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1、柴油机培训资料 热闹欢迎各位光临指导发动机学问講座安徽全柴动力股份有限公司2021年5月1日 第一章按燃料 发动机基础学问汽油机 柴油机 气体燃料机 电力机 混合动力二冲程 四冲程 水冷式 风冷式 單缸机 多缸机 直列式 “V”型 式 对置式 自然吸气式 增压式 按行程 一 发动机分类 按冷却方式 按气缸数 按气缸排列方式 按进气方式 机体 气缸盖曲柄连杆机构 配气机构 二 发动机的基本构造 燃油供应系统 润滑系统 冷却系统 起动系统 电气系统 上止点：活塞向上运动到最高位置(TDC)下止点：活塞向下运动到最低位置(BDC) 活塞行程：活塞从上止点运动到下止点所走的距离S 曲柄半径：主轴颈中心

2、到连杆轴颈中心的距离R,S=2R 三 发动机常用术語 工作容积：从上止点到下止点扫过的容积Vh=R2S 燃烧室容积：活塞位于上止点时，活塞顶部的容积Vc 气缸总容积：工作容积与燃烧室容积之和Va=Vh+Vc 压縮比：气缸总容积与燃烧室容积之比=Va/Vc 活塞排量：工作容积与气缸数之积Vl=Vhi 进气冲程：活塞从上止点向下止点运动排 气门关闭，进气门打开进气终了压力： 0.MPa,温度：7501000K 压缩冲程：活塞从下止点向上止点运动， 进、排气门全部关闭压缩终了压力： 69MPa,温度：K 四 四冲程柴油 发动机工作原理发火次序：1-3-4-2

3、 做功冲程：活塞从上止点向下止点运动， 进、排气门全部关闭做功终了压力： 0.20.4MPa,温度：K 排气冲程：活塞从下止点向上止點运动， 进气门关闭排气门打开，排气终了压力： 0.MPa,温度：8001200K 动力性 功率：p=Men/9550(kW) 扭矩：通过飞轮传递的单位距离的力(Nm) 转速：曲轴每分钟的转数(r/min) 油耗量：单位时间的耗油量(kg/h) 油耗率：单位功率的油耗量(g/(kW.h) 机燃比：机油与燃油消耗之比 机油消耗率：单位功率的机油消耗量 有害气体：HC、CO、NOx 有害颗粒及烟 噪声 牢靠度：规定条件准时间下完成

4、规定 功能的概率R(t)=(N0-r(t)/N0 故障率：单位时间内发生故障的概率 (t)=r(t)/(Ns(t)t) 平均故障间隔时间MTBF 经济性 性能指標 环保性 五 发动机 主要技术指标 牢靠性 特性指标 速度特性：功率、扭矩、转速随负荷变化的特性 负荷特性:转速不变,有效比燃油随负荷渐变嘚特 性 调速特性：负荷不变，转速随负荷渐变的特性 万有特性：全部负荷特性及速度特性的总和 六 发动机编号规章 首部 QC 4 中部 90 Q 尾部 (DI) DI-直喷 用途特征符号 Q 车用型 气缸直径90mm QA 车用(变形)型 ZQ 增压不中冷型 四个缸 ZLQ 增压中冷型 T 拖拉机型

5、厂家(全柴) L 收割机型 G 工程机械型 其次章 发动机基本 构造及原悝机体构成发动机的基本骨架主要零部件和附件安装于机体 上，承受各种载荷因此具有肯定的刚度和强度。机体一般由灰 铸铁铸造而荿上半部汽缸套安装在其内部构成汽缸体，内有水 道和油道；下半部构成曲轴箱承载曲轴的旋转。 干式机体：水不直接和缸套接触冷却效果差，刚性好 湿式机体：水和缸套直接接触冷却效果好，密封性差易漏水汽缸孔水道孔 水道 水道 干式缸套 封水圈 汽缸套 凸轮轴 衬套 主轴瓦 主轴盖 碗形塞 主油道 上止推片 下止推片 放水开关 机油泵齿轮 安装孔 湿式缸套 一 机体 机体结构 一般式：体积小、重量轻刚性

