柴油机基本知识(潍柴动力)PPT精选文档共57页
潍柴柴油机
柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温，使喷入的柴油自然，燃气膨胀而作功的内燃机，称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为 2.2—47280KW，柴油机的气缸直径65—900mm，转速5.6—4400r/min。
特点：易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广，是较理想的动力机械，广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类：二冲程柴油机和四冲程柴油机；按照气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机；按照汽缸排列方式分类：立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；按照冷却方式分类：水冷柴油机和风冷柴油机；按照进气方式分类：自然吸气式和增压式；增压式可分为：低增压、中增压、高增压和超高增压等；按照曲轴转速分类：高速机、中速机、低速机；按照用途分类：固定式、移动式；第三节柴油机工作原理按照一定规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸内着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动活塞作功，将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程: 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程: 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中，气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程（工作过程）: 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。
柴油机基本知识(潍柴动力)
潍柴动力股份有限公司
a
1
WD615柴油机
a
2
一、基本概念 1.什么是柴油机？
柴油机是以柴油为燃料的将化学能转换 为机械能的动力装置。
燃料的 化学能
气体压 力能
机械能
柴油机的能量转换过程
a
3
2.什么叫活塞的死点（或止点）？什么是上死点 和下死点？什么是活塞的冲程（行程）？
上死点
曲轴回 转中心
◇按气缸数分：有单缸机和多缸机（二缸和二缸 以上的）。
a
9
◇按进气方式：有自然吸气、增压和增压中冷。
◇按冷却介质分：有水冷和风冷柴油机。 ◇按转速分：有高速机、中速机和低速机。
转速： n＞1000r/min 高速机 600r/min＜n≤1000r/min 中速机 n≤600r/min 低速机
◇按用途分：固定用柴油机和移动式柴油机。
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◇排气冲程
活塞由下止点向上止点 移动，进气阀关闭，排 气阀打开。
通过活塞将废气排出气 缸，为下一个工作循环 做好准备。
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21
五、柴油机的基本组成 柴油机的基本组成
机 曲配 燃润 冷启
体 柄气 油滑 却动
组 连机 供系 系系
件 杆构 给统 统统
机
系
构
统
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（一）机体组件 【功能】各机构和系统的装备骨架，并作
动力性能指标是满足用户的配套需求。
a
13
经济性 能指标
有效热效率 燃油消耗率 机油消耗率
经济性能指标表征柴油机 的工作使用成本。
a
14
◇有效热效率：燃料燃烧所产生的热量转换成有 效功的百分数。
柴油机的基础知识
柴油发动机基础知识
1）进气冲程
•
第一冲程——进气，它的任务
是使气缸内充满新鲜空气。当进气
冲程开始时，活塞位于上止点，气
缸内的燃烧室中还留有一些废气。
