柴油发动机培训资料

柴油机产品的名称及型号编制 规则
为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准(GB725－ 82)《内燃机产品名称和型号编制规则》中对内燃机的名 称和型号作了统一规定。
1. 内燃机的名称和型号 内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴
油机、煤气机等。 内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 内燃机型号由以下四部分组成： 首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需
柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩 比高，热效率高，燃油消耗率低，同 时柴油价格较低，因此，柴油机的燃 料经济性能好，而且柴油机的排气污 染少，排放性能较好。但它的主要缺 点是转速低，质量大，噪声大，振动 大，制造和维修费用高。
柴油机按照行程分类
内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行 程内燃机(图1-2 )。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动 四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转 一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环 的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
按照气缸数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机(图1-4)。仅有一个 气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如 双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用 发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。
柴油机按照气缸排列方式分类 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-5)。单列式 发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有 时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列， 两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹 角=180°称为对置式发动机。
进气门 排气门
推杆
挺柱
正时齿轮
配气机构
曲柄连杆 机构
连杆
活塞 曲轴 飞轮
摇臂 凸轮轴
1 曲柄连杆机构) 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。 它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承 受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并 从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又 把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
进气行程
温度(K) 320~350
压力 800~900 kPa
压缩行程 800~1000
作功行程
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
排气行程 800~1000
3~5MPa
要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径
符号等组成。 后部：结构特征和用途特征符号，以字母 表示。 尾部：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. 内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义 内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：
12.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环 的称为四冲程发动机。
四冲程发动机的工作原理
一、四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气K， 压力0.07~0.09MPa
进气行程
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
多缸四冲程发动机的工作顺序
从各单缸发动机工作原理可知，只有作功行程产 生动力，其它三个行程都要消耗动力。为了维持运动 ，单缸发动机必须有一个贮备能量较大的飞轮。即使 如此，发动机运转仍然是不平稳的，作功行程快，其 它行程慢。
汽车上实际应用的是多缸发动机，它是由若干个 相同的单缸排列在一个机体上共用一根曲轴输出动力 所组成。现代汽车上用的较多是四缸、六缸、八缸发 动机。
2 配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭 进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排 出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气 门组、气门传动组和气门驱动组组成。
3 燃料供给系统 柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成 混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
各缸做功行程顺序（据机器平衡性及各缸机械负荷和 热负荷的均匀性）：
直列四缸：1-3-4-2；1-2-4-3
直列六缸：1-5-3-6-2-4
§1.5 发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆机构 配气机构
燃油供给系
五大系统
点火系(injection) 冷却系
润滑系
起动系
ail：lywzjt@
2.完成一个工作循环，二冲程发动 机只需转一转，而四冲程发动机需要 转两转。因此，当发动机工作容积、 压缩比和转速相等时，从理论上讲， 二冲程发动机的功率应为四冲程发动 机功率的两倍，但实际上，只有1.5～ 1.6倍，这是由于二冲程发动机难以将 废气排净，以及为了安排换气过程而 较多地损失了高压气体的作功能力， 另外还有可燃混合气随废气排出等所 致。
压缩
喷油器
排气
空 气
换气 排气门
燃烧
废 气
二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？
1.四冲程发动机的进、排气是两个 分开的专门过程，而二冲程发动机单 纯的排气(或进气)时间极短，主要是一 个几乎完全重叠的，以新鲜气体清扫 废气的换气过程。这样的换气过程不 可避免地会发生新鲜气体和废气混合 ，造成废气难以排净和新鲜气体随废 气排出的后果。
P
进气门开启
大气压力线 r a
示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气 体压力的变化情况。
示功图 V
进气门关闭
压缩行程
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
温度600~700K， 压力0.6~1.5 MPa
P
c
大气压力线 r a
示功图 V
作功行程
排气门关闭
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa
多缸发动机是在曲轴转角720°内(四冲程)或曲轴转角 360°内(二冲程)，各缸都要象单缸发动机一样完成一个 工作循环。为了使发动机运转平稳，各缸作功间隔角大都 均等。如四冲程六缸发动机各缸作功间隔角为 Ψ=720°/6=120°即曲轴每转1200就有一个缸作功，各缸 作功行程略有搭接，这样发动机运转较单缸发动机平稳得 多。另外，由于各缸的作功行程为其它缸的准备行程提供 动力，所以贮存能量的飞轮也较单缸发动机小得多。四缸 发动机从理论上讲作功冲程就已连续，而六、八缸发动机 都有作功重叠，且缸数越多、重叠得就越大，发动机运转 得就越平稳。
国外柴油机名称及型号编制规则
CUMMINS 6BT,6CT,NT855, K19 DEUTZ BF6L913C, F4L413F(R) PERKINS 1004 ,1006, 3.152,4.236,6.354 ISUZU 4JB1T,4BD1T,4HF1,6HE1,6HH1 KOMATSU 4D95,6D105, 6D125
直列式发动机 它排列形式
LPG发动机 CNG发动机
按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1)。使用汽油为燃 料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油 机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴 油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。
下止点 上止点
活塞
Z P
c
大气压力线 r
作功终了：温度 1300~1600 K， 压 力0.3~0.5 MPa
示功图
b
a V
下止点 上止点
活塞
排气行程 进气门关闭
排气门打开
Z P
残余废气
c b
大气压力线 r
V 示功图
温度900~1200 K 压力 0.105~0.115 MPa
温度300-370K 压力0.0785～ 0.0932MPa
3. 型号编制举例 (1) 汽油机 1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型 4100Q： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品 CA6102： 表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系列符号 8V100： 表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号 CA488： 表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号 (2) 柴油机 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型 165F： 表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型 495Q： 表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用 6135Q： 表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用 X4105： 表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号
4 冷却系统 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发 动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却 水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
强制循环式水冷却系示意图 1-百叶窗；2-散热器；3-散热器盖；4-风扇；5-小循环水管；6-水泵 ；7-节温器；8-出水管；9-水套；10-水温表和传感器；11-水套放水 开关；12-散热器放水开关
按照进气系统是否采用增压方式分类
内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发 动机和强制进气(增压式)发动机(图1-6)。汽油机常采用自然吸气式；柴 油机为了提高功率有采用增压式的。
9.压缩比(ε)：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即