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1、浙江中高动力科技股份有限公司浙江中高动力科技股份有限公司发动机工作原理发动机工作原理第二讲第二讲? 按冲程数分：四冲程、二冲程按冲程数分：四冲程、二冲程 ? 按气缸数目分：单缸、多缸按气缸数目分：单缸、多缸 ? 按转速分：低速、中速（按转速分：低速、中速（7501350r/min）、高速）、高速? 按进气方式分：自然吸气、增压按进气方式分：自然吸气、增压 ? 按气缸排列分：直列式、按气缸排列分：直列式、V型、卧式等型、卧式等? 按气缸冷却方式分：水冷、风冷按气缸冷却方式分：水冷、风冷 ? 按燃烧室类型分：直喷式燃烧室、分隔式燃烧室按燃烧室类型分：直喷式燃烧室、分隔式燃烧室 ? 按燃料的分类：汽
2、油机、柴油机、天然气发动机按燃料的分类：汽油机、柴油机、天然气发动机 ? 按用途分：农用、船用、车用、工程机械用、发电用按用途分：农用、船用、车用、工程机械用、发电用发动机的分类发动机的分类perkins发动机发动机四冲程四冲程 16缸缸V型排列 废气涡轮增压 水冷，水箱风扇冷却 电子调速 汽缸内直喷压燃式 高速型发动机型排列 废气涡轮增压 水冷，水箱风扇冷却 电子调速 汽缸内直喷压燃式 高速型发动机基本概念基本概念?上止点：上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置 也就是活塞离曲轴中心线最远的位置活塞在气缸中运动的最上端位置 也就是活塞离曲轴中心线最远的位置?下止点：下止点：活塞在气缸中运动的最
3、下端位置 即活塞离曲轴中心线最近的位置活塞在气缸中运动的最下端位置 即活塞离曲轴中心线最近的位置?活塞行程：活塞行程：上、下止点之间的距离上、下止点之间的距离?气缸工作容积（气缸排量）气缸工作容积（气缸排量）：活塞从上止 点到下止点所扫过的容积：活塞从上止 点到下止点所扫过的容积?发动机排量（多缸）：发动机排量（多缸）：各缸工作容积之和各缸工作容积之和?压缩比：压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值气缸总容积与燃烧室容积的比值?缸径：缸径：工作汽缸内径工作汽缸内径?平均有效压力 ：平均有效压力 ：是一个在膨胀燃烧冲程中 使活塞移动一个冲程所作的有 效功是一个在膨胀燃烧冲程中 使活塞移动一个冲程所
4、作的有 效功工作过程分解 进气冲程工作过程分解 进气冲程四冲程柴油机的进气过程，从活 塞在上止点时开始。当活塞从上止点 向下止点运动时，由凸轮机构控制的 进气门就被打开。由于活塞下行而使 缸内造成部分真空，这时，外界的新 鲜空气就经过气缸盖上的进气门进入 气缸，直到活塞运动到下止点时，气 缸内已充满了空气进气口才被关闭。 至此，进气过程就告结束。这一冲程 就称为进气冲程四冲程柴油机的进气过程，从活 塞在上止点时开始。当活塞从上止点 向下止点运动时，由凸轮机构控制的 进气门就被打开。由于活塞下行而使 缸内造成部分真空，这时，外界的新 鲜空气就经过气缸盖上的进气门进入 气缸，直到活塞运动到下止点时
5、，气 缸内已充满了空气进气口才被关闭。 至此，进气过程就告结束。这一冲程 就称为进气冲程。工作过程分解 压缩冲程工作过程分解 压缩冲程进气过程结束时，活塞处 于下止点位置。曲轴继续旋 转，活塞便转向上行。这时， 由于进气门已关闭而排气门尚 未开启，因而气缸内的空气因 活塞上移而逐渐被压缩。当活 塞运动到上止点位置时气缸内 空气的温度和压力都已达到相 当高的水平，这时，压缩过程 也就结束。这一冲程称为压缩 冲程。进气过程结束时，活塞处 于下止点位置。曲轴继续旋 转，活塞便转向上行。这时， 由于进气门已关闭而排气门尚 未开启，因而气缸内的空气因 活塞上移而逐渐被压缩。当活 塞运动到上止点位置时气缸
6、内 空气的温度和压力都已达到相 当高的水平，这时，压缩过程 也就结束。这一冲程称为压缩 冲程。工作过程分解 作功冲程工作过程分解 作功冲程（膨胀冲程）（膨胀冲程）当压缩过程结束后，具有 很高压力的燃油(柴油)从喷油 器喷入气缸，与气缸内高温高 压的空气相遇而立即燃烧。燃 烧后气体的压力和温度急剧上 升，气体膨胀推动活塞下行做 功。这一过程直至活塞再回到 下止点时结 束。这个冲程称为 作功冲程，也叫膨胀冲程或工 作冲程。当压缩过程结束后，具有 很高压力的燃油(柴油)从喷油 器喷入气缸，与气缸内高温高 压的空气相遇而立即燃烧。燃 烧后气体的压力和温度急剧上 升，气体膨胀推动活塞下行做 功。这一过程
