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1、Engine Basic Training 发动机基础培训发动机基础培训 September 6, 2007 Slide 2 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 内燃机的分类内燃机的分类 内燃机燃料在发动机内部燃烧并将产生的热能转变成机械能的装置内燃机燃料在发动机内部燃烧并将产生的热能转变成机械能的装置 ?按照燃料分：汽油机、柴油机、煤气机、天然气机等按照燃料分：汽油机、柴油机、煤气机、天然气机等 ?按照着火方式分：点燃式内燃机、压燃式内燃机按照着火方式分：点燃式内燃机、压燃式内燃机 ?按照工作循环的行程数分：四冲程内燃机、二冲
2、程内燃机按照工作循环的行程数分：四冲程内燃机、二冲程内燃机 ?按照汽缸排列方式分：直列式内燃机、V型内燃机、对置式内燃机、W型内燃 机、星型内燃机 按照汽缸排列方式分：直列式内燃机、V型内燃机、对置式内燃机、W型内燃 机、星型内燃机 ?按照冷却方式分：水冷式内燃机、风冷式内燃机按照冷却方式分：水冷式内燃机、风冷式内燃机 ?按照活塞运动方式分：往复活塞式内燃机、旋转活塞式内燃机按照活塞运动方式分：往复活塞式内燃机、旋转活塞式内燃机 ?按照进气方式分：自然吸气式内燃机、增压式内燃机按照进气方式分：自然吸气式内燃机、增压式内燃机 ?按照汽缸数分：单缸内燃机、多缸内燃机按照汽缸数分：单缸内燃机、多缸内
3、燃机 ?按照转速分：高速内燃机、中速内燃机、低速内燃机按照转速分：高速内燃机、中速内燃机、低速内燃机 ?按照用途分：工程机械用、汽车用、拖拉机用、船用、发电机用等按照用途分：工程机械用、汽车用、拖拉机用、船用、发电机用等 September 6, 2007 Slide 3 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 气缸排列形式气缸排列形式 September 6, 2007 Slide 4 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment September 6, 2007 Slid
4、e 5 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 压缩比压缩比 = Va / Vc Va 气缸总容积（活塞在下 死点时，其顶部以上的容积） 气缸总容积（活塞在下 死点时，其顶部以上的容积） Vc 燃烧室容积（活塞在上 死点 时， 其顶部以上的容 积） 燃烧室容积（活塞在上 死点 时， 其顶部以上的容 积） September 6, 2007 Slide 6 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 发动机基本参数发动机基本参数 燃烧效率： 1. 由化学能转化成的全部热能 2.
5、 排气中损失的热能 3. 冷却系统消耗的热能 4. 运动中摩擦等损失的热能 5. 由热能转化成的机械功 燃烧效率： 1. 由化学能转化成的全部热能 2. 排气中损失的热能 3. 冷却系统消耗的热能 4. 运动中摩擦等损失的热能 5. 由热能转化成的机械功 September 6, 2007 Slide 7 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 发动机扭矩发动机扭矩 PeTe(2n60)1000 Ten9550(kW) Te有效转矩，Nm n发动 机转速，rmin 发动机通过飞轮对外输出的扭 矩称为有效扭矩，用Te表示， 单位为Nm
6、。有效扭矩与外界 施加于发动机曲轴上的阻力矩 相平衡。发动机通过飞轮对外 输出的功率称为有效功率，用 Pe表示，单位为kW。它等于有 效转矩与曲轴角速度的乘积。 PeTe(2n60)1000 Ten9550(kW) Te有效转矩，Nm n发动 机转速，rmin 发动机通过飞轮对外输出的扭 矩称为有效扭矩，用Te表示， 单位为Nm。有效扭矩与外界 施加于发动机曲轴上的阻力矩 相平衡。发动机通过飞轮对外 输出的功率称为有效功率，用 Pe表示，单位为kW。它等于有 效转矩与曲轴角速度的乘积。 September 6, 2007 Slide 8 Basic Engine Training Volvo
7、Construction Equipment 发动机扭矩和功率曲线发动机扭矩和功率曲线 September 6, 2007 Slide 9 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 影响发动机功率的因素影响发动机功率的因素 1. 内部的摩擦损失内部的摩擦损失 2. 燃油的类型燃油的类型 3. 空气因素的影响空气因素的影响 4. 燃油因素的影响燃油因素的影响 5. 喷射燃油的压力，时间和数量喷射燃油的压力，时间和数量 6. 发动机排量和冲程数发动机排量和冲程数 September 6, 2007 Slide 10 Basic Engin
8、e Training Volvo Construction Equipment 四冲程发动机工作循环四冲程发动机工作循环 吸气 做功 （膨胀 吸气 做功 （膨胀） 排气压缩排气压缩 September 6, 2007 Slide 11 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 发火次序发火次序 September 6, 2007 Slide 12 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 发动机的基本构成发动机的基本构成 往复式活塞发动机的基本构成包括2个机构和4大系统 1.
