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1、WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础发发 动动 机机 基基 础础主讲人：主讲人：WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 第一章第一章 发动机构造及工作原理发动机构造及工作原理 第一节第一节 发动机概述发动机概述 第二节第二节 发动机的分类及基本构造发动机的分类及基本构造 第三节第三节 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 第四节第四节 配气机构配气机构 第五节第五节 柴油发动机的燃料供给系统柴油发动机的燃料供给系统 第六节第六节 柴油发动机的空冷及水冷系统柴油发动机的空冷及水冷系统 第七节第七节 柴油发动机的润滑系统柴油发动
2、机的润滑系统 第八节第八节 柴油发动机的启动系统柴油发动机的启动系统 第九节第九节 发动机油品的基础知识及保养维护发动机油品的基础知识及保养维护WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 第一节第一节 发动机概述发动机概述WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础1.内燃机的概念内燃机的概念: 燃料在发动机内部燃烧将产生的热能转变成机械能的装置内燃机的分类内燃机的分类1) 按照所用燃料分类按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。2) 按照行程分类按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可
3、分为四行程内燃机和二行程内燃机。3) 按照冷却方式分类按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。4) 按照气缸数目分类按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。5) 按照气缸排列方式分类按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础2. 不同内燃机的图片展示不同内燃机的图片展示WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础3. 内燃机的发展历史内燃机的发展历史1.1860年，法国发明家莱诺制成了第一台实用内
4、燃机（单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机。2.1876年，德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机（单缸、卧式、以煤气为燃料、功率大约为2.21KW、180r/min）。3.1883年，德国人戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机，此发动机上安装了迈巴赫设计的化油器。与此同时，卡尔.本茨研制成功了第一代点火装置和水冷式散热器。4.德国狄塞尔博士于1892年获得压缩点火压缩机的技术专利，1897年制成了第一台压缩点火的“狄塞尔”内燃机，即柴油机。5.1905年,世界上第一台二冲程柴油机诞生。6.1930年,世界上第一台废气涡轮增压柴油机诞生。WWW.SANYGROUP.COMWWW.
5、SANYGROUP.COM发动机基础4.工程机械一般使用工程机械一般使用四冲程四冲程发动机发动机 包括包括:1.进气冲程2.压缩冲程3.作功冲程4.排气冲程四缸发动机曲轴每旋转180按1-3-4-2缸的顺序喷油六缸发动机曲轴每旋转120按1-5-3-6-2-4缸的顺序喷油5. 四冲程柴油机结构特点与工作原理四冲程柴油机结构特点与工作原理结构特点：结构特点：没有火花塞，喷油器直接安装在气缸顶向气缸内喷油 工作原理：工作原理：进气行程进入气缸的是纯空气，而不是可燃混合气；在压缩行程末，喷油器向气缸喷入高压柴油，由于气缸的高温高压作用，柴油迅速着火燃烧，使气体急剧膨胀，推动活塞作功。其着火方式属于压
6、燃式，而不是汽油机的点燃式。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 第二节第二节 发动机的分类及基本构造发动机的分类及基本构造WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础2.1.发动机的分类发动机的分类内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型（1）按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。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
7、和排放性能都比汽油机好。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础（2）按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。工程机械发动机广泛使用四行程内燃机。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础（3）按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利
8、用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可*，冷却效果好，被广泛地应用于工程机械车用发动机。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础（4）按照气缸数目分内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代工程机械用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。WWW.SANYGROUP.COM
9、WWW.SANYGROUP.COM发动机基础（5）按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.7.3.3. 回油过程回油过程柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤
10、然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。结论：通过上述讨论，得出下列结论柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.8.5.8.调速器调速器 5.8.1.5.8.1.喷油泵的速度特性喷油泵的速度特性 喷油泵每个工作循环的供油量主要取决于调节拉杆的位置。此外
11、，还受到发动机转速的影响。在调节拉杆位置不变时，随着发动机曲轴转速的增大，柱塞有效行程略有所增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有减少。这种供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.8.2. 5.8.2. 调速器的功用、形式调速器的功用、形式 功用：功用：喷油泵的速度特性对工况多变的柴油机是非常不利的。当发动机负荷稍有变化时，导致发动机转速变化很大。当负荷减小时，转速升高，转速升高导致柱塞泵循环供油量增加，循环供油量增加又导致转速进一步升高，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越高，最后飞车；反之,当负
12、荷增大时,转速降低，转速降低导致柱塞泵循环供油量减少，循环供油量减少又导致转速进一步降低，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越低，最后熄火。要改变这种恶性循环，就要求有一种能根据负荷的变化，自动调节供油量。使发动机在规定的转速范围内稳定运转的自动控制机构。移动供油拉杆，可以改变循环供油量，使发动机的转速基本不变。因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。调速器的型式：调速器的型式：按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。WW