6、、強度差 龙门式：工艺性差、难加工，刚性、强度好 隧道式：工艺性差、难加工拆装、修理不便利 主要故障模式 1、碗形塞脱落 漏油或漏水 2、螺塞密封不严 漏油或漏水 3、砂眼或裂纹 漏油或漏水 4、油道和水道交叉处有裂纹 油进入水箱 5、止口深浅不一 冲缸床、缸套掉头 6、凸轮轴衬套转动或磨损 机油无压力或压力低 7、主轴承座开裂 曲轴断 8、主轴承盖螺栓断裂 曲轴断 9、止推片磨损 曲轴轴向窜动 主轴承座 凸轮轴衬套 安装修理留意事项 1、油道和各运动件表面必需清洗洁净 2、各主轴盖方向不能装反，从齿轮室端投数1、2、3、4、5道 3、主轴瓦方向不能装反上瓦中間有油孔，和机体主轴承座的油孔

7、相通 4、凸轮轴衬套的油孔必需和机体主轴承座的油道孔相通 5、止推片的方向不能装反有耐磨合金材料的开槽面对外 气缸套材料：耐磨的合金铸铁或合金钢 干式缸套：不直接与水接触，壁厚为13mm,难加工、测量 湿式缸套：直接与水接触壁厚為59mm,易加工、测量 主要故障模式 1、气缸套头部脱落 机体止口加工深浅不一或未安装汽缸垫 2、机体漏水 气缸套封水圈切边或老化 3、气缸套早期磨损有台阶 进气系统密封不严，灰尘进入 4、气缸套裂纹 材质不符合要求或活塞碎、活塞销窜出而损坏 安装修理留意事项 1、气缸套压入机体時不能直接用铁锤敲，需用木棍横担在缸套上轻小扣入 2、干式缸套压入时汽缸孔内表面和

8、缸套外表面应擦拭洁净 3、湿式缸套压入时，在封水圈表面应涂抹适量的润滑油防止封水圈切边 4、拆卸时应用专用拉手将气缸套拉出机体 汽缸垫材料：钢板冲刺石棉或石墨，金属包边厚度1.21.4mm 主要故障模式 气缸盖螺栓拧紧力矩不足 缸口包边开裂或石棉烧蚀(冲缸床) 缸盖或机风光不平 包边内钢丝直径过粗 安装修理留意事項 汽缸垫不能反装，可导致油道孔错位气门摇臂不来油 气缸套结构 二 汽缸盖 汽缸盖安装于机体上表面 ,下表面和汽缸套、活塞、汽缸垫 共哃组成燃烧室，承受很大的热负荷和机械负荷汽缸盖的内部 有水道和气道，下表面的水道和机体的水道相通侧面的水道和 节温器壳相通，气道上安装有气门导

9、管和气门座圈汽缸盖一般 由灰铸铁或铝合金铸造而成，构成发动机的另一个重要部件 非直喷式汽缸盖 直喷式汽缸盖 涡流室式 预燃室式 S型喷油器 P型喷油器进气门座 汽缸盖螺栓拧紧挨次 下表面 排气道 气门导管孔 排气门座 水道孔 推杆孔 缸盖螺栓孔 节溫器壳 安装位置 上表面 喷油器 安装孔 进气道 水道 碗形塞 气缸盖结构 整体式：中心距小，局部损坏需更换总成刚性差 块式：更换简单，安裝高度难全都刚性好 主要故障模式 1、缸盖砂眼或裂纹 漏油或漏气或漏水 2、喷孔漏气 铜套密封不严或喷油器垫片变形 3、铜套漏水 缸盖的铜套孔裂纹或砂眼 4、缸盖变形 缸盖螺栓拧紧或拆卸挨次错乱 5、进气门

10、排气 气道内有异物卡滞在气门和座圈之间或气门导管断裂 6、排气门排煙 气道内有异物导致进气不畅 安装修理留意事项 1、气缸盖螺栓安装时从中间向两边交叉对称逐次拧，分 23次拧紧至规定的扭矩 拆卸时必需從两边向中间松开 2、确保柴油机排气门下沉量多少：进气门0.60.8mm,排气门0.81.0mm之间 3、确保喷油器伸出高度在2.53.5mm之间 4、确保气道畅通，无异物 5、留意涡流機和直喷机缸盖及“S”嘴和“P”嘴缸盖的不同 顶部 活塞活塞环 活塞销 顶部：做成凹坑组成燃烧室承受气体压力 头部：安装活塞环 裙部：起导向作用并承受侧压力 气环：密封高压燃气并传递热量 油环：布油及刮油 “全浮式”,将燃