当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上
止点向下止点移动，同时，利用与
曲轴相联的传动机构使进气门打开。
随着活塞的向下运动，气缸内
活塞上面的容积逐渐增大：造成气
缸内的空气压力低于进气管内的压
• 1把电控汽油机喷射技术引用回柴油机，从而让 柴油机的发展和使用进入了一个新纪元。
柴油发动机基础知识
目录：
第一节：柴油机的基本概念 第二节：柴油机的基本术语 第三节：柴油机的工作原理 第四节：柴油机的基本参数 第五节：柴油机的结构 第六节：柴油机新技术
图1-19
柴油发动机基础知识
3）作功冲程
•
第三冲程——燃烧膨胀。当第二
冲程即将结束时喷油器向气缸内喷入
雾化的燃油，在这个冲程开始时，大
部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。
燃烧时放出大量的热量，因此气体的
压力和温度便急剧升高，活塞在高温
高压气体作用下向下运动，并通过连
秆使曲轴转动，对外作功。所以这一
冲程又叫作功或工作冲程。
柴油发动机基础知识
柴油机简史 针对蒸汽机效率低的弱点，狄塞尔专注 于开发高效率的内燃机。当时尼古拉斯·奥 托发明的点火式内燃机已较成熟，但那时奥 托发动机的燃料是煤气，储存、携带均不方 便，效率也受到影响。１９世纪末，石油产 品在欧洲极罕见，于是狄塞尔决定选用植物 油来解决机器的燃料问题（他用于实验的是 花生油）。因为植物油点火性能不佳，无法 套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉 灶，提高内燃机的压缩比，利用压缩产生的 高温高压点燃油料。后来，这种压燃式发动 机循环便被称为狄塞尔循环。
柴油机的基本知识课件
检查和调整气门间隙 定期检查和调整气门间隙，确保气门正常工作。
柴油机常见故障及排除方法
启动困难
检查油路、电路、气路等是否正常，更换磨 损的零件如启动马达、火花塞等。
功率不足
检查是否有异物落入机器内部，各部件是否 正常，紧固松动部件。
缸内燃烧控制技术
通过缸内直喷、稀薄燃烧等技术，改善燃烧过程，降低污染物排放。
低摩擦技术
优化发动机内部的摩擦副设计，降低机械损失和摩擦阻力，减少燃 油消耗和排放。
新材料、新工艺的应用与发展
高强度轻质材料
采用钛合金、镁铝合金等高强度轻质材料，减轻发动机重量，提 高动力性能和燃油经济性。
表面涂层技术
利用陶瓷涂层、金属涂层等表面涂层技术，提高零部件的耐磨、 耐热和抗氧化性能，延长使用寿命。
异常响声
检查供油系统、增压系统、气门间隙等是否 正常，更换磨损的零件如活塞环、气缸套等。
冒烟异常
检查供油时间、喷油器雾化情况等是否正常， 更换磨损的零件如喷油器、活塞环等。
05
柴油机的发展趋势与未来展望
高效节能技术的研发与应用
高效涡轮增压技术
01
通过提高进气压力，增加发动机的功率和扭矩，从而提高燃油
03
燃油消耗率
衡量柴油机燃油经济性的指标， 单位为克每千瓦小时（g/kW·h）。
04
03
Hale Waihona Puke 柴油机的结构组成柴油机的机体组件
曲轴箱
曲轴箱是柴油机的主要支撑和承重部件，用 于安装和固定曲轴、连杆等运动部件。
气缸盖
气缸盖是柴油机的燃烧室盖板，用于封闭气 缸，并安装进气、排气和喷油器等部件。
2024版年度柴油发电机组技术培训ppt课件
01柴油发电机组基础知识Chapter柴油发电机组概述定义柴油发电机组是一种将柴油的化学能转化为电能的设备，由柴油机、发电机和控制系统组成。
应用领域广泛应用于工业、商业、农业、军事等领域，作为备用电源或移动电源。
分类根据功率大小、使用环境和用途不同，可分为陆用柴油发电机组、船用柴油发电机组、挂车式柴油发电机组等。
柴油发电机组工作原理发电机工作原理柴油机工作原理利用电磁感应原理，将机械能转化为电能。
控制系统工作原理柴油机主要部件发电机主要部件控制系统主要部件030201柴油发电机组主要部件及功能噪声和振动指柴油发电机组运行时产生的噪声和振动，是衡量其舒适性和环保性的重要指标。
指柴油发电机组单位时间内消耗的燃油量，是衡量其经济性的重要指标。
频率调整率指柴油发电机组在负载变化时输出频率的稳定程度。
额定功率指柴油发电机组在额定工况下电压调整率柴油发电机组性能指标02柴油发电机组安装与调试Chapter01020304选择平整、坚实、通风良好的场地，远离易燃易爆物品。