13、W.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.8.3.机械离心式调速器的工作原理机械离心式调速器的工作原理机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加,转速又升高,直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。 反之当负荷增加时，转速降低，弹
14、簧力大于离心力，供油拉杆向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速升高，弹簧力又小于离心力，供油拉杆又向循环供油量减小的方向移动，循环供油量减小，转速又降低，直到离心力和弹簧力平衡。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.8.4. 5.8.4. 两速调速器两速调速器 作用作用:两速调速器适用于一般条件下使用的汽车柴油机,它只能自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间转速范围内则由驾驶员控制。结构如图结构如图：1-飞块2-支持杠杆3-控制杠杆4-滚轮5-凸轮轴6-浮动杠杆7-调速弹簧8-速度调定杠杆9-供油调节齿杆10-拉力杠杆11-速度
15、调整螺栓12-起动弹簧13-连杆14-导动杠杆15-怠速弹簧16-滑套WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.8.5.全程式调速器全程式调速器在柴油机所有工作转速范围内都能起调节作用的调速器。它主要用于负荷、转速变化较大的汽车、拖拉机和工程机械上。 调速器控制调节齿条动作以改变喷油量。 当发动机负荷变大，转速下降时，调速器自动增加喷油量，防止发动机停机。 当发动机负荷变小，转速提高时，调速器自动减少喷油量，防止发动机转速过高。 操作驾驶室内的油门控制杆，调节调速器，可在全程范围内改变转速。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.C
16、OM发动机基础全程式调速器工作原理全程式调速器工作原理 （1 1）起动工况）起动工况 起动时：起动时： 调速手柄推靠高速限止螺钉，此时调速弹簧被拉伸，拉动张力杆以销轴为支点逆时针摆动，并压缩起动弹簧，带动起动杆、调速套筒左移，使飞锤处于完全闭合状态。与此同时，起动杆下端球头销将油量调节套筒向右拨到起动加浓位置，供油量最大，有利于柴油机起动。 起动后，飞锤产生的离心力克服起动弹簧的弹力，将调速套筒推向右方，使起动杆以销轴为支点顺时针摆动，一直到抵靠到张力杆挡销为止。此时起动杆下端球头销将油量调节套筒向左拨，使供油量自动减少，完成起动过程。这时应将调速手柄推靠怠调整螺钉，则起动杆、张力杆在飞锤离心
17、力的轴向分力作用下，以销轴为支点顺时针摆动，油量调节套筒左移，供油量减少，以防柴油机高速空转。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础（2 2）怠速工况）怠速工况 柴油机怠速运转时，调速手柄推靠怠调整螺钉，油量调节套筒左移至最小供油量位置，此时调速弹簧的张力几乎为零，调速器飞锤产生的离心力与怠速弹簧力相平衡。 当柴油机因摩擦阻力等原因而使转速下降时，则飞锤的离心力减小，上述平衡被破坏，在怠速弹簧的作用下，张力杆、起动杆以销轴为支点逆时针摆动，油量调节套筒右移，供油量增加，使柴油机转速回升，保持怠速稳定，防止熄火。相反，若柴油机因某些原因而使转速上升时，调速
18、器动作与上述相反，会自动减少油量，以保持怠速稳定。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础（3 3）部份负荷及标定工况）部份负荷及标定工况调速手柄处于怠调整螺钉和高速限止螺钉之间的任一位置，发动机在部份负荷下工作，调速弹簧对拉力杆的拉力与调速器飞锤离心力的轴向分力保持平衡，油量调节套筒也稳定在某一中间供油量位置，发动机在某一中间转速稳定工作。 工作中，若发动机外界负荷减小，发动机转速就会升高，飞锤离心力增大，原有的平衡被破坏，将克服调速弹簧拉力，使调速滑套右移，推动起动杆、张力杆以销轴为支点顺时针摆动，油量调节套筒左移，供油量减少，使柴油机转速回落，保持转
19、速基本稳定。相反，若发动机外界负荷增加，调速过程与上相反，使供油量增加，以适应外界负荷增加的需要，保持转速基本稳定。只要选定个调速手柄位置，就有一个相应的发动机转速与其对应。当调速手柄推靠高速限止螺钉，发动机在标定工况下工作时，发动机转速也就处于标定转速。像这种在所有转速范围内都能根据发动机负荷变化自动改变供油量，以保持转速稳定的调速器就称为全程式调速器。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础（4 4）高速控制）高速控制当发动机在标定工况下完全卸载，发动机转速急速升高，达到最高空转转速，飞锤离心力达到最大值，克服调速弹簧拉力，推动起动杆、张力杆以销轴为
20、支点顺时针摆动，油量调节套筒左移，供油量减少，使柴油机转速回落，防止发动机转速进一步升高而造成“飞车”。（5 5）标定油量调节）标定油量调节柴油机标定工况时的油量应符合要求，在喷油泵出厂和修理时都需要进行检查和调整。标定油量调整可通过泵体外部的油量调节螺钉进行调整。拧入调整螺钉时，调整杆以支撑销为轴逆时针转动，带动油量调节套筒右移，供油量增加；反之，拧出调节螺钉，标定油量减少。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.9.5.9.喷油提前角调节装置喷油提前角调节装置 5.9.1.5.9.1.喷油提前角喷油提前角影响：喷油提前角的大小对柴油机影响极大，若其
21、过大，将导致发动机工作粗暴；过小，最高压力和热效率下降，排气管冒白烟。最佳喷油提前角：即在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。供油量越大，转速越高，则最佳喷油提前角越大；最佳喷油提前角还与发动机的结构有关。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.9.2.供油提前角自动调节器供油提前角自动调节器喷油提前角由喷油泵的供油提前角保证。为使最佳喷油提前角随转速升高而增大，近年来国内外车用柴油机常用机械离心式供油提前角自动调节器，可根据转速变化自动改变喷油提前角。调节器位于联轴节和喷油泵之间。驱动盘与联轴节相连。驱动盘前端面压装
22、两个销钉，两个飞块即套在此销钉上。飞块另一端各压装一个销钉，每个销钉上松套着一个滚轮和内座圈。筒状从动盘的毂部用半月键与喷油泵凸轮轴相连。从动盘两臂的弧形侧面与滚轮接触，平侧面压在两个弹簧上。弹簧另一端支于松套在驱动盘销钉上的弹簧座上。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.9.3.5.9.3.工作原理：工作原理： 发动机工作时，驱动盘旋转，飞块活动端向外甩开，滚轮则迫使从动盘相对驱动盘超前一个转过一个角度，直到弹簧力与飞块离心力相平衡为止,驱动盘与主动盘同步旋转。转速越高，越大，从而使喷油提前角越大。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SAN
23、YGROUP.COM发动机基础5.9.4.5.9.4.喷油泵联轴节喷油泵联轴节连接喷油泵凸轮轴和驱动它的齿轮轴的联轴节兼起调整喷油提前角的作用。结构如图。旋松螺钉4和7分别转动主动凸缘盘或供油提前角自动调节器，来改变初始供油提前角。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.10.5.10.输油泵输油泵: 输油泵功用输油泵功用:将燃油从油箱吸出，并克服燃油滤清器等的阻力，以一定的压力和流量输往喷油泵的装置。 种类种类: :有活塞式、膜片式和滑片式几种形式。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 输油泵工作原理输油泵
