目录１.柴油机的构成概述 31.1曲柄连杆机构 3 1.11曲柄连杆机构的功用及构成 6 1.12活塞组 6 1.13连杆组 101.14曲轴飞轮组 151.2配气机构 171.21配气机构的功用及构成 171.22配气定期及气门间隙 191.23气门组 191.24气门传动组 221.3冷却系统 231.31冷却系统的功用及构成 231.4柴油机燃油供应系统 251.41柴油机及其使用性能 251.42柴油机燃油系统的功用及构成 261.5润滑系统 27 1.51润滑系统的功用及构成 271.52润滑剂 281.6起动系统 292.电扇 302.1概述 302.2轴流式电扇构造参数选择 322.3电扇性能参数 332.4电扇设计措施 341.柴油机的构成概述柴油机由两大机构和四大系统构成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供应系统、润滑系统、冷却系统和起动系统构成1.1曲柄连杆机构一、曲柄连杆机构的功用及构成曲柄连杆机构是发动机的重要运动机构其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同步将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件构成。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完毕能量转换的重要运动零件它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等构成二、活塞组(一)活塞1．活塞的功用及工作条件活塞的重要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室活塞是发动机中工作条件最严酷的零件作用在活塞上的有气体力和往复惯性力活塞顶与高温燃气直接接触，使活塞顶的温度很高活塞在侧压力的作用下沿气缸壁面高速滑动，由于润滑条件差，因此摩擦损失大，磨损严重2．活塞材料现代汽车发动机不管是汽油机还是柴油机广泛采用铝合金活塞，只在很少数汽车发动机上采用铸铁或耐热钢活塞3．活塞构造活塞可视为由顶部、头部和裙部等3部分构成活塞顶部汽油机活塞顶部的形状与燃烧室形状和压缩比大小有关大多数汽油机采用平顶活塞，其长处是受热面积小，加工简朴采用凹顶活塞，可以通过变化活塞顶上凹坑的尺寸来调节发动机的压缩比柴油机活塞顶部形状取决于混合气形成方式和燃烧室形状在分隔式燃烧室柴油机的活塞顶部设有形状不同的浅凹坑，以便在主燃烧室内形成二次涡流，增进混合气形成与燃烧柴油机尚有另一类燃烧室，称为直喷式燃烧室其所有容积都集中在气缸内，且在活塞顶部设有深浅不一、形状各异的燃烧室凹坑。
在直喷式燃烧室的柴油机中，喷油器将燃油直接喷入燃烧室凹坑内，使其与运动气流相混合，形成可燃混合气并燃烧2)活塞头部由活塞顶至油环槽下端面之间的部分称为活塞头部在活塞头部加工有用来安装气环和油环的气环槽和油环槽在油环槽底部还加工有回油孔或横向切槽，油环从气缸壁上刮下来的多余机油，经回油孔或横向切槽流回油底壳活塞头部应当足够厚，从活塞顶到环槽区的断面变化要尽量圆滑，过渡圆角 R 应足够大，以减小热流阻力，便于热量从活塞顶经活塞环传给气缸壁，使活塞顶部的温度不致过高在第一道气环槽上方设立一道较窄的隔热槽的作用是隔断由活塞顶传向第一道活塞环的热流，使部分热量由第二、三道活塞环传出，从而可以减轻第一道活塞环的热负荷，改善其工作条件，避免活塞环粘结活塞环槽的磨损是影响活塞使用寿命的重要因素在强化限度较高的发动机中，第一道环槽温度较高，磨损严重为了增强环槽的耐磨性，一般在第一环槽或第一、二环槽处镶嵌耐热护圈在高强化直喷式燃烧室柴油机中，在第一环槽和燃烧室喉口处均镶嵌耐热护圈，以保护喉口不致由于过热而开裂3)活塞裙部 活塞头部如下的部分为活塞裙部裙部的形状应当保证活塞在气缸内得到良好的导向，气缸与活塞之间在任何工况下都应保持均匀的、合适的间隙。
