柴油机基本知识潍柴动力

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◇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。
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◇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。
◇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。
◇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。
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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。
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◇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。
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。
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16Байду номын сангаас
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
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◇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。
◇按气缸排列方式分：有直列式、V型、W型和星 型排列等。
◇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
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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。
曲轴齿轮
机油泵齿轮
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WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
挺杆
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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
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（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。
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
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◇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？
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WD615柴油机曲柄连杆
活塞 连杆
飞轮
曲轴
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（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
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
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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
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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）？
◇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)。
◇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。
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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。
【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。
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WD615柴油机燃油供给系 高压油管
喷油器
高压油泵
低压油管
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柴滤器
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（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。
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。
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WD615柴油机机体
汽缸体
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曲轴箱
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（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。
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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
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（一）机体组件 【功能】各机构和系统的装备骨架，并作
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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◇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。