24、工作原理:当喷油泵凸轮轴旋转时，在偏心轮和输油泵活塞弹簧的共同作用下，输油泵活塞在输油泵体的活塞腔内作往复运动。当输油泵活塞由下向上运动时，腔容积增大产生真空度，使进油阀开启，柴油经进油口被吸入腔；与此同时，腔容积缩小，其中的柴油压力升高，出油阀关闭，燃油被送往滤清器。当输油泵活塞由上向下运动时，A腔容积减小，油压升高，进油阀关闭，出油阀开启；与此同时，B腔容积增大，柴油就从A腔流入B腔。 输油泵的排气输油泵的排气当柴油机燃料供给系中有空气进入时，柴油机便无法起动和正常运转，这时可利用手压泵拉钮1排除空气。方法是先将燃油滤清器和喷油泵的放气螺钉旋松，再将手压泵拉扭旋开，上下反复拉动手压泵活塞，
25、使柴油自进油口吸入，经出油阀压出，并充满燃油滤清器和喷油泵前的所有低压油路，将其中的空气驱除干净。空气排除完毕，应重新拧紧放气螺钉，旋进手压泵拉扭。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.11.5.11.柴油滤清器柴油滤清器柴油滤清器用来过滤柴油中的杂质、污垢。分为纸质滤芯、毛毡滤芯等滤清器。滤纸被叠成褶状以扩大燃油通过的面积；滤芯需要定期更换柴油滤清器盖上设有限压阀，当油压超过0.10.15MPa时，限压阀开启，多余的柴油经限压阀直接返回油箱。柴油发动机的燃油系统装有粗、精两级滤清器，串联使用。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGRO
26、UP.COM发动机基础5.12.5.12.油水分离器油水分离器分离混在油中的水，若浮标达到或超过红线时须松开排放塞放水，放水后应通过手油泵排掉燃油系统内的空气。 用于分离柴油中混入的水份。来自油箱的柴油由进油口进入油水分离器，并经出油口流出。柴油中的水分密度大，从柴油中分离并沉积在壳体的底部。浮子随着积水的增多而上浮，当到达规定的放水水位时，液面传感器将电路接通，仪表板上的报警灯发出放水信号，这时驾驶员应及时旋松放水塞放水。手压膜片泵供放水和排气时使用。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础5.13.5.13.燃油箱燃油箱加油口装有滤网，防止杂质进入；装
27、有油位计或在驾驶室内用可视仪表、液晶显示、指示灯等以了解油量多少；每天作业前须排放水等沉淀物，每天作业结束后需将油箱加满燃油。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 第六节第六节 柴油发动机的空冷及水冷系统柴油发动机的空冷及水冷系统WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.1 6.1 冷却系统冷却系统概述概述 、作用、作用冷却系的主要功用是把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。 、分类、分类冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷，如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷
28、却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前柴油发动机上广泛采用的是水冷系。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.26.2.水冷系水冷系的组成和水路的组成和水路 、组成、组成水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前柴油发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系,利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。它由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发
29、动机基础 2.2.水路水路 散热器内的冷却水经水泵加压后通过分水管压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.3.6.3.水冷系主要部件的构造水冷系主要部件的构造6.3.1 6.3.1 散热器功用：散热器功用：增大散热
30、面积，加速水的冷却。冷却水经过散热器后，其温度可降低1015，为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。 结构：结构：散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成。散热器上水贮室顶部有加水口，冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。在上贮水室和下贮水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这样，既便于安装，而且当发动机和散热器之间产生少量位移时不会漏水。在散热器下面一般装有减震垫，防止散热器受振动损坏。在散热器下贮水室的出水管上还有放水开关，必要时可将散热器内的冷却水放掉。 WWW.SANYGROUP.C
31、OMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.3.26.3.2.副水箱副水箱对于加注防锈，防冻液的柴油发动机，为了减少冷却液的损失，保证冷却系的正常工作，采用散热器副水箱结构。副水箱的上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢流管相连。当散热器内蒸汽压力升高到某一值时，其盖上的压力阀打开，冷却液通过压力阀通过溢流管进入副水箱；当温度下降时，冷却液又从副水箱通过真空阀流回到散热器内部。这样可以防止冷却水损失。副水箱内部印有两条液面高度标记线，副水箱内的液面高度应位于这两种刻线之间。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.3.3.6.3.3.散热器
32、盖散热器盖目前柴油发动机多采用闭式水冷系，这种冷却系的散热器盖具有自动阀门，发动机 热态工作正常时，阀门关闭，将冷却系与大气隔开。防止水蒸汽逸出，使冷却系内的 压力稍高于大气压力，从而可增高冷却水的沸点。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀则开启以使冷却系与大气相通。目前闭式水冷系广泛采用具有空气-蒸汽阀的散热器盖。一般情况下,两阀借弹簧关闭。当散热器中压力升高到一定值（约为0.0260.037Mpa）时，蒸汽阀开启；水温下降，当冷却系中生的真空度达一定值（约为0.01时0.02Mpa）时，空气阀开启。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.3.4.6
33、.3.4. 水泵水泵功用：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。车用发动机上多采用离心式水泵，离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成，轮叶一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为69片。 当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。如此连续的作用，使冷却水在水路中不断地循环。如果水泵因故停止工作时，冷却水仍然能从叶轮叶片之间流过，进行热流循环，不致于很快产生过热。 W
34、WW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础水泵构造水泵构造WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.3.5.6.3.5.节温器节温器 功用功用:改变通过散热器的冷却水的流量。发动机常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式和乙醚膨胀筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.3.6.6.3.6.