间隙过大，活塞敲缸；间隙过小，活塞也许被气缸卡住此外，裙部应有足够的实际承压面积，以承受侧向力活塞裙部承受膨胀侧向力的一面称主推力面，承受压缩侧向力的一面称次推力面发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形这两种变形的成果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线方向的尺寸增大因此，为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横断面加工成椭圆形，并使其长轴与活塞销孔轴线垂直现代汽车发动机的活塞均为椭圆裙此外，沿活塞轴线方向活塞的温度是上高下低，活塞的热膨胀量自然是上大下小因此为使活塞工作时裙部接近圆柱形，须把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形在活塞销座处镶铸恒范钢片的活塞称恒范活塞由于恒范活塞在销座处只靠恒范钢片与活塞裙相连且恒范钢的热膨胀系数只有铝合金的1/10左右，因此当温度升高时，在恒范钢片的牵制下，裙部在活塞销孔轴线方向的热膨胀量很小若将一般碳素钢片铸在销座处的铝合金层内侧形成双金属壁，则由于两种金属的热膨胀系数不同，当温度升高时双金属壁发生弯曲，而钢片两端的距离基本不变，从而限制了裙部的热膨胀量由于这种控制热膨胀的作用随温度升高而增大，因此称这种活塞为自动热补偿活塞。
在现代汽车发动机上广泛采用半拖鞋式裙部或拖鞋式裙部的活塞在保证裙部有足够承压面积的条件下，将不承受侧向力一侧的裙部部分地去掉，即为半拖鞋式裙部；若所有去掉则为拖鞋式裙部长处是：①质量轻，比全裙式活塞轻10％～10％，适应高速发动机减小往复惯性力的需要②裙部弹性好，可以减小活塞与气缸的配合间隙③可以避免与曲轴平衡重发生运动干涉 活塞销孔轴线一般与活塞轴线垂直相交这时，当压缩行程结束、作功行程开始，活塞越过上止点时，侧向力方向变化，活塞由次推力面贴紧气缸壁忽然转变为主推力面贴紧气缸壁，活塞与气缸发生“拍击”，产生噪声，且有损活塞的耐久性在许多高速发动机中，活塞销孔轴线朝主推力面一侧偏离活塞轴线1～2mm压缩压力将使活塞在接近上止点时发生倾斜，活塞在越过上止点时，将逐渐地由次推力面转变为由主推力面贴紧气缸壁，从而消减了活塞对气缸的拍击4．活塞的冷却 高强化发动机特别是活塞顶上有燃烧室凹坑的柴油机，为了减轻活塞顶部和头部的热负荷而采用油冷活赛用机油冷却活塞的措施有：1)自由喷射冷却法 从连杆小头上的喷油孔或从安装在机体上的喷油嘴向活塞顶内壁喷射机油2)振荡冷却法 从连杆小头上的喷油孔将机油喷入活塞内壁的环形油槽中，由于活塞的运动使机油在槽中产生振荡而冷却活塞。
3)强制冷却法 在活塞头部铸出冷却油道或铸入冷却油管，使机油在其中强制流动以冷却活塞强制冷却法广为增压发动机所采用5．活塞的表面解决根据不同的目的和规定，进行不同的活塞表面解决，其措施有：1)活塞顶进行硬模阳极氧化解决，形成高硬度的耐热层，增大热阻，减少活塞顶部的吸热量2)活塞裙部镀锡或镀锌，可以避免在润滑不良的状况下运转时浮现拉缸现象，也可以起到加速活塞与气缸的磨合伙用3)在活塞裙部涂覆石墨，石墨涂层可以加速磨合过程，可使裙部磨损均匀，在润滑不良的状况下可以避免拉缸(二)活塞环1．活塞环的功用及工作条件 活塞环分气环和油环两种气环的重要功用是密封和传热保证活塞与气缸壁间的密封，避免气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，避免活塞过热油环的重要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜活塞环工作时受到气缸中高温、高压燃气的作用，并在润滑不良的条件下在气缸内高速滑动由于气缸壁面的形状误差，使活塞环在上下滑动的同步还在环槽内产生径向移动这不仅加重了环与环槽的磨损，还使活塞环受到交变弯曲应力的作用而容易折断 2．活塞环材料及表面解决 根据活塞环的功用及工作条件，制造活塞环的材料应具有良好的耐磨性、导热性、耐热性、冲击韧性、弹性和足够的机械强度。