9、1. 曲柄连杆机构及机体曲柄连杆机构及机体：将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。曲柄连杆 机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。 2.2. 配气机构配气机构：定时向气缸提供充足新鲜的空气，并将燃烧后的废气排出燃烧室。 主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。 3.3. 燃油供给系燃油供给系：根据柴油机的工况，提供适时，适量的柴油。燃料供给系主要 由燃油箱、喷油泵、喷油器、进、排气管、滤清器等成 4.4. 润滑系润滑系：将润滑油以一定的压力提供给各摩擦面，提供润滑，带走摩擦产生 的量和金属屑。主要由油底壳、机油泵、油道、滤清器等组成 5.5. 冷却系冷却系：对发动
10、机的高温部件得到适当的冷却，保证合适的工作温度。冷却 系有水冷和风冷两种，水冷主要由散热器、风扇、水泵、水套等成；风冷主 要由风扇、散热片等组成 6.6. 进排气系统：进排气系统： 7.7. 启动系启动系:为发动机的的启动提供额外动力。启动系主要由起动机及其附属装 置组成 。 注：电喷柴油机应当包括电控单元。 September 6, 2007 Slide 13 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构 ?机体组机体组 ?活塞连杆组活塞连杆组 ?曲轴飞轮组曲轴飞轮组 Se
11、ptember 6, 2007 Slide 14 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 机体组机体组 September 6, 2007 Slide 15 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 缸套缸套 湿式 干式 干式缸套型湿式 干式 干式缸套型 September 6, 2007 Slide 16 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 缸套水封缸套水封 September 6, 2007 Slide
12、17 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 燃烧室形式燃烧室形式 September 6, 2007 Slide 18 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构 September 6, 2007 Slide 19 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 活塞活塞 活塞可分为：活塞可分为： 1.1. 顶部顶部 2.2. 环槽部环槽部 3.3. 裙部裙部 4.4. 活塞销座活
13、塞销座 ? 顶部和环槽部也通称为头部。顶部和环槽部也通称为头部。 September 6, 2007 Slide 20 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 活塞环的分类活塞环的分类 September 6, 2007 Slide 21 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 扭转减震器和飞轮扭转减震器和飞轮 ?减震器的作用： ?吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动，避免发生共振。 ?硅油减震器：当曲轴发生扭转振动时，减震体与硅油间发生内摩擦，从而消耗的扭转振 动的能量
14、，消除了扭振。所以硅油减震器在工作的时候外壳会有发热。 ?飞轮： ?1.作用：储存和释放能量来提高发动机运转的平稳性，改善发动机克服瞬时超载的能力。 发动机增速时吸收部分能量，阻碍发动机增速，发动机减速时释放能量，阻碍发动机减 速。 ?2.飞轮齿圈：在发动机启动时，与起动机齿轮啮合。飞轮齿圈与飞轮之间是过盈配合， 安装时需加热后放入。 September 6, 2007 Slide 22 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 配气机构配气机构 配气机构组成：配气机构组成： 凸轮轴凸轮轴 随动柱（挺杆）随动柱（挺杆） 推杆推杆 摇臂
15、摇臂 气门过桥气门过桥 September 6, 2007 Slide 23 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 配气相位配气相位 September 6, 2007 Slide 24 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 气门组气门组 September 6, 2007 Slide 25 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 涡轮增压器涡轮增压器 September 6, 2007 Slide 26
16、Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 增压器工作回路增压器工作回路 发动机 汽缸 发动机 汽缸 废气门废气门 排气方向 压气叶轮 出油出油 压气轮压气轮 涡轮 增压器进油 进气流向进气流向 进气 September 6, 2007 Slide 27 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 排气通道排气通道 September 6, 2007 Slide 28 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 增压器增压器 September 6, 2007 Slide 29 Basic Engine Training Volvo Construction Equipment 发动机进排气系统发动机进排气系统 September 6, 2007 Slide 30 Basic Engine Training Volvo Con