35、硅油风扇离合器硅油风扇离合器 风扇离合器是置于风扇传动机构中的离合机构，可根据发动机的温度自动控制风扇的转速，调节扇风量以达到改变通过散热器的空气流量，它不仅能减少发动机的功率损失，节省燃油，而且还能提高发动机的使用寿命，降低发动机的噪声。常见的风扇离合器形式有硅油风扇离合器、机械式风扇离合器、电磁风扇离合器及液力偶合器等。硅油风扇离合器应用的比较广泛。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础硅油风扇离合器工作过程硅油风扇离合器工作过程:硅油风扇离合器由主动板、从动板、双金属感温器及壳体等构成。风扇装于壳体上。从动板与壳体之间的空间为工作腔，从动板与前盖之
36、间为贮油腔，硅油存于其中。从动板上有进油孔，由感温阀片和双金属感温器控制。从动板外缘有一个由球阀控制的回油孔。冷却水温较低时，通过散热器的空气温度不高，进油孔关闭，贮油腔的硅油不能进入工作腔，离合器分离。冷却水温较高时，双金属感温器受热变形，从而带动阀片轴和阀片转过一定角度，将进油孔打开，硅油进入工作腔，由于硅油粘度大，主动板通过硅油带动壳体和风扇一起转动，使风扇转速迅速升高。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.4.6.4.风冷系统风冷系统风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最
37、有利的温度范围内工作。发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，为了增大散热面积各缸一般都分开制造，在气缸和气缸盖表面分布许多均匀排列的散热片，以增大散热面积，利用车辆行驶时的高速空气流，把热量吹散到大气中去。由于柴油发动机功率较大，需要冷却的热量较多，多采用功率、流量较大的轴流式风扇以加强发动机的冷却。为了有效地利用空气流和保证各缸冷却均匀，在发动机上装有导流罩和分流板和气缸导流罩。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.涡轮增压涡轮增压系统系统涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。只有一个涡轮增压器的增压系统为单涡轮增压系统。涡轮增
38、压系统除涡轮增压器之外，还包括进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置等。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础涡轮增压涡轮增压系统总体图系统总体图WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.1.6.5.1.涡轮增压系统的部件涡轮增压系统的部件涡轮增压器利用气缸排出的废气作动力，将高密度的空气送往气缸。 空冷式中冷器利用环境温度的空气冷却由涡轮增压器送出的空气，以提高进入燃烧室空气的密度。 水冷式中冷器利用冷却系统的循环水冷却由涡轮增压器送出的空气，以提高进入燃烧室空气的密度。WWW.SANYGROUP.COM
39、WWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.2. 6.5.2. 双涡轮增压双涡轮增压六缸汽油喷射式发动机的双涡轮增压系统。其中两个涡轮增压器并列布置在排气管中，按气缸工作顺序把1、2、3缸作为一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气驱动一个涡轮增压器。因为三个气缸的排气间隔相等，所以增压器转动平稳。另外，把三个气缸分成一组还可防止各缸之间的排气干扰。此系统除包括涡轮增压器、进气旁通阀、排气旁通阀及排气旁通阀控制装置之外，还有中冷器、谐振室和增压压力传感器等。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.3. 6.5.3. 涡轮增压器的结构
40、及工作原理涡轮增压器的结构及工作原理 涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机及中间体三部分组成。增压器轴通过两个浮动轴承支承在中间体内。中间体内有润滑和冷却轴承的油道，还有防止机油漏入压气机或涡轮机中的密封装置等。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.3.1.6.5.3.1.离心式压气机离心式压气机离心式压气机由进气道、压气机叶轮、无叶式扩压管及压气机蜗壳等组成。叶轮包括叶片和轮毂，并由增压器轴带动旋转。6.5.3.2.6.5.3.2.径流式涡轮机径流式涡轮机涡轮机是将发动机排气的能量转变为机械功的装置。径流式涡轮机由蜗壳、喷管、叶轮和出气道等组
41、成。蜗壳4的进口与发动机排气管相连，发动机排气经蜗壳引导进入叶片式喷管。6.5.3.3. 6.5.3.3. 转子转子涡轮机叶轮、压气机叶轮和密封套等零件安装在增压器轴上，构成涡轮增压器转子。转子以超过100000r/min，最高可达200000r/min的转速旋转，因此，转子的平衡是非常重要的。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.3.4. 6.5.3.4. 增压器轴承增压器轴承增压器轴承的结构是车用涡轮增压器可靠性的关键之一。现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。浮动轴承实际上是套在轴上的圆环。圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙，形成双层油膜。圆
42、环浮在轴与轴承座之间。一般内层间隙为0.05mm左右，外层间隙大约为0.1mm。轴承壁厚约34.5mm，用锡铅青铜合金制造，轴承表面镀一层厚度约为0.0050.008mm的铅锡合金或金属铟。在增压器工作时，轴承在轴与轴承座中间转动。增压器工作时产生轴向推力，由设置在压气机一侧的推力轴承承受。为了减少摩擦，在整体式推力轴承两端的止推面上各加工有四个布油槽；在轴承上还加工有进油孔，以保证止推面的润滑和冷却。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.3.5.增压压力的调节增压压力的调节在涡轮增压系统中设置进、排气旁通阀，是调节增压压力最简单、成本最低而又十
43、分有效的方法。排气旁通阀的工作原理。控制膜盒中的膜片将膜盒分为上、下两个室，上室为空气室经连通管与压气机出口相通，下室为膜片弹簧室，膜片弹簧作用在膜片上，膜片通过连动杆与排气旁通阀连接。当压气机出口压力，也就是增压压力低于限定值时，膜片在膜片弹簧的作用下上移，并带动连动杆将排气旁通阀关闭；当增压压力超过限定值时，增压压力克服膜片弹簧力，推动膜片下移，并带动连动杆将排气旁通阀打开，使部分排气不经过涡轮机直接排放到大气中，从而达到控制增压压力及涡轮机转速的目的。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础增压压力的调节示意图增压压力的调节示意图WWW.SANYG
44、ROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.3.6.涡轮增压器的润滑及冷却涡轮增压器的润滑及冷却来自发动机润滑系统主油道的机油，经增压器中间体上的机油进口进入增压器，润滑和冷却增压器轴和轴承。然后，机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳，在增压器轴上装有油封，用来防止机油窜入压气机或涡轮机蜗壳内。如果油封损坏，将导致机油消耗量增加和排气冒蓝烟。由于发动机增压器的热负荷大，因此在增压器中间体的涡轮机侧设置冷却水套，并用软管与发动机的冷却系统相通。冷却液自中间体上的冷却液进口流入中间体内的冷却水套，从冷却液出口流回发动机冷却系统。冷却液在中间体的冷却水套中不断循环，使增压