目前广泛应用的活塞环材料有优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和钢带等第一道活塞环外圆面一般进行镀铬或喷钼解决多孔性铬层硬度高，并能储存少量机油，可以改善润滑减轻磨损钼的熔点高，也具有多孔性，因此喷钼同样可以提高活塞环的耐磨性 3．气环 1)气环的密封原理：活塞环在自由状态下不是正圆形，其外廓尺寸比气缸直径大当活塞环装入气缸后，在其自身的弹力作用下环的外圆面与气缸壁贴紧形成第一密封面，气缸内的高压气体不也许通过第一密封面泄漏高压气体也许通过活塞顶岸与气缸壁之间的间隙进入活塞环的侧隙和径向间隙中进入侧隙中的高压气体使环的下侧面与环槽的下侧面贴紧形成第二密封面，高压气体也不也许通过第二密封面泄漏进入径向间隙中的高压气体只能环的外圆面与气缸壁更加贴紧这时漏气的惟一通道就是活塞环的开口端隙如果几道活塞环的开口互相错开，那么就形成了迷宫式漏气通道由于侧隙、径向间隙和端隙都很小，气体在通道内的流动阻力很大，致使气体压力ｐ迅速下降，最后漏入曲轴箱内的气体就很少了，一般仅为进气量的0.2％～1.0％ 2)气环开口形状： 开口形状对漏气量有一定影响直开口工艺性好，但密封性差；阶梯形开口密封性好，工艺性差；斜开口的密封性和工艺性介于前两种开口之间，斜角一般为30°或45°。
如下左图)3)气环的断面形状：气环的断面形状多种多样，根据发动机的构造特点和强化限度，选择不同断面形状的气环组合，可以得到最佳的密封效果和使用性能常用的气环断面形状如上右图矩形环断面为矩形形状简朴，加工以便，与气缸壁接触面积大，有助于活塞散热但磨合性差，并且在与活塞一起作往复运动时，在环槽内上下窜动，把气缸壁上的机油不断地挤入燃烧室中，产生“泵油作用”，使机油消耗量增长，活塞顶及燃烧室壁面积炭锥面环，环的外圆面为锥角很小的锥面理论上锥面环与气缸壁为线接触，磨合性好，增大了接触压力和对气缸壁形状的适应能力当活塞下行时，锥面环能起到向下刮油的作用当活塞上行时，由于锥面的油楔作用，锥面环能滑越过气缸壁上的油膜而不致将机油带入燃烧室锥面环传热性差，因此不用作第一道气环由于锥角很小，一般不易辨认，为避免装错，在环的上侧面标有向上的记号 扭曲环断面不对称的气环装入气缸后，由于弹性内力的作用使断面发生扭转，故称扭曲环扭曲环断面扭转原理活塞环装入气缸之后，其断面中性层以外产生拉应力，断面中性层以内产生压应力拉应力的合力F1指向活塞环中心，压应力合力F2的方向背离活塞环中心由于扭曲环中性层内外断面不对称，使 F1 与 F2 不作用在同一平面内而形成力矩M。
在力矩M的作用下，使环的断面发生扭转如下左图)若将内圆面的上边沿或外圆面的下边沿切掉一部分，整个气环将扭曲成碟子形，则称这种环为正扭曲环；若将内圆面的下边沿切掉一部分，气环将扭曲成盖子形，则称其为反扭曲环在环面上切去部分金属称为切台当发动机工作时，在进气、压缩和排气行程中，扭曲环发生扭曲，其工作特点一方面与锥面环类似，另一方面由于扭曲环的上下侧面与环槽的上下侧面相接触，从而避免了环在环槽内上下窜动，消除了泵油现象，减轻了环对环槽的冲击而引起的磨损在作功行程中，巨大的燃气压力作用于环的上侧面和内圆面，足以克服环的弹性内力使环不再扭曲，整个外圆面与气缸壁接触，这时扭曲环的工作特点与矩形环相似如上右图)梯形环，断面为梯形其重要长处是抗粘结性好当活塞头部温度很高时，窜入第一道环槽中的机油容易结焦并将气环粘住在侧向力换向活塞左右摆动时，梯形环。