柴油发动机结构原理_最强版本

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1、柴油机结构原理简介,一、柴油机工作原理及特点,柴油机工作原理,燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。,柴油机的基本术语,上、下止点 缸径 行程 工作容积,排量 燃烧室容积 压缩比,柴油机的工作原理简述,进气行程 起动机通电带动曲轴旋转，曲轴的转动使活塞自上而下运动，这时，排气门关闭，进气门打开，新鲜空气进入气缸和燃烧室。,压缩行程 活塞从下止点向上运动，这时，进气门和排气门均关闭，吸入气缸内的空气受到活塞的压缩，压力提高，温度也随之升高。,柴油机的工作原理简述,做功行程 当活塞压缩到上止点，喷油器向燃烧室喷入雾状柴油，油雾与压缩空气充分混合，形成高温高压的燃气，并开始自

2、行着火燃烧，混合汽膨胀做功，推动活塞向下运动，从而推动曲轴转动，对外输出功。,柴油机的工作原理简述,排气行程 活塞从下止点往上运动，这时，进气门关闭，排气门打开，燃烧废气在活塞的推动下排出燃烧室外，完成一个工作行程，这时曲轴转动两周。 当柴油机完成排气行程后，在曲轴飞轮总成的惯性力作用下，又重复上述工作循环过程，使柴油机连续运转对外输出功率。,柴油机的工作原理简述,柴油机和汽油机区别,燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。,柴油机和汽油机区别,燃料特性： 柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好 汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高 燃油供给系统： 柴油机：传统的为燃油喷射系统，又称为泵

3、管嘴系统。 柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。 近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。 汽油机：汽油机主要采用化油器式燃料供给系统；近代汽油机借鉴直喷柴油机的优点，更多的采用了电喷系统（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。,柴油机和汽油机区别,空燃比： 柴油机：柴油机空燃比只有一种情况：1；柴油机可实现高增压中冷技术，电控化较汽油机易实现。因而具有升功率高、动力强劲、燃烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优点 汽油机：汽油机空气燃料比有三种状态：1 ；或1；或1。汽油机动力和经济性相对较低，废气排放控制技术要求更高、更难。,

4、柴油机和汽油机区别,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，这些都是柴油机的显著优势。 由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成本越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到了克服。,二、柴油零部件系统构成及 各系统工作原理,柴油机外形,下,右,左,油标尺,加机油口,水泵,张紧轮,节温器,柴油机外形,风扇,减振器,油底壳,飞轮壳,起动机,柴油滤清器,进气管,喷油泵总成,充电发

5、电机,柴油机外形,机油滤清器,涡轮增压器,排气管,机油冷却器,空压机,厂牌,起吊环,放水阀,柴油机的基本构成,两大机构 曲柄连杆机构 配气机构,五大系统 进排气系统 燃料供给系统 润滑系统 冷却系统 起动系统,骨架 机体 气缸套 曲轴箱 气缸盖 油底壳,1、基础件,柴油机的基本构成,机体是发动机的骨架，用于安装和支撑发动机各总成零部件，由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。,机体-曲轴箱,气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、冷却水套

6、和润滑油道、水道等。,气缸体的结构分类,气缸体的结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图的红色虚线表示）的高度来区别 平分式曲轴箱机体 该结构加工方便、拆装方便 龙门式曲轴箱机体 该结构抗弯曲、抗扭转刚度较好，拆装也方便 隧道式曲轴箱机体 该结构刚性最好，但拆装不太方便,YC4D机体,YC6A机体,YC6G机体,YC6J机体,YC4E机体,YC4G机体,机体-曲轴箱,机体,YC6M气缸体,6M曲轴箱,YC6L气缸体,YC6L机体加强板,YC4E气缸体,机体的检查要点,1、机体各加工面的加工精度的检查 2、机体试漏试验：气压、水压 3、机体清洁：钢丝刷、捅条、磁力棒、清洗液、压缩空气 4、机体各堵

7、盖的试漏试验 5、冷却喷钩打靶试验,气缸套,机体上部气缸孔内镶嵌有气缸套。 目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省了好材料。,5）干缸套和湿缸套,强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。,散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水、生锈、穴蚀。,干式缸套,YC6112干式缸套结构，缸套内壁加工有网纹。采用珩磨工艺加工成沟槽与小平台均匀相间的交叉网纹表面。同时对珩磨网纹的表面网纹角度、沟槽深度和数量、轮廓图形的偏斜度、轮廓支承长度率以及表面层的加工质量等有

8、一定的要求。此种结构能提高缸孔的耐磨性、可靠性、延长使用寿命。 多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且较密集的螺纹网络，造成许多诸油沟槽，增强了蓄油能力。由于这些网纹沟槽相互贯通及储油槽油压的作用，大大减少了油膜中断的机率，从而明显改善了供油状况和油膜分布状况； 小平台因网纹相互隔开，不可能形成连续较大面积的干摩擦或边界摩擦区半干摩擦区，大大降低熔着磨损扩大化的机率,YC4112为干式过盈配合。YC4110机为干式间隙配合。 YC6112机分钢缸套与铸铁缸套，都属过盈配合的干式缸套。,湿式缸套,内部同样采用加工网纹 外部的工艺性好 4F、6A、6B、4D、6L、 6M均采用了湿式缸套,气缸套的安