45、器轴和轴承得到冷却。有些涡轮增压器在中间体内不设置冷却水套，只靠机油及空气对其进行冷却。当发动机在大负荷或高转速工作之后，如果立即停机，那么机油可能由于轴承温度太高而在轴承内燃烧。因此，这类涡轮增压发动机应该在停机之前，至少在怠速下运转1min。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础涡轮增压器的润滑及冷却示意图涡轮增压器的润滑及冷却示意图WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.4.6.5.4.空气滤清器及附件空气滤清器及附件 功用功用:通过滤纸的方式将送入发动机的空气过滤净化，滤纸被叠成褶状以扩大空气的流通面
46、积，工程机械多用双层滤芯。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础真空动作阀真空动作阀: : 当发动机停机负压消失后，该阀自动打开，将集尘箱中积存的灰尘颗粒自动排出。灰尘指示器灰尘指示器: : 当空气滤清器被堵塞时，灰尘指示器内的红色柱塞则被弹出，以提醒驾驶员清理或更换空气滤芯。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础6.5.5.6.5.5. 进气管与排气管进气管与排气管 功用：功用：进气管道的功用是将可燃混合气引入气缸。对多缸机还要保证各缸进气量均匀一致。排气管道的功用是将燃烧后的废气引入大气。要求:（1）进气阻力小
47、，充气量要大。（2）排气阻力小，排气噪音小。进气阻力是影响充气量的主要因素，只有减小进气阻力，才能提高充气量，但进气阻力又和进气管道截面积的大小，弯曲程度以及管道内表面的形状有很大关系。材料：进、排气管一般用铸铁制成。进气管也有用铝合金铸造的。二者可铸成一体，也可分别铸出。都固定在气缸盖上，接合面处装有石棉衬垫，以防漏气。进气总管以凸缘连通进气管，排气总管连通排气消声器。而进、排气歧管则分别与进、排气门的通道连通。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础第七节第七节 柴油发动机的润滑系统柴油发动机的润滑系统WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANY
48、GROUP.COM发动机基础. .润滑系统润滑系统概述概述 发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.1.1. 7.1.1. 功用功用 润滑减摩作用润滑减摩作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗（柴油机的曲轴以2000r/min的速度旋转，一旦缺少润滑，马上烧熔“抱轴”；活塞与活塞环在气缸中高速往复运动，易造成发热而“拉缸”）。降低
49、功率消耗，减轻机件磨损。清洗作用：清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物；冷却作用：冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用；密封作用：密封作用：在零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油； 防锈蚀作用：防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈； 减震缓冲作用：减震缓冲作用：在零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.1.2. 7.1.2. 润滑方式润滑方式 由于发动机各运动零件的工作条件不同，对润滑强度的要求
50、也就不同，因而要相应地采取不同的润滑方式。常用的润滑方式有下列三种形式：压力润滑压力润滑:利用机油泵,将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对运动速度较大，需要以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中，方能形成油膜以保证润滑。这种润滑方式称为压力润滑。 飞溅润滑飞溅润滑:利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。这种润滑方式可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。 定期润滑：定期润滑：发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂（黄油
51、）进行润滑，例如水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑。近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化钼等）的轴承来代替加注润滑脂的轴承。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.2. 7.2. 润滑系的组成及油路润滑系的组成及油路7.2.1. 7.2.1. 组成如图组成如图 润滑系一般由下列部件组成：机油泵、机油盘、润滑油管、 润滑油道、机油滤清器、机油散热器各种阀、传感器、机油压力表 、温度表。 现代柴油机发动机润滑系的组成及油路布置方案大致相似，只是由于润滑系的工作条件和具体结构的不同而稍有差别。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.
52、SANYGROUP.COM发动机基础7.2.2. 发动机润滑部位及油路发动机润滑部位及油路 发动机的润滑部位主要有曲柄连杆机构、配气机构以及正室齿轮室。油路如图。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.3. 7.3. 润滑系的主要零部件润滑系的主要零部件润滑系的主要部件有机油泵、机油滤清器，各种阀，机油散热器以及检视设备。7.3.1.7.3.1.机油泵机油泵功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环，目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种。(1)(1)齿轮式机械泵齿轮式机械泵WWW.SANYGROUP.COMWW
53、W.SANYGROUP.COM发动机基础齿轮式机油泵工作原理：齿轮式机油泵工作原理：由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。主动轴与主动齿轮用键连接，从动齿轮空套在从动轴上。工作时，主动齿轮带动从动齿轮反向旋转。两齿轮旋转时，充满在齿轮齿槽间的机油沿油泵壳壁由进油腔带到出油腔，在进油腔一侧由于齿轮脱开啮合以及机油被不断带出而产生真空，使油底壳内的机油在大气压力作用下经集滤器进入进油腔，而在出油腔一侧由于齿轮进入啮合和机油被不断带入而产生挤压作用，机油以一定压力被泵出。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SA
54、NYGROUP.COM发动机基础(2) (2) 转子式机油泵转子式机油泵转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成。内转子用键或销子固定在转子轴上，由曲轴齿轮直接或间接驱动，内转子和外转子中心的偏心距为，内转子带动外转子一起沿同一方向转动。内转子有个凸齿，外转子有个凹齿，这样内、外转子同向不同步的旋转。转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成点接触。这样内、外转子间形成个工作腔，随着转子的转动，这个工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔，由于转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空，机油被吸入，转子继续旋转，机油被带到出油道的一侧，这时，转子正好进入
