柴油发动机结构及示功

1、柴油发动机结构及示功图,弘深土建：王文彬,柴油机是内燃机的一种，将柴油喷射到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机，即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从而输出机械功。,内容,一、系统构造,二、工作原理及其示功图,三、柴油机与汽油机的简单比较,柴油机的基本构成,两大机构 曲柄连杆机构 配气机构,五大系统 燃料供给系统 冷却系统 润滑系统 进排气系统 起动系统,骨架 机体 气缸套 曲轴箱 气缸盖 油底壳,一、柴油机外壳,空滤,增压器,机滤,水滤,启动电机,充电机,缸盖,输油泵,柴滤,ECU,油底壳,排烟出口,散热器,风扇,废气管,预热装置,一、柴油机外壳,一 机体作功系统,组成1,一、柴油机外壳,一 机体作功系统,组成2,一、柴油机外壳,一 机体作功系统,组成3,一、柴油机外壳,一 机体作功系统,组成4,活塞,活塞环,连杆,泵喷嘴,一、柴油机外壳,一 机体作功系统,组成5,飞轮,活塞,活塞环,连杆,曲轴,凸轮轴,气门摇臂,气门顶杆,正时齿轮,中间齿轮,曲轴齿轮,一、柴油机外壳,一 机体作功系统,组成6,二、燃油系统,喷油器,油水分离器

2、,手摇泵,高压油泵,滤清器,油 箱,燃油系统的构成和油路走向,二、燃油系统,二 燃油系统,组成1,二、燃油系统,调速器的功用与类型： 功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化的，这就要求发电机组输出的功率也要有相应的增加或减少。此外，供电的频率是要求稳定，这就需要柴油机工作时的转速保持稳定。因此一般柴油机都装有调速器。 类型：调速器按其工作原理可分为：离心式、气动式、液压式。常见的是离心式。,上海科泰电源股份有限公司 SHANGHAI COOLTECH POWER CO., LTD.,二、燃油系统,二 燃油系统,喷油泵,二、燃油系统,二 燃油系统,喷油器,二、燃油系统,喷油器结构 喷油器工作原理,上海科泰电源股份有限公司 SHANGHAI COOLTECH POWER CO., LTD.,三、冷却系统,三 冷却系统,示意图,冷却水中冷管路图,四、润滑系统,三 润滑系统,示意图,润滑系统演示图,组成：由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、油底壳、机油集滤器、润滑油道和一些阀门等组成,五、进排气系统,三 进排气系统,示意图,进气增压系统,进气中冷器,三 进排气系统,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮

3、轴正时齿轮,摇臂轴,配气机构,根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。,六、起动系统,24V电瓶,起动开关,飞轮齿圈,驱动齿轮,起动机,起动机结构,内容,一、系统构造,二、工作原理及其示功图,三、柴油机与汽油机的简单比较,柴油机的基本术语,上、下止点 缸径 行程 工作容积,排量 燃烧室容积 压缩比,柴油机工作原理,燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。,压缩,进气,排气,做功,二、工作原理,工作循环,吸入的是纯空气,气体压力:3.5-4.5MPA,气体温度：750-1000k,汽油机：压力：0.6-1.2MPA温度：600-700K压缩比：11.4,压缩比：16-22,燃油10MPA喷入，燃烧 温度提升到：6-9MPA,温度：2000-2500K,柴油自然温度：650K,废气排除,配气相位演示图,进气持续角为：+180+,排气持续角为+180+,由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启

4、的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(+)，称为气门叠开角。,三、示功图的种类和用途,1. p-V示功图,计算柴油机的功率 调整各缸负荷的均匀性 量取最高爆炸压力 判断各缸燃烧情况以及计算缸内瞬时温度等,2、p-V转角示功图 传动机构的小曲柄超前所测气缸曲柄82。 利用小活塞的最大运动速度带动转筒快速转动，以记录气缸内上止点附近的压力变化，即将上止点附近缸内压力，曲线横坐标放宽。 功用：定性分析研究缸内燃烧过程。但图形已失去示功图原形。不能作为计算功率的依据。,3、手拉展开示功图 在不能测取p-V转角示功图的柴油机上，为了能研究缸内燃烧过程情况。如发火时刻等，可测取手拉展开图。此时转筒机构的绳索用手工快速拉动。,4、梳形图 如需较准确的测取缸内最高爆发压力（pz）和压缩压力（pc）可测取梳形图。此时可慢慢拉动示功器转筒绳索，测出多条pz线和pc线（单缸停油）。,5、弱弹簧示功图 研究和检查换气过程的情况，则应测取弱弹簧示功图。示功器应换用11标准活塞和软弹簧。,6、p-示功图（用电子示功器测取） 功用：计算柴油机的指示功率 评估燃烧与扫气过程 测取缸内

5、最高爆发压力pz和压缩压力pc 计算放热率,测定发火角,一、正常示功图的特征（船舶试航报告提供） （1）工作过程曲线圆滑，曲线过渡处无锐角或突变形状； （2）工作过程各主要特征值，如最高爆发压力pz、压缩压力pc等符合试航报告的规定值； （3）工作过程曲线无异常波动现象； （4）示功图尾部形状应符合不同扫气形式的正常轨迹。,各缸有关热力参数的不均匀度应满足如下要求:,工作参数 不均匀度(%) 压缩压力pc 5 最高爆发压力pz 5 平均指示压力pi 5 排气温度Tr 5(中、高速增压机为8%) 其中,二、示功图的计算,1、面积仪法 hi=f/L(mm) Pi=hi/M,2、十等分法,内容,一、系统构造,二、工作原理及其示功图,三、柴油机与汽油机的简单比较,柴油机和汽油机区别,燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。,柴油机和汽油机区别,燃料特性： 柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好 汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高 燃油供给系统： 柴油机：传统的为燃油喷射系统，又称为泵管嘴系统。 柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。 近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。 汽油机：汽油机主要采用化油器式燃料供给系统；近代汽油机借鉴直喷柴油机的优点，更多的采用了电喷系统（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。,柴油机和汽油机区别,空燃比： 柴油机：柴油机空燃比只有一种情况：1；柴油机可实现高增压中冷技术，电控化较汽油机易实现。因而具有升功率高、动力强劲、燃烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优点 汽油机：汽油机空气燃料比有三种状态：1 ；或1；或1。汽油机动力和经济性相对较低，废气排放控制技术要求更高、更难。,柴油机和汽油机区别,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，经济性能和排放性能都比汽油机好，这些都是柴油机的显著优势。 由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成本越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到了克服。,内容,祝大家中秋国庆快乐！,

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