11、气作用力传递给连杆 直剖式 将力传递至曲轴 斜剖式 将直线运动转为旋转运动 (全支承式) 头部 裙部 三 曲柄连杆机构功用：把热能转变为机械 能，把活塞、连杆的往复 直线运动转变为曲轴嘚旋 转运动对外传递动力 连杆 曲轴 飞轮 将曲轴传输的功储存起来以克服其它行程的阻力， 带动曲柄连杆机构越过上止点保持曲轴旋转囷输 出扭矩匀称，同时帮助起动和驱动摩擦离合器连杆体 飞轮齿圈 连杆瓦 连杆盖 连杆螺栓 曲柄臂 主轴颈 连杆轴颈 连杆小头衬套 活塞材料：鋁合金锻造或铸造或液态模锻(增压机型一道环槽可镶钢圈) 活塞环材料：合金铸铁一道环镀铬，二道环可半镶嵌 活塞销材料：低碳钢或低碳合金钢表面渗碳

12、 连杆材料：中碳钢或合金钢模锻或辊锻 曲轴材料：中碳钢或中碳合金钢模锻高频淬火或渗氮或稀土球墨铸铁铸造 飞轮材料：灰铸铁铸造 主要故障模式 1、曲轴断 2、连杆螺栓断 3、连杆断或弯 4 、活塞拉 5、活塞烧蚀 6、活塞环对口 7、活塞环磨损 8、齿圈磨损或打齿 9、離合器从动盘烧蚀 10、离合不清 曲柄过度圆角R过小导致应力集中或冲击力过大疲惫或材质疏松 拧紧力矩不足或或拉瓦后瓦隙变大受冲击疲惫洏断 连杆材质不对或内部有裂纹 头部积碳严峻或异物进入汽缸或缸内温度过高导致活塞拉伤 缸内温度过高或活塞材质疏松 活塞环槽积碳过哆致使活塞环卡滞或卡死严峻时活塞环折断 灰尘或积碳进入汽缸或材质不对

13、齿圈硬度不足或啮合角不对 离合器分别不清或压盘弹力过低 三爪不平或分别爪磨损或断 安装修理留意事项 1、连杆安装于活塞时，连杆记号应对着活塞凹坑一面 2、安装活塞环时有记号一面对着活塞顶部，各道活塞环开口应错开一角度(120)且 不能对着活塞销口位置油环的衬环钢丝接口与本体开口错开180 3、活塞连杆总成装入机体时，在活塞环的表面涂抹适量的润滑油连杆的记号或活塞凹 坑对着喷油泵一侧 4、飞轮螺栓和连杆螺栓应按规定的力矩和挨次进行拧紧或拆卸 5、曲軸止推片的方向不能装反并保证曲轴要有肯定的轴向间隙 凸轮轴：实现配气相位，同时带动机油泵旋转 挺柱：将凸轮的推力传递给推杆 推杆：将挺柱的推力传

14、递给摇臂 摇臂座 摇臂 摇臂总成 摇臂弹簧 气门间隙调整螺钉 进气门 气门 排气门气门弹簧 外弹簧 内弹簧 保证气门准时落座并防止共振 四 配气机构功用：按柴油机的工作 循环和工作次序定时 开启和关闭进、排气门， 使新奇空气准时吸入 废气准时排出 气门導管：保证气门作直线运动，使气门与座圈正确贴合机传热 气门座圈：镶嵌于缸盖内保证密封 气门锁夹 弹簧座气门间隙调整螺钉 摇臂 摇臂轴 摇臂座 气门推杆 气门挺柱 凸轮轴 气门弹簧座 气门锁夹 气门外弹簧 气门内弹簧 排气门 进气门 凸轮轴材料：优质钢模锻或合金铸铁或球墨鑄铁铸造 挺柱材料：镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁 推杆材料：优质钢 摇臂材

15、料：铸铁或铸钢精密铸造 气门材料：进气门为合金钢，排气門为耐热合金钢或21-4N摩擦焊 气门弹簧材料：高碳锰钢或铬钒钢冷拔磷化或发兰处理(弹簧钢) 气门导管材料：灰铸铁或球墨铸铁或铁基粉末冶金 氣门座圈材料：合金铸铁或奥式体钢(QZ35) 主要的故障模式 1、气门间隙不对 长时间使用各零部件的磨损或调整不正确 2、气门摇臂断 气门间隙不正確或摇臂砂眼裂纹或凸轮轴齿轮记号安装错误 3、推杆弯 气门间隙不正确或挺柱咬死 4、气门断/弯 气门材质或焊接工艺不对气门碰活塞或气門锁夹松脱 5、气门弹簧断 气门弹簧的刚度过硬或弹性共振 6、气门碰活塞 柴油机排气门下沉量多少过小或气门间隙不正确 7、凸轮轴衬套咬 机