55、啮合，使这一空腔容积减小，油压升高，机油从齿间挤出并经出油道压送出去。这样，随着转子的不断旋转，机油就不断地被吸入和压出。转子式机油泵结构紧凑，外形尺寸小，重量轻，吸油真空度较大，泵油量大，供油均匀度好，成本低，在中、小型发动机上应用广泛。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础转子式机油泵示意图转子式机油泵示意图WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.3.2. 7.3.2. 机油滤清器机油滤清器一般润滑系中装有几个不同滤清能力的滤清器,集滤器、粗滤器和细滤器,分别串联和并联在主油道中。与主油道串联的滤清器称为全流
56、式滤清器，一般为粗滤器；与主油道并联的滤清器称为分流式滤清器，一般为细滤器，过油量约为1030。 集滤器集滤器是具有金属网的滤清器，安装于机油泵进油管上，其作用是防止较大的机械杂质进入机油泵。浮式集滤器飘浮于机油表面吸油，能吸入油面上较清洁的机油，但油面上的泡沫易被吸入，使机油压力降低，润滑欠可靠，目前应用不多。固定式集滤器淹没在油面之下，吸入的机油清洁度较差，但可防止泡沫吸入，润滑可靠，结构简单，逐步取代浮式集滤器。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础机油粗滤器机油粗滤器粗滤器用于滤去机油中粒度较大的杂质，机油流动阻力小，它通常串联在机油泵与主油道之
57、间，属于全流式滤清器。粗滤器是过滤式滤清器，其工作原理是利用机油通过细小的孔眼或缝隙时，将大于孔眼或缝隙的杂质留在滤芯的外部。根据滤芯的不同，有各种不同的结构形式。传统的粗滤器多采用金属片缝隙式和绕线式，现多采用纸质式和锯末式。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 机油细滤器机油细滤器机油细滤器用以清除细小的杂质，这种滤清器对机油的流动阻力较大，故多做成分流式，它与主油道并联，只有少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。细滤器有过滤式和离心式两种，过滤式机油细滤器存在着滤清能力与通过能力的矛盾。为此多数发动机采用离心式细滤器。WWW.SANYGROUP.C
58、OMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.3.3. 机油散热器和冷却器机油散热器和冷却器发动机运转时，由于机油粘度随温度的升高而变稀，降低了润滑能力。因此，有些发动机装用了机油散热器或机油冷却器。其作用是降低机油温度，保持润滑油一定的粘度。(1)机油散热器机油散热器 机油散热器由散热管、限压阀、开关、进出水管等组成。其结构与冷却水散热器相似。机油散热器一般安装在冷却水散热器的前面，与主油道并联。机油泵工作时，一方面将机油供给主油道，另一方面经限压阀、机油散热器开关，进油管进入机油散热器内，冷却后从出油管流回机油盘，如此循环流动。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGRO
59、UP.COM发动机基础 (2)机油冷却器机油冷却器 将机油冷却器置于冷却水路中，利用冷却水的温度来控制润滑油的温度。当润滑油温度高时，靠冷却水降温，发动机起动时，则从冷却水吸收热量使润滑油迅速提高温度。机油冷却器由铝合金铸成的壳体、前盖、后盖和铜芯管组成，如图所示。为了加强冷却，管外又套装了散热片。冷却水在管外流动，润滑油在管内流动，两者进行热量交换。也有使油在管外流动，而水在管内流动的结构。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.3.4.7.3.4.阀门阀门在润滑系中都设有几个限压阀和旁通阀，以确保润滑系正常工作。 (1) 限压阀 随发动机转速增加而
60、增高的，并且当润滑系中油路淤塞、轴承间隙过小或使用的机油粘度过大时，也将使供油压力增高。因此，在润滑系机油泵和主油道中设有限压阀，限制机油最高压力，以确保安全。 当机油泵和主油道上机油压力超过预定的压力时，克服限压阀弹簧作用力，顶开阀门，一部分机油从侧面通道流入油底壳内，使油道内的油压下降至设定的正常值后，阀门关闭。 (2) 旁通阀旁通阀用以保证润滑系内油路畅通，当机油滤清器堵塞时，机油通过并联在其上的旁通阀直接进入润滑系的主油道，防止主油道断油。旁通阀与限压阀的结构基本相同，只是其安装位置、控制压力，溢流方向不同，通常旁通阀弹簧刚度要比限压阀弹簧刚度小得多。 WWW.SANYGROUP.CO
61、MWWW.SANYGROUP.COM发动机基础限压阀与旁通阀工作示意图限压阀与旁通阀工作示意图WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.3.5.7.3.5.油尺和机油压力表油尺和机油压力表油尺油尺:是用来检查油底壳内油量和油面高低的。它是一片金属杆，下端制成扁平，并有刻线。机油油面必须处于油尺上下刻线之间。机油压力表机油压力表: 用以指示发动机工作时润滑系中机油压力的大小，一般都采用电热式机油压力表，它由油压表和传感器组成，中间用导线连接。传感器装在粗滤器或主油道上，它把感受到的机油压力传给油压表。油压表装在驾驶室内仪表板上，显示机油压力的大小值。WWW
62、.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.4.曲轴箱通风曲轴箱通风发动机工作时，一部分可燃混合气和废气经活塞环泄漏到曲轴箱内。泄漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后，将使润滑油变稀。同时，废气的高温和废气中的酸性物质及水蒸汽将侵蚀零件，并使润滑油性能变坏。另外，由于混合气和废气进入曲轴箱，使曲轴箱内的压力增大，温度升高，易使机油从油封、衬垫等处向外渗漏。为此，一般汽车发动机都有曲轴箱通风装置，以便及时将进入曲轴箱内的混合气和废气抽出，使新鲜气体进入曲轴箱，形成不断地对流。曲轴箱通风方式一般有两种，一种是自然通风，另一种是强制通风。7.4.1.自然通风自然通风从曲轴箱抽
63、出的气体直接导入大气中的通风方式称为自然通风。柴油机多采用这种曲轴箱自然通风方式。在曲轴箱连通的气门室盖或润滑油加注口接出一根下垂的出气管，管口处切成斜口，切口的方向与汽车行驶的方向相反。利用汽车行驶和冷却风扇的气流，在出气口处形成一定真空度，将气体从曲轴箱抽出。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础自然通风示意图自然通风示意图WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础7.4.2. 7.4.2. 强制通风强制通风 从曲轴箱抽出的气体导入发动机的进气管，吸入气缸再燃烧。这种通风方式称为强制通风，汽油机一般都采用这种曲轴
64、箱强制通风方式，这样，可以将窜入曲轴箱内的混合气回收使用，有利于提高发动机的经济性。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础第八节柴油发动机的启动系统第八节柴油发动机的启动系统WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.1.8.1.发动机的起动发动机的起动使发动机从静止状态过渡到工作状态的全过程，叫发动机的起动。完成起动所需要的装置叫起动系。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.2.起动条件起动条件 起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩，起动转矩必须克服压缩阻力和
