柴油机基本知识(潍柴动力)
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某些系统的组成部分。 【组成】气缸盖、气缸体、曲轴箱、油底
壳等零部件。
精品课件
WD615柴油机机体
汽缸体
精品课件
曲轴箱
（二）曲柄连杆机构 【功能】将活塞的往复运动转换为曲轴的
旋转运动，从而实现热能向机械能的转 换；曲轴飞轮组还承担着柴油机功率输 出的功能。 【组成】活塞组、连杆组、曲轴飞轮组。
精品课件
上死点
曲轴回 转中心
活塞行程S 下死点
曲柄半径R
活塞行程S =2× 曲柄半径R
精品课件
◇曲轴旋转时，活塞所能到达的两个极限位 置称作活塞的死点；
◇距离曲轴旋转中心最远的称作活塞的上死 点；
◇距离曲轴旋转中心最近的称作活塞的下死 点；
◇上下死点之间的距离称作活塞的冲程（行 程）。
精品课件
3.什么是气缸压缩容积？工作容积？气缸总容积？
◇按气缸数分：有单缸机和多缸机（二缸和二缸 以上的）。
精品课件
◇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。
精品课件
三、柴油机主要性能指
动力性能
经济性能 主要性能
可靠性
排放性能
维修性能
精品课件
动力性 能指标
功率
转速
扭矩
动力性能指标是用来表征做功 能力大小的指标。
精品课件
◇功率：在单位时间内柴油机对外输出的 有效功，单位为kW 。
◇转速：柴油机曲轴每分钟所转动的圈数， 单位为r/min。
精品课件
WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
精品课件
挺杆
WD615柴油机配气机构（三）
进气门摇臂
排气门 排气门摇臂
进气门 气门调解螺钉
精品课件
挺柱
（四）燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时
间及柴油机负荷情况，向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。
【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
精品课件
WD615柴油机润滑系统
◇扭矩：柴油机对外输出的有效扭矩转动 力矩，单位为N·m Pe=Me×n/9550 (kW)
动力性能指标是满足用户的配套需求。
精品课件
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。
精品课件
◇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。
◇燃油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量，单位为g/(kW·h)。
在柴油机四个工作冲程中，只有燃烧做功冲程 对外做功，其他三个冲程消耗能量。
精品课件
进气阀 排气阀
吸气冲程
180°CA
压缩冲程
180°CA
做功冲程
180°CA
排气冲程
180°CA
精品课件
◇进气冲程 活塞由上止点向下止
点移动，进气阀打开， 排气阀关闭。
在柴油机进气冲程中， 纯净空气被吸入气缸， 为柴油燃烧提供氧气。
精品课件
WD615柴油机燃油供给系 高压油管
喷油器
高压油泵
低压油管
精品课件
柴滤器
（五）润滑系统 【功能】将清洁的润滑油以一定的压力不间断地
送到柴油机各摩擦表面或高温零件冷却表面， 以减少摩擦阻力和零件的磨损，并带走摩擦时 产生的热量和金属屑，以及高温零件所吸收的 热量，保证柴油机长期可靠工作。
【组成】滑油泵、滑油滤清器、滑油冷却器和滑 油管路等。
精品课件
◇压缩冲程 活塞由下止点向上止点
移动，进气阀和排气阀 全部关闭。
柴油机压缩比较大， 压缩终点时气缸内气体 压力可高达3~5MPa，温 度可达310~340K，为气 缸内油气混和与点火做 好准备。
精品课件
◇做功冲程 活塞由上止点向下止点
移动，进气阀和排气阀同 时关闭。
压缩冲程结束时喷入燃 烧室内的柴油，与高温高 压气体混和并燃烧。燃气 受热膨胀，推动活塞下移， 对外做功。
柴油机基本知识
潍柴动力股份有限公司
精品课件
WD615柴油机
精品课件
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
精品课件
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）？
WD615柴油机曲柄连杆
飞轮
活塞 连杆
曲轴
精品课件
（三）配气机构 【功能】定时向柴油机气缸内提供充足而
干净的新鲜空气，并将燃烧后的废气排 出气缸体。 【组成】进、排气门、摇臂、凸轮轴、正 时齿轮、气门挺杆、气门弹簧等。
精品课件
WD615柴油机配气机构（一）
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮
曲轴齿轮 机油泵齿轮
精品课件
气缸压缩容积、工作容积、气缸总容积和总排量 之间的关系：
= + 气缸总容积Va
压缩容积Vc
工作容积Vs
柴油机排量Va = 气缸数 × 工作容积Vs L
精品课件
二、柴油机分类
◇按冲程数分：有四冲程和二冲程。 四冲程：曲轴旋转两周完成一个工作循环。 二冲程：曲轴旋转一周完成一个工作循环。
◇按气缸排列方式分：有直列式、V型、W型和星 型排列等。
什么是柴油机的总排量？
压缩容积Vc
工作容积Vs
气缸总 容积Va
精品课件
Hale Waihona Puke ◇活塞位于上死点时其顶部与气缸盖底部 之间的气缸容积称作压缩容积；
◇活塞从上死点移到下死点所扫过的容积 称作工作容积；
◇活塞位于下死点时其顶部与气缸盖底部 之间的气缸容积称作气缸总容积；
◇所有气缸的工作容积之和称为柴油机的 排量。
精品课件
◇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。
精品课件
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
精品课件
（一）机体组件 【功能】各机构和系统的装备骨架，并作
◇机油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量，单位为g/(kW·h)。
以上指标是发动机在台架试验中测 量考核的指标，与用户的实际情况存在 差异，影响的因素也较复杂。
精品课件
四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工 作冲程组成，即： ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程 柴油机的连续运转是由无限个 工作循环构成。
壳等零部件。
精品课件
WD615柴油机机体
汽缸体
精品课件
曲轴箱
（二）曲柄连杆机构 【功能】将活塞的往复运动转换为曲轴的
旋转运动，从而实现热能向机械能的转 换；曲轴飞轮组还承担着柴油机功率输 出的功能。 【组成】活塞组、连杆组、曲轴飞轮组。
精品课件
上死点
曲轴回 转中心
活塞行程S 下死点
曲柄半径R
活塞行程S =2× 曲柄半径R
精品课件
◇曲轴旋转时，活塞所能到达的两个极限位 置称作活塞的死点；
◇距离曲轴旋转中心最远的称作活塞的上死 点；
◇距离曲轴旋转中心最近的称作活塞的下死 点；