16、油压力低或不来油或衬套孔和主轴承座孔不相通 安装修理留意事项 1、调整气门间隙肯定要将曲轴转到压缩上止点，N485/N490/型柴油机按1236、 4578进行调整QC480/QC490/QC495/QC498按1245、3678进行调整，一般排气门的间隙大于进 气门的间隙随气缸直径的增大，气门间隙也增大 2、安装凸轮轴齿轮时正时记号要和曲轴齒轮、惰齿轮的记号对上 3、传动机油泵的凸轮轴，安装机油泵后要检查凸轮轴转动是否敏捷 4、保证凸轮轴要有肯定的轴向间隙 5、新更换气門或气门座圈时气门和气门座圈要进行研磨 喷油泵输油管 输油泵：产生低压油 柱塞泵：产生高压油 调速

17、器：维持发动机转速稳定 五 燃油供应系统功用：依据工作循环和发 火次序定时、定量、定压 的燃油喷入汽缸燃烧 柴油滤清器：对柴油进行过滤 高压油管 喷油器 孔式：4孔、5孔和6孔，孔径0.190.32mm,直喷机 轴针式：单孔涡流机 三大精密偶件 柱塞及柱塞套偶件 出油阀及出油阀座偶件 针阀及针阀体偶件 它们之间不能互换，协作间隙0.mm 回油管 调速器 柱塞泵 输油泵 喷油器 高压油管 柴油滤清器 输油管 低压油路：输油泵 高压油路：喷油泵 柴滤 高压油管 喷油泵 喷油器 1、喷油泵有空气 2、输油泵进口不出油 3、输油泵漏油 4、喷油泵进口不出油 5、柴油机调速不稳 6、喷

18、油泵漏油7、柴油机飞车 8、高压油管漏油 9、噴油器雾化不良 主要故障模式 输油管砂眼、裂纹漏或接头处松动 油箱内无油或输油管被柴油腐蚀形变堵塞或滤网堵塞 输油泵内衬套磨损或間隙过大柴油向油泵内漏 手动泵没有拧紧或密封圈变形不密封导致外漏 柴滤堵塞或输油管堵塞 喷油泵供油不均或调速器不敏捷 柱塞和柱塞套磨损或间隙过大导致内漏 喷油泵体砂眼导致外漏 柱塞卡死或调速器卡死在最大供油位置 高压油管裂纹或接头座锥面不密封 柴油过脏导致針阀卡死或喷油压力低或缸盖温度过高 安装修理留意事项 1、喷油器针阀偶件、喷油泵柱塞偶件、出油阀偶件它们相互之间不能更换 2、喷油壓力不能调整过高或过低直喷型S嘴19.

19、50.5MPa,P嘴2326MPa,涡流型13.50.5MPa 3、手动泵泵油后，要将泵油手柄拧紧 4、正确选用柴油柴油牌号分为：0#、-10#、-20#、-35#和-50#,一般依据柴油的凝点来 选择，当环境温度低于柴油牌号2时选择低一级牌号的柴油 5、各机型的喷油器型号不同，不能错装或混装 集滤器：吸油并粗濾机油 机油泵 齿轮泵 转子泵 六 润滑系统功用：润滑、减磨、 冷却、密封、防锈 机油滤清器：对 机油进行过滤 油道 主油道 机油流通的通道 分油道 齿轮泵 分油道 机油泵 主油道 机滤 机滤的工作原理 集滤器 油底壳 转子材料：铁基粉末冶金 机油泵体材料：铸铁 主要故障模式 1、油

20、底壳漏油 油底壳变形或螺栓松动导致机体接合面漏 油底壳焊接处开裂和焊接应力集中消失裂纹 2、机油压力低 油底壳内无机油或机油少 机油太稠戓太脏 集滤器网堵塞或集滤器头部脱落 机油泵内外转子的间隙过大或泵轴断或泵轴严峻磨损 机滤滤芯堵塞或滤芯被吸瘪 机油压力传感器或報警器失效 机体主油道堵塞或砂眼或裂纹 曲轴的主轴颈或连杆轴颈的协作间隙过大 凸轮轴衬套移位或轴颈的协作间隙过大 惰轮轴压紧螺栓松动或协作间隙过大 安装修理留意事项 1、安装时肯定要保证清洁度 2、正确选用机油型号，机油牌号依据抗氧化力量分为CA、CB、CC、CD、CE、CF级哃一级 别依据粘稠度又分为20#、30#和40#。 散热器 水泵 风扇 七 冷却系统功用：使发动机在所 有工况下保持适当的 温度防止过热 节温器座 节温器壳 節温器 皮带 水泵Water Pump 散热器Radiator