确定安装地点包括起重设备、扳手、螺丝刀、万用表等。
准备安装工具确认机组配件齐全，无损坏，符合设计要求。
检查机组配件遵守安全操作规程，佩戴安全防护用品。
注意安全事项安装前准备工作及注意事项安装柴油机和发电机安装机组底座连接燃油系统连接电气系统连接冷却系统柴油发电机组安装步骤与方法调试前检查项目及调试流程检查燃油系统检查冷却系统检查电气系统调试流程01020304问题问题问题问题常见问题分析与解决方案03柴油发电机组操作与维护保养Chapter启动前检查启动操作流程停止操作流程注意事项启动、停止操作流程及注意事项正常运行中监控与调整方法监控内容调整方法定期保养每运行500小时更换机油和机油滤清器；每运行1000小时检查并调整气门间隙；每运行2000小时更换燃油滤清器和冷却液。
日常维护每日检查机油、燃油、冷却液等液位；定期清洗空气滤清器和水箱散热器。
柴油机课件
q
t1 t2 （℃）
1
2
1 2
(t1
t2)
q 2
1
2
E 1
q 2
δ-板厚 q-热流密度 μ-泊松比
α-膨胀系数 λ-导热系数
E-弹性模数
压应力
火侧 t1
热应力火侧为压应力，水侧为拉应力 拉应力 水侧 t2
与热流密度成正比，与壁厚成正比
活塞顶板
பைடு நூலகம் 热疲劳
•燃烧室部件在交变的热应力作用下出现的破坏现象称热疲劳。 •热疲劳与柴油机的累计转数并无多大关系，主要取决于机器
第一章 柴油机的基本知识
第一节 柴油机总论 柴油机工作原理 柴油机的性能指标
功率： 70000KW L：25M H：13M B：7M
第一节 柴油机总论
一、柴油机的基本概念 7 二、柴油机的分类 10
三、在船舶动力装置中的地位及目前发展方向
14 15
一、柴油机的基本概念
热机
外燃机 内燃机
蒸汽机 蒸汽轮机 柴油机 汽油机 燃气轮机
1 有效功率Pe 2 平均有效压力pe 3 有效热效率e和有效油耗率b e
1、有效功率Pe和机械效率m
• 有效功率 从柴油机曲轴飞轮端传出的功率，
P 用P e表示。 e
M e n 9550
（ｋＷ）
• 机械损失功率Ｐｍ 作用在活塞上的指示功率传递 到曲轴的(有效功率)过程中所损失的功率。
(1)摩擦损失 (2)拖动损失功率 (3)泵气损失功率
一、柴油机理论循环和实际循环 16
二、四冲程柴油机工作原理
20
三、二冲程柴油机工作原理
22
四、 二冲程柴油机的换气形式 24
30
柴油机基础知识(共65张PPT)精选全文
ε＝Ｖa／Ｖc＝（Ｖc＋Ｖh）／Ｖc ＝1＋Ｖh／Ｖc
ε表示工质在缸内被压缩的程度，对运转可靠性和经济性有较大影响。 一般为ε＝12～22，机车用ε＝12～14.5。 （七）工作循环
（八）四冲程和二冲程
第15页，共65页。
二、柴油机的工作原理
（一）四冲程柴油机的工作原理 １、进气过程：
活塞从上止点移动到下止点，进气门开，排气门关。
进气过程开始时，活塞位于上止点位置，气缸内残留着上次循 环未排净的残余废气，它的压力稍高于大气压力，约为110～ 120KPa。
当曲轴旋转时，通过连杆带动活塞向下移动，同时进气门 打开，随着活塞下移，气缸内部容积增大，压力随之减少，当 压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始被吸入气缸，直到活 塞移动到下止点位置，气缸内充满了新鲜空气。
第2页，共65页。
第一章 内燃机车柴油机的基本知识
第一节 柴油机的主要特点 第二节 柴油机的基本知识 第三节 柴油机的分类、型号及转向
第3页，共65页。
第4页，共65页。
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第5页，共65页。
船用中速柴油机
低速柴油机
第6页，共65页。
第一节 柴油机的主要特点
一、概述
发动机：将一种能量转变为机械能的机器。 根据能量转变方式不同，分为：风力机、水力机、热机等。
实现热能转化为机械能，工作行程。 Ｐz＝10000～14000KPa Ｔ＝1700～2100K
第19页，共65页。
４、排气过程
过程开始气缸内充满了燃料燃烧并膨胀作功的废气， 排气门打开后，废气随着活塞上移，被排出气缸之外。
排气门早开晚关。 排气提前角θe，排气滞后角θe′。
柴油发动机理论知识及故障排除ppt课件
第１节 基本术语
压缩比： 越大， 作功能力越强，效率越高， 经济性越好。通常柴油机 压缩比在16～22之间。
