工程机械柴油发动机维修技术(浙江宁波)

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1、发动机（动力装置）：将自然界的能量转化为人们所需要的机械能的装置。 热力发动机：燃料与空气混合，经过燃烧，将其中包含的化学能 转化为热能，再经气体膨胀过程把热能转化为机械 能的动力装置。 内燃机：燃料在气缸内部进行燃烧，所产生的气体直接将所含热能转变为机械能。柴油机、汽油机 外燃机 ： 如蒸汽机、汽轮机 电动机：将电能转化为机械能的装置 内燃机的常用术语 1上止点 TDC （Top Dead Center）2下止点 BDC （Bottom Dead Center）3活塞行程 S4曲柄半径 R 5气缸工作容积 Vh6燃烧室容积 VC 7气缸最大容积 Va 8内燃机排量 VL 9压缩比 1上止点

2、TDC （Top Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最远的位置 2下止点 BDC（Bottom Dead Center）活塞离曲轴旋转中心最近的位置 3活塞行程 S 上下止点之间的距离 4曲柄半径 R 曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即 S =2R 。 5气缸工作容积 Vh（单位 L)活塞由上止点运动到下止点,活塞顶部所扫过的容积 Vh =(/4)D2S10-3 6燃烧室容积（余隙容积）VC 活塞位于上止点时， 活塞顶部上方的容积 7气缸最大容积 Va 活塞位于下止点时,活塞顶部上方的容积 Va= Vh + VC 8内燃机排量 VL 所有气缸的工作容积之和

3、 VL =iVh 式中： i 气缸数目。 9压缩比气缸最大容积 Va 与燃烧室容积 VC 之比 =1+ Vh / VC 越大，循环热效率越高汽油机 =610 柴油机 =1622 1动力性指标 概念：指内燃机对外作功能力的指标 （1）有效转矩 Te 曲轴传给汽车传动系的转动力矩。单位：Nm （2）有效功率 Pe 发动机曲轴的输出功率（发动机对外实际做功的大小）Pe = Te（2n / 60） 10-3 （KW ） 标定功率：并不是该内燃机所能发出的最大功率，而是内燃机出厂时根据使用目的而调整的。由于使用目的的不同， 同一种内燃机的标定功率可以不同：十五分钟功率：内燃机允许连续运转 15 分钟的最

4、大有效功率一小时功率：内燃 机允许连续运转 1 小时的最大有效功率十二小时功率：内燃机允许连续运转 12 小时的最大有效功率额定功率 持续功 率：内燃机允许长期连续工作的最大有效功率 2. 经济性指标概念：是指内燃机的生产成本、运转中的消耗以及修理费用等各项指标。通常用燃油消耗率来评价内燃 机的经济性能有效燃油消耗率 be 发动机每发出一千瓦有效功率在一小时内所消耗的燃油量 be =（G / Pe） 103 （g/KWh）式中：G 每小时的燃油消耗量，kg/hPe 有效功率，kW 二、内燃机的分类 1根据所用燃料的不同煤气机（汽油机进行适当的改进） 2按冲程数：二冲程：每两个活塞行程（曲轴每转

5、一转）完成一个工作循环。如摩托车，四冲程：每四个活塞行程 （曲轴每转两转）完成一个工作循环。绝大多数发动机所采用。 3按气缸数：单缸机：只有一个气缸，多缸机：由多个气缸组成 4按气缸排列方式 单列式：直列立式，直列卧式 双列式：对置卧式 ，V 型 5按冷却方式 风冷：以空气为冷却介质，没有专门的冷却系统 如：坦克 水冷：以液体为冷却介质，有专门的冷却系统 6按进气方式 增压、 非增压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。7按着火方式 点燃：靠火花塞点火来产生燃烧，汽油机所采用 压燃：靠燃油的自燃来产生燃烧，柴油机所采用 8按用途 固定式：工程机械采用移动式 9.按额定转速分

6、 高速、中速、低速。 三、我国内燃机型号编制规则 举例(1) 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 (2) 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 C

7、A6102：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 1. 四冲程柴油机组成： 2-2 内燃机工作原理汽油机的工作原理 2.二冲程汽油机 二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程即曲轴旋转一圈的时间内完成的。没有专门的配气机构，换气是通过三个 孔（进气孔、排气孔、扫气孔）来实现 。 上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体，同时，活塞上移使