7、直至活塞再回到 下止点时结 束。这个冲程称为 作功冲程，也叫膨胀冲程或工 作冲程。工作过程分解 排气冲程工作过程分解 排气冲程在膨胀过程结束活塞到达 下止点时，由凸轮机构控制 的排气门即被打开，这样， 活塞再由下止点向上止点运 动时，气缸内的废气就被活 塞推出气缸。活塞到达上止 点时排气门关闭，排气过程 也就结束。这个冲程称为排 气冲程。在膨胀过程结束活塞到达 下止点时，由凸轮机构控制 的排气门即被打开，这样， 活塞再由下止点向上止点运 动时，气缸内的废气就被活 塞推出气缸。活塞到达上止 点时排气门关闭，排气过程 也就结束。这个冲程称为排 气冲程。Perkins 发动机的基本构造发动机的基本构
8、造1.1.活塞、连杆、曲轴机构活塞、连杆、曲轴机构2.2.配气机构配气机构3.3.燃料供给系统燃料供给系统4.4.冷却系统冷却系统5.5.润滑系统润滑系统6.6.起动系统起动系统4016TAG2A?柴油机的运动件由活塞组、连杆组、 曲轴飞轮组等组件构成。它的作用是 将活塞承受的气体压力通过连杆传给 曲轴，并将活塞的往复直线运动变为 曲轴的旋转运动输出机械能。柴油机的运动件由活塞组、连杆组、 曲轴飞轮组等组件构成。它的作用是 将活塞承受的气体压力通过连杆传给 曲轴，并将活塞的往复直线运动变为 曲轴的旋转运动输出机械能。活塞、连杆、曲轴结构活塞、连杆、曲轴结构活塞与连杆总成活塞与连杆总成?1-连杆
9、总成；?2-活塞；?3-连杆；?4-连杆盖；?5-活塞销轴衬；?6-连杆螺钉；?7-一道气环环；?8-二、三道环；?9-油环；?10-活塞销；?11-活塞销卡环；?12-连杆轴瓦；?13-定位套筒曲轴总成曲轴总成?1-飞轮；2-滑脂嘴；3、5、6、7、18-主轴承；4-连杆轴颈；8-半圆键；9-后 止推垫圈；10-前止推垫圈；11-正时齿轮；12-挡油圈；13-曲轴油封；14-皮 带盘；15 -启动爪锁紧垫圈；16-启动爪；17-曲轴螺钉；19-飞轮齿圈；20- 螺母；21-开口销；22-主轴颈1-飞轮；2-滑脂嘴；3、5、6、7、18-主轴承；4-连杆轴颈；8-半圆键；9-后 止推垫圈；10
10、-前止推垫圈；11-正时齿轮；12-挡油圈；13-曲轴油封；14-皮 带盘；15 -启动爪锁紧垫圈；16-启动爪；17-曲轴螺钉；19-飞轮齿圈；20- 螺母；21-开口销；22-主轴颈曲轴是柴油机主要机件之一作用是将柴油机各缸所作的功汇集后以回转运动的方式输出。曲轴是柴油机主要机件之一作用是将柴油机各缸所作的功汇集后以回转运动的方式输出。配气机构配气机构?配气机构是按照柴油 机各缸的工作次序和 配气相位完成进气过 程和排气过程的控制 机构。它要在规定的 时刻开启和关闭进、 排气门，以保证气缸 排除废气，吸进新鲜 空气，使工作循环持 续地进行。配气机构是按照柴油 机各缸的工作次序和 配气相位完
11、成进气过 程和排气过程的控制 机构。它要在规定的 时刻开启和关闭进、 排气门，以保证气缸 排除废气，吸进新鲜 空气，使工作循环持 续地进行。废气涡轮增压器废气涡轮增压器采用废气增压的好处采用废气增压的好处?柴油机采用废气涡轮增压后，由于其热效率和机 械效率的提高，燃油消耗率下降，柴油机的经济 性得到改善；同时由于其重量增加比其功率增加 小得多，柴油机的单位功率的重量降低，使得比 质量减轻、升功率增加；其次，柴油机工作在较 大的过量空气系数情况下，燃烧较完全，排气污 染得到改善。柴油机采用废气涡轮增压后，由于其热效率和机 械效率的提高，燃油消耗率下降，柴油机的经济 性得到改善；同时由于其重量增加
12、比其功率增加 小得多，柴油机的单位功率的重量降低，使得比 质量减轻、升功率增加；其次，柴油机工作在较 大的过量空气系数情况下，燃烧较完全，排气污 染得到改善。燃料供给系统燃料供给系统燃油供给系统用于对发动机供给燃烧用的柴 油。系统主要元件包括燃油滤清器，供给 油泵，喷油器，燃油冷却器等。燃油供给系统用于对发动机供给燃烧用的柴 油。系统主要元件包括燃油滤清器，供给 油泵，喷油器，燃油冷却器等。燃油系统示意图燃油系统示意图冷却系统冷却系统?发动机的冷却系包括水套、散热器、水泵、风扇、节 温器等。在气缸和燃烧室周围设有水套，水在水套内 流过并带走各零件的热量。水泵将水从散热器下端泵 入发动机水套，水