65、内磨擦阻力矩。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。 起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速，在020时，汽油机的起动转速为3040 r/min，柴油机的起动转速为150300r/min。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.3.起动方式起动方式 转动曲轴使发动机起动的方式很多，汽车发动机常用的有两种： 人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。 电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。
66、电动机本身又用蓄电池作为电源。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.4. 起动辅助装置起动辅助装置发动机在严寒冬季起动困难，这是由于机油粘度增高，起动阻力矩增大，蓄电池工作能力降低，以及燃油气化性能变坏的缘故。为使之便于起动，在冬季应设法将进气、润滑油和冷却水预热。柴油机冬季起动困难尤大。车用柴油机为了能在低温下迅速可靠的起动，常采用一些用以改善燃料着火条件和降低起动转矩的起动辅助装置，如电热塞、进气预热器、起动液喷射装置以及减压装置等。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.4.1.8.4.1. 电热塞电
67、热塞一般在采用涡流室式或预燃室式燃烧室的发动机中装有电热塞，以便在起动时对燃烧室内的空气进行预热。螺旋形的电阻丝一端焊于中心螺杆上，另一端焊在耐高温不锈钢制造的发热钢套底部，在钢套内装有具有一定绝缘性能、导热好、耐高温的氧化铝填充剂。各电热塞中心螺杆用导线并联，并连接到蓄电池上。在发动机起动以前，先用专用的开关接通电热塞电路，很快红热的发热钢套使汽缸内空气温度升高，从而提高了压缩终了时的空气温度，使喷入汽缸的柴油容易着火。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.4.2.8.4.2.进气预热器进气预热器在中、小功率柴油机上常采用进气预热器作为冷起动的辅助
68、装置。空心阀体由膨胀系数较大的金属材料制成。其一端与进油管接头相连，另一端有内螺纹与一端带有外螺纹的阀芯相连。阀芯的锥形端在预热器不工作时将油管接头的进油口堵塞。阀体外绕有外表面绝缘的电热丝。柴油机起动时，接通预热器电路后，电热丝发热，同时加热阀体，阀体受热伸长，带动阀芯移动，使阀芯的锥形端离开进油孔。燃油流进阀体内腔受热气化，从阀体的内腔喷出，并被炽热的电热丝点燃生成火焰喷入进气管，使进气得以预热。当关闭预热开关时，电路切断，电热丝变冷，阀体冷却收缩，其锥形端又堵住进油孔而截止燃油的流入，于是火焰熄灭，预热停止。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8
69、.4.3.8.4.3.减压装置减压装置 为了降低起动力矩，提高发动机转速，在某些车用柴油机上采用减压装置。发动机起动时，首先通过手柄驱使调整螺钉旋转，并略微顶开气门（气门一般下降1-1.25mm），以降低初压缩阻力。 这样在柴油机起动前起动机转动曲轴比较容易。 当曲轴转动起来后，各零件工作表面温度升高，润滑油粘度降低，摩擦阻力减小，从而降低了起动阻力矩。这时将手柄扳回原来位置，柴油机即可顺利起动。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.4.4 起动液喷射装置起动液喷射装置在低温起动时，可根据需要装用起动液喷射装置在柴油机进气管内安装一个喷嘴，起动液压
70、力喷射罐内充有压缩气体（氮气）和易燃燃料（乙醚、丙酮、石油醚等）。当低温起动柴油机时，将喷射罐倒立，罐口对准喷嘴上端的管口。轻压起动液喷射罐，即打开喷射罐口处的单向阀，则起动液通过单向阀、喷嘴喷入柴油机进气管，并随同进气管内的空气一起被吸入燃烧室。因为起动液是易燃燃料，故可在较低的温度和压力下迅速着火，从而点燃喷入燃烧室的柴油。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.5. 起动机起动机 8.5.1 操纵机构操纵机构 直接操纵：直接操纵：由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关并使传动齿轮副进入啮合。结构简单、使用可靠、但操作不便，且当驾驶员座位距
71、起动机较远时难以布置，目前以很少使用。电磁操纵：电磁操纵：由驾驶员通过起动开关操纵继电器（电磁开关），而由继电器操纵起动机电磁开关和齿轮副或通过起动开关直接操纵起动机电磁开关和齿轮副。布置灵活、使用方便、适宜于远距离操纵，目前，车用汽油机或柴油机均采用电磁操纵式起动机。起动机齿较与飞轮齿圈传动比为1015。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.5.2.离合机构离合机构 起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分离。否则，随着发动机转速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏（起动机电枢绕组
72、松弛，甚至飞散）。因此，起动机中装有离合机构。在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。滚柱式离合机构是常用的离合机构。8.5.起动过程起动过程起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动
73、到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础8.5.4. 8.5.4. 减速起动机减速起动机在起动机的电枢轴与驱动小齿轮之间装有齿轮减速器的起动机称为减速起动机。当起动机功率一定时，提高电机转速，降低转矩，可以减小其体积。因此，在采用小型、高速、低转矩的起动机时，靠装在电机轴上的齿轮减速器（速比为3-4）将电机转速降低后再驱动飞轮。减速起动机与同功率的起动机相比，它具有体积小、重量轻、驱动转矩大的优点。WWW.SANYGROUP.COMWWW.
74、SANYGROUP.COM发动机基础 第九节第九节 发动机油品的基础知识及保养维护发动机油品的基础知识及保养维护WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 9.1.柴油柴油:是在533-623k的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油机的使用性能指标柴油机的使用性能指标:发火性-指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。蒸发性-由燃油的蒸馏实验。粘度-决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。凝点-指柴油冷却到开始失去流动性的温度。柴油按凝点分为10,0,-10,-20,-35五个牌号，其凝点分别不高于10,0,-
75、10,-20,-35。牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，R和C是燃和柴字的汉语拼音字头，凝点在0以上的则在-前加上Z字，选用时，号数应比实际气温低510。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.2.轻柴油的指标轻柴油的指标1十六烷值十六烷值它是评价柴油着火难易的一个重要指标。十六烷值小，着火变难,着火延迟期变长，柴油机工作粗暴。汽车柴油机要求十六烷值不小于45。2凝点凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度。汽车轻柴油的牌号就是按凝点分为各种牌号。选用柴油时，应该根据当时当地的气温确定，要求柴油的凝