◇上下死点之间的距离称作活塞的冲程（行 程）。
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3.什么是气缸压缩容积？工作容积？气缸总容积？
◇按气缸数分：有单缸机和多缸机（二缸和二缸 以上的）。
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◇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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三、柴油机主要性能指
动力性能
经济性能 主要性能
可靠性
排放性能
维修性能
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动力性 能指标
功率
转速
扭矩
动力性能指标是用来表征做功 能力大小的指标。
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◇功率：在单位时间内柴油机对外输出的 有效功，单位为kW 。
◇转速：柴油机曲轴每分钟所转动的圈数， 单位为r/min。
精品课件
WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
精品课件
挺杆
WD615柴油机配气机构（三）
进气门摇臂
排气门 排气门摇臂
进气门 气门调解螺钉
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挺柱
（四）燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时
间及柴油机负荷情况，向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。
【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
精品课件
WD615柴油机润滑系统
◇扭矩：柴油机对外输出的有效扭矩转动 力矩，单位为N·m Pe=Me×n/9550 (kW)
动力性能指标是满足用户的配套需求。
精品课件
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。
精品课件
◇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。
◇燃油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量，单位为g/(kW·h)。
在柴油机四个工作冲程中，只有燃烧做功冲程 对外做功，其他三个冲程消耗能量。
精品课件
进气阀 排气阀
吸气冲程
180°CA
压缩冲程
180°CA
做功冲程
180°CA
排气冲程
180°CA
精品课件
◇进气冲程 活塞由上止点向下止
点移动，进气阀打开， 排气阀关闭。
在柴油机进气冲程中， 纯净空气被吸入气缸， 为柴油燃烧提供氧气。
精品课件
WD615柴油机燃油供给系 高压油管
喷油器
高压油泵
低压油管
精品课件
柴滤器
（五）润滑系统 【功能】将清洁的润滑油以一定的压力不间断地
送到柴油机各摩擦表面或高温零件冷却表面， 以减少摩擦阻力和零件的磨损，并带走摩擦时 产生的热量和金属屑，以及高温零件所吸收的 热量，保证柴油机长期可靠工作。
【组成】滑油泵、滑油滤清器、滑油冷却器和滑 油管路等。
精品课件
◇压缩冲程 活塞由下止点向上止点
移动，进气阀和排气阀 全部关闭。
柴油机压缩比较大， 压缩终点时气缸内气体 压力可高达3~5MPa，温 度可达310~340K，为气 缸内油气混和与点火做 好准备。
精品课件
◇做功冲程 活塞由上止点向下止点
移动，进气阀和排气阀同 时关闭。
压缩冲程结束时喷入燃 烧室内的柴油，与高温高 压气体混和并燃烧。燃气 受热膨胀，推动活塞下移， 对外做功。
柴油机基本知识
潍柴动力股份有限公司
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WD615柴油机
精品课件
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
精品课件
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）？
WD615柴油机曲柄连杆
飞轮
活塞 连杆
曲轴
精品课件
（三）配气机构 【功能】定时向柴油机气缸内提供充足而
干净的新鲜空气，并将燃烧后的废气排 出气缸体。 【组成】进、排气门、摇臂、凸轮轴、正 时齿轮、气门挺杆、气门弹簧等。
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WD615柴油机配气机构（一）
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮
曲轴齿轮 机油泵齿轮
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气缸压缩容积、工作容积、气缸总容积和总排量 之间的关系：
= + 气缸总容积Va
压缩容积Vc
工作容积Vs
柴油机排量Va = 气缸数 × 工作容积Vs L
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二、柴油机分类
◇按冲程数分：有四冲程和二冲程。 四冲程：曲轴旋转两周完成一个工作循环。 二冲程：曲轴旋转一周完成一个工作循环。
◇按气缸排列方式分：有直列式、V型、W型和星 型排列等。
什么是柴油机的总排量？
压缩容积Vc
工作容积Vs
气缸总 容积Va
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Hale Waihona Puke ◇活塞位于上死点时其顶部与气缸盖底部 之间的气缸容积称作压缩容积；
◇活塞从上死点移到下死点所扫过的容积 称作工作容积；
◇活塞位于下死点时其顶部与气缸盖底部 之间的气缸容积称作气缸总容积；
◇所有气缸的工作容积之和称为柴油机的 排量。
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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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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
精品课件
（一）机体组件 【功能】各机构和系统的装备骨架，并作
◇机油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量，单位为g/(kW·h)。
以上指标是发动机在台架试验中测 量考核的指标，与用户的实际情况存在 差异，影响的因素也较复杂。
精品课件
四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工 作冲程组成，即： ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程 柴油机的连续运转是由无限个 工作循环构成。