统由水泵、散热器、冷却风扇和膨胀水箱等组成。