13、在水套内循环流动吸收热量，然后 由气缸盖出水口经节温器流回散热器，温度升高的水 从散热器上室经过许多小管向下端流动，同时风扇将 空气从管旁散热片吹过，带走热量，经过冷却的水再 从散热器下室由水泵送入水套，如此循环不止。发动机的冷却系包括水套、散热器、水泵、风扇、节 温器等。在气缸和燃烧室周围设有水套，水在水套内 流过并带走各零件的热量。水泵将水从散热器下端泵 入发动机水套，水在水套内循环流动吸收热量，然后 由气缸盖出水口经节温器流回散热器，温度升高的水 从散热器上室经过许多小管向下端流动，同时风扇将 空气从管旁散热片吹过，带走热量，经过冷却的水再 从散热器下室由水泵送入水套，如此循环不止。冷却
14、系统作用冷却系统作用?冷却系统的功用是将 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。冷却系统的功用是将 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。冷却循环示意冷却循环示意节温阀的作用节温阀的作用?常温下石蜡呈固态，水温低于常温下石蜡呈固态，水温低于349k（76）时，主阀门 完全关闭，旁通阀完全开启，由气缸盖出来的水经旁通 管直接进入水泵，故称为小循环。由于水只是在水泵和 水套之间流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强 度弱。）时，主阀门 完全关闭，旁通阀完全开启，由气缸盖出来的水经旁通 管直接进入水泵，故称为小循环。由
15、于水只是在水泵和 水套之间流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强 度弱。 ?当发动机水温达当发动机水温达349k（76）以上时，石蜡逐渐变成液 态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下 部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆 对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使 主阀门逐渐打开，旁通阀开度逐渐减小。当发动机水温 升高到）以上时，石蜡逐渐变成液 态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下 部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆 对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使 主阀门逐渐打开，旁通阀开度逐渐减小。当发动机水温 升高到359k（86）
16、，主阀门完全开启，旁通阀完全关 闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环。由于此时冷 却水流动线路长，流量大，冷却强度强。），主阀门完全开启，旁通阀完全关 闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环。由于此时冷 却水流动线路长，流量大，冷却强度强。润滑系统润滑系统?润滑系统的功用是向作相对运动的零 件表面输送定量的清洁润滑油，以实 现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机 件的磨损。并对零件表面进行清洗和 冷却。润滑系统的功用是向作相对运动的零 件表面输送定量的清洁润滑油，以实 现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机 件的磨损。并对零件表面进行清洗和 冷却。润滑循环示意润滑循环示意机油滤清器机油滤清器?过滤润滑油中的 杂质，将清净的 润滑油送至各摩 擦表面。这能减 少发动机各部件 的磨损和延长滑 油的使用期限。过滤润滑油中的 杂质，将清净的 润滑油送至各摩 擦表面。这能减 少发动机各部件 的磨损和延长滑 油的使用期限。起动系统起动系统?发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用 外力转动发动机的曲轴，使柴油机达到所必须 的最低转速（发动机由静止状态过渡到工