第２节 柴油发动机工作原理
一个工作循环、四个 行程（冲程）：
进气 压缩 作功 排气
四冲程发动机 （曲轴转2圈）
压燃 没有点火系统
汽油机 压缩比小
点燃 有点火系统
吸入的是空气 吸入的是混合气
柴油机与汽油机性能对比：
转速 质量 噪声 启动 制造及 维修费用 经济性
汽油机 高 小 小
容易 低
差
柴油机 低 大 大
困难 高
好
应用
轿车、轻型客货 工程机械、大货大客、 船舶
第3节 柴油机的总体构造
2大机构、5大系统： 曲柄连杆机构 配气机构 进、排气系统 燃油供给系统 起动系统 冷却系统 润滑系统 （机体组）
第２节 柴油发动机工作原理
1、进气行程： 进气门打开，排气门关闭，
曲轴带动活塞下行将空气吸 入气缸。
第２节 柴油发动机工作原理
2、压缩行程： 进、排气门均关闭，曲轴
推动活塞上行将空气压缩。 Pa=3.5～4.5MPa T=480～730℃
（柴油自燃温度：220℃）
第２节 柴油发动机工作原理
3、作功行程：
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第一章柴油机的基本知识PPT课件
柴油机的定义与分类定义柴油机是一种内燃机，通过压缩空气使其温度升高，再喷入柴油进行自燃，从而驱动活塞运动产生动力。
分类根据工作循环、气缸排列、冷却方式等不同特点，柴油机可分为二冲程和四冲程、单缸和多缸、水冷和风冷等多种类型。
0319世纪末至20世纪初，柴油机诞生并初步应用于船舶和固定动力领域。
初期阶段20世纪中期，随着技术进步和工业化进程的加速，柴油机逐渐应用于汽车、工程机械等领域。
发展阶段20世纪末至今，随着电子控制、高压共轨等技术的应用，柴油机性能得到显著提升，应用领域不断拓展。
现代化阶段柴油机的发展历程柴油机是重型卡车、客车、船舶等交通工具的主要动力来源。
交通运输在建筑、采矿、农业等领域，柴油机为挖掘机、装载机、拖拉机等设备提供动力。
工程机械作为发电机组的动力源，柴油机在备用电源、移动电源以及分布式能源等领域发挥重要作用。
发电领域在坦克、装甲车、舰艇等军事装备中，柴油机是重要的动力来源。
军事装备柴油机的应用领域01机体组气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳02活塞连杆组活塞、活塞环、活塞销、连杆03曲轴飞轮组曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴曲柄连杆机构0102气门、气门座、气门导管、气门弹簧凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴气门组气门传动组配气机构燃油箱燃油滤清器输油泵喷油泵燃油供给系统储存燃油将燃油从油箱输送到喷油泵过滤燃油中的杂质将燃油压力提高，并按照发动机的工作顺序和负荷大小，定时、定量地向喷油器输送高压燃油将机油从油底壳吸出，并加压后输送到各个需要润滑的部件机油泵降低机油温度，保证机油的润滑性能机油冷却器过滤机油中的杂质和金属磨屑，保持机油的清洁机油滤清器调节主油道的机油压力，保证各部件得到良好的润滑油压调节阀润滑系统水泵驱动冷却液循环流动，保证发动机得到良好的冷却散热器将冷却液中的热量散发到大气中，降低冷却液温度风扇提高散热器的散热效率，保证发动机得到良好的冷却效果节温器控制冷却液的循环路线，使发动机在适宜的温度下工作冷却系统01020304活塞下行，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
2024版柴油机培训PPT课件
吸气冲程
吸入空气，为燃油燃烧 做准备
压缩冲程
提高空气温度和压力， 为燃油自燃创造条件
做功冲程
燃油燃烧释放能量，推 动活塞运动并输出动力
排气冲程
排出废气，为下一个工 作循环做准备
2024/1/25
4
柴油机主要部件及功能
缸体
构成燃烧室，承受燃气压力
活塞
在缸体内往复运动，将燃气压力转化为机械能
曲轴
将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力
的清洁度
02
检查气缸压力、曲轴箱 压力和涡轮增压器压力，
确保发动机正常工作
04
21
常见故障现象及原因分析
A
发动机启动困难或无法启动
原因可能包括燃油系统故障、电气系统故障、 点火系统故障等