76、点低于气温5以上。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础3馏程馏程表征柴油蒸发性能的一个指标。以某一馏出容积百分数下的温度表示。50%馏程表征了柴油的平均蒸发性能，该温度越低，说明柴油蒸发性越好。4粘度粘度表征柴油稀稠的一项指标。粘度过大，柴油喷雾困难，雾化质量变差，影响燃烧过程；而粘度过小，喷油泵及喷油器中的精密偶件润滑不良，容易磨损。5机械杂质和水分机械杂质和水分机械杂质会引起喷油嘴的喷孔堵塞，加剧喷油泵、喷油嘴精密偶件磨损；而水分会使燃烧恶化，都应严格控制。尤其是柴油的输运和添加等环节，注意防止外界灰尘、杂质及水分混入，应进行沉淀和严格过滤。除此之
77、外，对柴油的化学安定性、防腐性等也都有要求。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.3. 润滑油润滑油发动机的润滑剂有润滑油和润滑脂。润滑油习惯上称为机油，品种很多。 汽油机和柴油机使用的润滑油不同，汽油机润滑系使用的润滑油俗称汽油机机油，柴油机润滑系使用的润滑油俗称柴油机机油。 机油的粘度随温度变化而变化，温度高则粘度小，温度低则粘度大，因此，要根据季节选用不同牌号的润滑油。 WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.4.润滑油的主要性能润滑油的主要性能 （1）粘度）粘度是指润滑油受外力作用移动时，分子间产生的
78、内摩擦力大小。它是润滑油分级和选用的主要依据。粘度过小，在高温、高压下容易从摩擦表面流失，不能形成足够厚度的油膜；粘度过大，冷起动阻力增加，起动困难，润滑油不能及时被泵送到摩擦表面，导致起动磨损严重。（2）粘温性）粘温性是指润滑油粘度随温度而变化的特性。发动机从起动到满负荷工作，温度变化范围大，导致润滑油温度变化大于100。若润滑油的粘度随温度变化太大，就会使高温时粘度太低，而低温时粘度太高，影响正常润滑。 （3）氧化安定性）氧化安定性是指润滑油抵抗氧化作用不使其性质发生永久变化的能力。润滑油工作温度高达95，产生氧化后，颜色变暗，粘度增加，酸性增大，并产生胶状沉积物。氧化变质的润滑油将腐蚀发
79、动机零件，甚至破坏发动机的正常工作。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.5. 润滑油的分类润滑油的分类 柴油机润滑油分CC、CD、CD-、CE、CF-4五个级别；级号越后，使用性能越好，适用于新机型或强化程度高的发动机。每一种级别又有若干种单一粘度等级和多粘度等级的润滑油牌号。例如，CC级润滑油有三个单一粘度等级（30、40和50号）和六个多粘度等级（5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15W/40和20W/40）的润滑油牌号。单一粘度等级的润滑油粘温性较差，只适应某一温度范围使用。多粘度等级的润滑油粘温性好，适应温度范围宽。WWW
80、.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.6.润滑油的选用润滑油的选用（1）汽油机选择汽油机机油，柴油机选择柴油机机油。（2）根据发动机的强化程度选用合适的润滑油使用等级。（3）根据气温选用适当粘度等级的润滑油，机油的粘度随温度变化而变化，温度高则粘度小，温度低则粘度大。因此，要根据季节选用不同牌号的润滑油。具体机型应按使用说明书进行机油选用与保养。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.7.柴油机定期维护柴油机定期维护9.7.1.发动机的定期检查时间表随发动机的应用,负载情况,燃油和润滑油的质量好坏等情况变化很大,很
81、难统一划定,以下为一般情况下的维护间隔。另外在初次使用发动机的头1小时,先怠速运行15分钟,检查机油压力,各部件是否有渗漏(燃油机油冷却水),各指示灯是否正常;接着应不停地变动转速和负载,短时间的高速和满负载运行是必要的;但在接下来的4-5小时应避免在低速低负载及高速满负载下长时间运行。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.7.2.确保每次启动发动机前必须进行如下检查确保每次启动发动机前必须进行如下检查:(1)发动机外部检查(2)燃油箱油量检查及加油(3)润滑油油量检查及润滑油补给(4)冷却水量检查及冷却水补给(副水箱水位)(5)燃油管和冷却水管检查
82、和维修(6)调速器杆及加速器检查和调整(7)警告灯和仪表检查9.7.3.确保每运行确保每运行50小时后小时后,检查下述部件检查下述部件:(1)油水分离器排水(2)燃油系统是否进空气(3)电池电解质容量检查及充电WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.8.油量检查油量检查调整机器位置水平后,将油量计完全插入,测量油量高度.如果发动机开机后已加油,应在发动机停机后10分钟以后检查,确保机油回到机油盘中。标准-油量应位于油量计最高点和最低点之间;重新添加机油后,应等3分钟,再进行油位测量。补充机油补充机油:如果所剩的润滑油很少,用专门的发动机润滑油将油量加到
83、指定的量度。注意注意机油不能超过量油计的最高线,此外,自然吸气式发动机在运行过程中可能会将机油吸入燃烧室而导致白烟,噪音,飞车这是由于在吸气流中窜漏气的减少,而对于涡轮增压式发动机,机油还可能从增压器处喷射出,发动机也可能运行不良。WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.8.1. 9.8.1. 初次运行初次运行5050小时后检查小时后检查 确保在发动机初次运行50小时后检查下列部件,此后每250小时或3个月检查一次.(1)机油和机油滤清器替换(2)V带张力检查9.8.2. 9.8.2. 确保每运行确保每运行250250小时或小时或3 3个月检查下列部件
84、个月检查下列部件:(1)机油和机油滤清器替换(2)燃油滤清器滤芯的更换(3)燃油箱排油(4)散热器片清洗(5)V带张力检查(6)调速器杆及加速器检查和调整(7)空气滤清器的清洗及元件更换WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.9. 空气滤清器的清洗及元件更换空气滤清器的清洗及元件更换当空气滤清器芯被灰尘阻塞,发动机性能遭到严重破坏,拆卸后应定期认真清洗空气滤清器。如果滤清器有双重芯子,不要清洗内芯.安装内芯的目的是发动机运转时卸下外芯后可重新设置或避免在发动机运转时外芯遭到不预期的损坏。9.9.1.确保每运行500小时或6个月检查下列部件:(1)油水分
85、离器的清洗(2)空气滤清器的清洗及滤芯更换确保每运行1000小时或1年检查下列部件:(1)冷却水更换(2)膜片总成检查(3)涡轮增压器送风机清洗(4)进/排气阀门间隙调整(5)喷油嘴油压检查WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础9.9.2.确保每运行确保每运行2000小时或小时或2年检查下列部件年检查下列部件:(1)冷却水道冲洗及维修(2)油管和水道检查和维修(3)进气/吸气阀座重叠(4)喷油正时调整及喷油泵检查和调整9.10.长时间储存的维护长时间储存的维护当机器要长时间存放时,遵照下列步骤进行维护:(1)在寒冷的季节一定要放空冷却水(如果有加防冻剂则可以不放).(2)清理泥土,灰尘和油垢,并将机器外表清理干净.(3)在存储之前进行最近一次的周期检查.(4)将油箱中的油放空,以防油变质.(5)拆下蓄电池,次序为先负后正.(6)用PVC薄膜将消声器,空气滤清器和电气部分盖住,以防水或粉尘侵蚀.(7)存储机器的地方必须通风,防潮防尘.(8)每隔一个月对电池充电一次.WWW.SANYGROUP.COMWWW.SANYGROUP.COM发动机基础 第一章基础内容全部结束第一章基础内容全部结束!谢谢谢谢! THE END !
