柴油发动机理论知识及故障排除

柴油发动机理论知识及故障排除熊翔辉南昌大学科技学院[e-mail]第一章概述柴油发电机组柴油机工作示意图进气门排气门喷油器活塞气缸盖油底壳连杆曲轴排气管进气管气缸体第１节基本术语上止点：是指活塞离曲轴中心最远处，也就是活塞上行到最高位置。第１节基本术语下止点：是指活塞离曲轴中心最近处，也就是活塞下行到最低位置。第１节基本术语活塞行程：上、下两止点间的距离。其大小等于2倍的曲柄半径。第１节基本术语气缸工作容积：是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积。第１节基本术语发动机排量：发动机所有气缸工作容积之和。一般来说，发动机排量越大，功率也越大。第１节基本术语燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞上方的容积叫做燃烧室容积。第１节基本术语气缸总容积：是指活塞在下止点时，活塞上方的容积。它等于燃烧室容积和气缸工作容积之和。第１节基本术语压缩比：是气缸总容积与燃烧室容积的比值。压缩比越大，作功能力越强，效率越高，经济性越好。通常柴油机压缩比在16～22之间。一个工作循环、四个行程（冲程）：进气压缩作功排气四冲程发动机（曲轴转2圈）第２节柴油发动机工作原理第２节柴油发动机工作原理1、进气行程：进气门打开，排气门关闭，曲轴带动活塞下行将空气吸入气缸。2、压缩行程：进、排气门均关闭，曲轴推动活塞上行将空气压缩。Pa=3.5～4.5MPaT=480～730℃（柴油自燃温度：220℃）第２节柴油发动机工作原理3、作功行程：进、排气门关闭，喷油器喷入柴油燃烧（着火），高温、高压燃气推动活塞下行，带动曲轴对外作功。压燃（压燃式发动机）Pa=6～9MPaT=1800～2200℃第２节柴油发动机工作原理4、排气行程：进气门关闭，排气门打开，曲轴推动活塞上行将燃烧废气排出气缸。Pa=0.25～0.5MPaT=500～900℃第２节柴油发动机工作原理第２节柴油发动机工作原理柴油机特点分析：1、四个行程中只有一个行程作功，而其它三个行程是为其辅助的；2、在发动机作功前，需要外力完成进气、压缩两个行程；3、为正常着火，柴油机需要足够的压缩比来保证压缩终了的温度与压强。4、一个循环中，进、排气门各开闭一次。柴油机与汽油机不同之处：柴油机汽油机压缩比大压缩比小压燃点燃没有点火系统有点火系统吸入的是空气吸入的是混合气柴油机与汽油机性能对比：汽油机柴油机转速高低质量小大噪声小大启动容易困难制造及维修费用低高经济性差好应用轿车、轻型客货工程机械、大货大客、船舶第3节柴油机的总体构造2大机构、5大系统：曲柄连杆机构配气机构进、排气系统燃油供给系统起动系统冷却系统润滑系统（机体组）1、机体组发动机支架，是其它各大机构和系统的装配基础。2、曲柄连杆机构将活塞的往复运动转变为旋转运动并对外输出。3、配气机构定时开启和关闭进、排气门，使新鲜空气和废气按一定顺序进入和排出。4、燃料供给系统将一定量燃油定时送入气缸，以供燃烧。5、进、排气系统将尽可能多的新鲜空气均匀送入各缸，并将废气及时排出，同时完成进气过滤和排气净化与消声。6、起动系统使静止的发动机起动并转入正常运转。7、冷却系统将受热机件的热量散到大气中，保证发动机正常工作。8、润滑系统对运动部件进行润滑、清洗和冷却，减轻磨损。第4节发动机主要性能指标与特性一、动力性能指标标定（额定）功率Pe：是根据柴油机的特性、用途和使用特点而确定的有效功率的最大使用界限。我国四个等级的发动机功率标定：15分钟功率—汽车、快艇等1小时功率—工程机械、船舶等12小时功率—机车、移动发电机组等持续功率—农用机械、固定发电机组等二、经济性能指标燃油消耗率be[g/(kW.h）]：指发动机每发出1kW有效功率，在1h内所消耗的燃油质量，be越低，经济性越好。三、运转性能指标1、排放（NOx、HC、CO、微粒（碳烟）?）2、噪音3、起动性能（低温）4、可靠性（平均故障间隔时间）四、发动机工作状况发动机负荷：指发动机某转速下发出的功率与该转速下能发出的最大功率之比（用百分数表示）。工况a：负荷＝０（空载）工况b：负荷＝20/45×100%=44.4%工况d：负荷＝100(全负荷）第5节发动机结构形式与型号编制规则1、按气缸数可分为单缸与多缸发动机。2、按布置方式分为直列式、对置式和V形3种。直列式对置式V形3、按进气状态可分为自然吸气、增压和增压中冷三种。带中冷的废气涡轮增压发动机示意图4、按冷却方式分为水冷式和风冷式两种。水冷式风冷式5、可分为二冲程和四冲程两种。二冲程发动机我国内燃机产品名称和型号编制规则（GB/T725－1991）首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首VV首P首首首首首首首首首首E首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首F首首N首首首首首首首首首首S首首首首DZ首首首首Z首首ZL首首首首首首首首首首首首首首首首首首首T首首首M首首首G首首首首Q首首J首首首首D首首首首CCZY首首首首首L首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首首例如：195：单缸、四冲程、缸径95mm、水冷通用型6135Q：六缸、四冲程、缸径135mm、水冷车用发动机JX493G：江铃四缸、四冲程、缸径93mm、水冷工程机械用（叉车）YZ6102D：扬柴六缸四冲程、直列、缸径102mm、水冷发电机组用12VE230ZCZ：12缸V形、二冲程、缸径230mm、水冷增压、船用主机（左机）小结1、基本术语（上、下止点、活塞行程、发动机排量、压缩比）2、四冲程柴油机工作原理与特点（一个循环、四个冲程）3、柴油机与汽油机差别（性能、工作方式、结构等）4、发动机主要类型（缸数、冷却方式、布置、冲程、进气状态等）5、柴油发动机的总体构造（2大机构、5大系统）6、内燃机名称及型号编制规则