发动机功率不足
原因可能包括空气滤清器堵塞、燃油系统 故障、涡轮增压器故障等
B
C
发动机过热
原因可能包括冷却液不足或泄漏、水泵故障、 散热器堵塞等
2024/1/25
发动机过热
检查冷却液液位和质量、水泵工作情 况和散热器清洁度，补充冷却液、更 换水泵或清洗散热器
发动机异响
检查气门间隙、活塞与气缸壁磨损情 况和曲轴轴承磨损情况，调整气门间 隙、更换活塞环或曲轴轴承等
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柴油机发展趋势及新技术应用
06
展望
2024/1/25
24
清洁高效燃烧技术发展趋势
2024/1/25
03
燃油消耗率
燃油消耗率表示柴油机在单位时间内消耗的燃油量，通常 以克/千瓦时或升/百公里来表示。它是评价柴油机经济性 能的重要指标。
8
排放法规及环保要求
2024/1/25
柴油机培训课件
目录
• 柴油机基本原理与构造 • 柴油机启动、运行与停机操作 • 故障诊断与排除技巧 • 维护与保养知识要点 • 安全操作规程与事故应急处理 • 环保法规要求及节能减排技术应用
01
柴油机基本原理与构造
柴油机工作原理
四冲程循环
柴油机通过吸气、压缩、做功和排气四个冲 程完成一个工作循环。
定期检查燃油、润滑油、冷却液等液位，及 时添加或更换。
停机步骤及注意事项
关闭燃油供给阀，按下停 机按钮，使柴油机停止运
转。
检查柴油机各部件是否有 异常磨损或损坏，及时进
行维修或更换。
01
02
03
04
05
逐渐降低负载和转速，使 柴油机在空载状态下运行
一段时间。
关闭进气系统和排气系统 的阀门，防止异物进入。
风险评估方法
对辨识出的危险源进行风 险评估，确定其可能性和 严重程度，制定相应的防 范措施。
风险防范措施
根据风险评估结果，采取 相应的技术和管理措施， 降低风险等级。
事故应急处理流程演示
事故报告
发现事故后，立即向上级报告 ，启动应急处理程序。
现场处置
根据事故性质，采取相应的紧 急措施，如切断电源、关闭阀 门等，防止事故扩大。
长期停机时，应做好防锈 、防尘措施，并定期启动 柴油机进行维护保养。
03
故障诊断与排除技巧
常见故障现象及原因分析
柴油机功率不足
可能是由于空气滤清器堵塞、燃 油质量不佳、喷油嘴堵塞等原因 导致。
柴油机过热
可能是由于冷却系统故障、散热 器堵塞、水泵故障等原因引起。
01
02
柴油机启动困难
原因可能包括电池电量不足、启 动系统故障、燃油系统问题等。
《柴油机培训》PPT课件
柴油机漏油
检查密封件、油底壳、机油滤 清器等，确保密封良好和机油 压力正常
14
2024/1/29
04
燃油喷射技术及其优化措施
15
传统燃油喷射技术回顾
1 2
机械式燃油喷射系统
通过凸轮轴驱动喷油泵，实现燃油的计量和喷射 。
液压式燃油喷射系统
利用高压油泵产生高压燃油，通过喷油器将燃油 喷入气缸。
3
电子控制式燃油喷射系统
多元化能源应用
预测未来柴油机将积极探索多元化 能源的应用，如生物质燃料、合成 燃料等，以降低对传统石油资源的 依赖。
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谢谢您的聆听
THANKS
2024/1/29
31
2024/1/29
故障排除
更换点火线圈和燃油泵，清洗空气滤清器和喷油器，调整气门间隙，重新启动柴油机， 故障排除。
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07
2024/1/29
总结回顾与展望未来发展趋势
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本次培训内容总结回顾
柴油机基本原理与构造
深入讲解了柴油机的工作原理、主要 部件及构造特点。
燃油系统与燃烧过程
详细阐述了燃油系统的组成、工作原 理及燃烧过程的优化。
采用电子控制单元（ECU）对喷油器进行精确控 制，实现燃油喷射的定时、定量和定压。
2024/1/29
16
新型高压共轨技术介绍
高压共轨系统组成
包括高压油泵、共轨管、 喷油器等部件，实现燃油 的高压储存和精确喷射。
2024/1/29
工作原理
高压油泵将燃油压缩至共 轨管内，形成高压燃油， 喷油器根据ECU指令将燃
02
高速与低速柴油机
高速柴油机转速高，功率密度大，适用于需要大功率但空间有限的场合