9、装要点,1、缸套突出高度的测量、调整、意义 2、封水圈的安装注意要求,气缸盖,YC4D,YC4G,YC4E,YC6J,YC6A,YC6G,作用：密封气缸的上平面，与活塞顶共同形成燃烧室 结构多样,四气门结构的缸盖,气缸垫 1）.作用：保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油 。 2）.材料：有弹性、耐热性、耐压性 3）.安装时注意方向 4）.分类：,气缸垫,气缸盖组件装配要点,气缸盖平面度 气门下沉量 喷油嘴凸出气缸盖底面高度 气缸盖螺栓拧紧力矩,功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。 构造： （1）用薄钢板冲压而成。 (2)储油、内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。

10、(3)最低处有放油塞(磁性) (4) 曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。,油底壳,曲柄连杆机构,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。,曲轴飞轮总成,玉柴各种机型的曲轴均采用整体式全支承结构（即相邻两个曲拐之间都设有主轴颈）。 小头端与正时齿轮有多种定位安装形式：键槽、销钉、过盈配合,曲轴的装配要点,曲轴的清洗： 正时齿轮的安装： 上下主轴瓦、止推

11、片（瓦）的安装 曲轴轴向间隙的检查和调整 主轴承螺栓的拧紧力矩,活塞连杆总成,功用： (1)活塞顶部与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室； (2) 活塞承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。 工作环境： 高温、散热条件差；顶部工作温度高且分布不均匀；高速，活塞线速度，承受很大的惯性力。,活塞,根据柴油机的不同功率，选用不同结构材质的活塞 活塞顶部上有着活塞的种类和安装标记,内冷油道活塞截面图,内冷油道活塞，对应大流量冷却喷嘴，降低热负荷，提高可靠性。,润滑油沿环形油道围绕燃烧室流动，可很好的冷却活塞。,进油口,回油口,活塞冷却喷钩,各种机型连杆,YC4108 、 YC4110 、YC4F

12、： 平切连杆大头、止口定位,各种机型连杆,YC6108、 YC6105 ： 斜切连杆大头、锯齿形定位,YC6112、 YC4112 ： 斜切连杆大头、止口定位,活塞连杆装配要点,活塞装配记号 活塞环开口朝向 连杆螺栓的拧紧,配气机构,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮轴正时齿轮,摇臂轴,配气机构,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。,凸轮轴,凸轮轴利用各缸进、排气凸轮控制气门的运动，使气门按一定的工作顺序和配气相位开启和关闭，并保证

13、气门有足够的开度。凸轮的型线决定了气门持续开启的时间和气门的升程。,挺柱,YC6G、YC4G、YC4E型挺柱,YC6A、YC6J、YC4D型挺柱,作用：把凸轮的推力通过推杆和摇臂传到气门。,气门弹簧,作用：保证气门在关闭时能压紧在气门座上并确保气门回位。,摇臂、摇臂轴组件,摇臂是推杆和气门之间的传动件，它使推杆传来的力改变方向后作用于气门尾端。 结构多样：整体式、分体式,四气门结构,对于双气门桥紧凑结构，喷油器的布置不同,四气门技术的优点,单个气门重量减轻，有利于气门有效运动 大幅度增加进、排气流通面积，进、排气效率更高 喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分 活塞承受机械负荷和热负荷的能力更强

14、排放降低、更加环保 动力强劲、更加省油 四气门技术可以有效的改善柴油机的油气混合完善程度，可以达到更好的燃烧效果，是增压中冷技术、电控技术更好应用的基础。,气门下沉量与气门间隙,气门间隙,为什么要预留气门间隙？ 在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。气门间隙过小时甚至会造成活塞打顶的严重故障，因此，要进行周期性的气门间隙的调整。 气门间隙过大时，气门不能及时开启关闭，影响到发动机的充气效率和排气情况，使燃烧恶化，在运转时也会听到较大的噪声。 发动机长期使用，会造成零部件的磨损，此时

15、要调整。,气门间隙的调整,气门间隙调整原则气门在完全关闭的情况下，才能调整气门间隙即挺柱(或摇臂)必须落在凸轮的基圆上才可调整。 气门间隙调整方法两遍法 生产实践中，普遍地采用两遍法调整气门间隙，即第一缸压缩终了上止点时，调整所有气门的半数，再摇转曲轴一周，便可调整其余半数气门。 首先确定一缸的压缩上止点： 对于发火顺序1-3-4-2的4缸机 调整的顺序是：1-2-3-6，转动360度，4-5-7-8 对于发火顺序1-5-3-6-2-4的6缸机 调整的顺序是：1-2-3-6-7-10 ，转动360度，4-5-7-8-11-12,配气相位,理论上讲进、压、功、排各占180，也就是说进、排气门都是

16、在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180。但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的。 原因： 1、气门的开、闭有个过程。气门流通面积：由小到大。 2、气体惯性的影响 ：导致进排气流量由小到大。 3、曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短。 理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求。因此实际的配气相位都是进排气门提前打开，延迟关闭。 进气提前角 进气迟后角 排气提前角 排气迟后角,配气相位演示图,进气持续角为：+180+,排气持续角为+180+,由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(+)，称为气门叠开角。,配气相位演示图,配气相位的检查,生产中往往对配气相位进行抽检，检查前的检查操作人员，必须事先要知道被检查机型的配气相位，方可实施检查操作。 1、按规定及要求调整气门间隙。 2、顺时针（从前端看）转动曲轴至第一缸排气上止点。 3、继续转动曲轴至第一缸