8、曲轴箱出现真空，上行到进气孔打开时，新鲜 混合气进入曲轴箱。 下行冲程：活塞接近上止点时，产生电火花点燃可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下行作功，行致排气口 打开，废气排出。另外，进气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气口进入气缸，完成换气过程。 3.二冲程与四冲程发动机的比较 （1）曲轴每转一周完成一个工作循环，做功一次。由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转角速度比较均匀。 （2）二冲程发动机换气过程时间短，仅为四冲程发动机的 1/3 左右。进排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气， 新气可能流失，废气也不易清除干净。（3）曲轴箱换气方式二冲程发动机因为没有进排气门，结构大大简

9、化。 2-3 发动机的基本构造 两大机构：一、曲柄连杆机构二、配气机构 四大系统 三、内燃机燃料供给系 四、润滑系 五、冷却系 六、起动系统 七、点火系统 一、曲柄连杆机构 组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮三部分 作用：将活塞的往复直线运动曲轴的旋转运动对外输出动力 （一）机体组 （1）组成 主要包括气缸体、气缸盖、曲轴箱、气缸套、气缸垫、油底壳等不动件。 （2）作用 保证运动件相互位置，并构成燃烧室、气道、水道、油道，以保证燃烧、换气、冷却和润滑的需要。 1. 气缸体 隧道式主轴承的机体机座结构 16V538 型隧道式机体 汽缸套定位： 轴向定位：下端不固定，受热可自由伸长。径向定位：凸缘

10、，防止横向移动。 湿式： .散热条件好，.厚度大，制造和更换方便。.有水的腐蚀和穴蚀。干式： .无腐蚀和穴蚀。.壁薄，汽缸中心距可减小，结构紧凑，刚度小。小缸径高速机，制造要求高。.汽缸套外圆须 精磨，汽缸体上的孔须珩磨。 3.汽缸盖 气缸盖的结构形式 气缸盖的结构形式多种多样 按气缸盖的数量分类，有单体式气缸盖、整体式气缸盖、块式气缸盖。 A 单体式汽缸盖： 气缸盖罩 位置 气缸盖上部 功用 起封闭及防尘作用 材料 一般为薄钢板冲压而成 缸盖螺栓：用于固定缸盖，要求用规定力矩按规定顺序分 23 次拧紧 油底壳 1作用用来封闭机体的下部和储存润滑油。 2材料薄钢板冲压而成（有的采用铝合金制成，

11、如 GM 公司 3.1L V6 汽油机） 3结构一般用薄钢片冲压而成，或者用铝合金铸造而成，为了加强散热，通常铸有散热片，曲轴箱中部和后部通常 做的深一些，内部有隔板，防止大量泡沫的产生，下部有放油螺塞。 （二）活塞连杆组1.作用：将活塞在气缸中的往复运动变成曲轴的旋转运动。 3.活塞 （1）活塞顶部：活塞顶部、汽缸盖和汽缸壁组成燃烧室组成燃烧室。 几种常用活塞顶的形状 平顶型 4.活塞环 分为气环和油环两种。气环：高速机：2-3 道中速机：3-4 道低速机：5-6 道油环：一般是 1-2 道5.连杆 （1）功用 将活塞承受的力传给曲轴 并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动 （2）组成

12、连杆由连杆大头、连杆小头、连杆杆身等组成 （3）切口型式 （三）曲轴飞轮组 1.组成：由曲轴、飞轮和一些附件组成。 2.曲轴 作用：支承形式：3.飞轮 功用 能量存储器，保证发动机运转平稳 轮缘上镶嵌起动用飞轮齿圈 刻有上止点记号，用于调整点火正时、喷油正时或配气正时 二、配气机构 1.功用：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 2.主要部件：气门组、气门传动组和气门驱动组组成 3配气机构的类型 （1）气门布置形式气门顶置式 组成：凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成 特点：进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比 气门侧置式 组成：凸轮、挺柱

13、、气门和气门弹簧等组成。 特点：省去了推杆、摇臂等零件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力 较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰（2）凸轮轴布置位置 凸轮轴上置式 凸轮轴下置式 凸轮轴中置式 （3）气门驱动形式 直接驱动式 摇臂驱动式 摆臂驱动式 （4）每缸气门数及其排列方式 1）两气门式 2）多气门式 4 气门式 气门数目及气道布置 （5）凸轮轴传动方式 凸轮轴下置，中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，为了啮合平稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿 链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构。近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链。