WD615机子简介以及特点参数.ppt

潍柴动力股份有限公司潍柴动力股份有限公司WD615WD615系列柴油系列柴油 机使用与维修机使用与维修WD615 50发动机外形图WD615系列增压机型外形图WD615系列增压中冷机型外形图斯 太 尔 系 列 柴 油 机 横 剖 图斯太尔系列柴油机纵剖图WD615 56 柴油机 全负荷 速度特 性曲线WD615 58柴油机 全负荷 速度特 性曲线WD615 50 柴油机 全负荷 速度特 性曲线WD615 31柴油机 全负荷 速度特 性曲线第一章第一章 内燃机的基本知识内燃机的基本知识 一．内燃机的基本名词定义 (1)上止点 活塞离曲轴旋转中心最远的位置 (2)下止点 活塞离曲轴旋转中心最近的位置 (3)活塞行程 上、下止点之间的距离，用符号s表示，单位为mm (4)曲柄半径 曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离用符号r表示，单位为mm， 则s=2r （1—1） (5)气缸工作容积 活塞由上止点运动到下止点，活塞顶部所扫过的容积，用 符号VS表示，单位为L，则 VS＝（π/4）·d2·s·10-8 (1—2)式中 d—气缸直径， 单位为mm。

S—活塞行程， 单位为mm 6)燃烧家容积(余隙容积) 活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积用符号VC 表示 (7)气缸最大容积 活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积，用符号Vt表示 ，则： Vt＝VS十VC (1—3) (8)内燃机排量 气缸工作容积VS与内燃机气缸数i的乘积，用符号VSt表示，则 VSt＝i·VS＝i·（π/4）·d2·s·10-8 (1—4) (9)压缩比 气缸最大容积Vt与燃烧室存积VC之比，用符号εC表示，则 εC=Vt/VC=1+VS/VC (1—5)一．内燃机的基本名词定义（续 ） 二．内燃机的基本组成 内燃机是一种复杂的能量转换机器随着 技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造 及其布置也就各有差异但是为了保证内燃机 能够正常地连续运转和更好地实现能量转换， 往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个 机构和五个系统所组成 二．内燃机的基本组成（续） 1．曲柄连杆机构与机体机体由气缸盖、气缸体—曲轴箱、油底壳等零部件所组成，它 的作用是作为内燃机各机构各系统的装配骨架和分别作为曲柄连构 机构、配气机构、冷却和润滑等系统的组成部分。

气缸体的内部有 气缸，气缸中有作往复运动的活塞，其顶部有气缸盖，三者密封成 燃烧室，燃油就在燃烧室内燃烧，使气体膨胀而推动活塞活塞通 过连杆与曲轴相连，组成曲柄连杆机构曲柄连杆机构的功能是将 活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动而实现热能转化为机械能 2．配气机构配气机构由进气门、排气门和它们的开启与闭合的控制件与传 动件——凸轮轴与正时齿轮、气门挺杆等以及进气管、排气管和空 气淀清器、消声器等所组成其作用是按工作循环的需要定时地向 气缸供应充足的干净新鲜空气(柴油机)，并将燃烧后的废气排出气 缸二．内燃机的基本组成（续） 3．燃油供给系燃油供给系的作用是按照内燃机工作循环所规定的时间和多缸 机的发火次序，并满足内燃机负荷的需要向气缸供给适量的燃油 对于可燃混合气形成方式不同的内燃机其供给系的组成与结构也不 同柴油机燃油供给系一般由低压油路和高压油路两部分所组成 低压管路由输油泵促成柴油从油箱流向柴油滤清器后压入喷油泵 高压油路由喷油泵在一定的时刻建立高压油随后将高压油压入喷油 器，再以雾状喷入燃烧室 4．润滑系润滑系的主要作用是将洁净的润滑油，以一定压力不间断地送 入内燃机各摩擦副的摩擦表面，以减少其摩擦阻力和磨损，并带走 摩擦时所产生的热量和金属磨屑，保证运动零件的工作可靠性和耐 久性。

润滑系一般由机油泵将油底壳里的润滑油抽吸上来，通过集 滤器和滤清器得到滤清后再经冷却器冷却，最后通过管道输送到各 摩擦表面 二．内燃机的基本组成（续） 5．冷却系冷却系的任务是对高温零件(例如气缸盖、气缸套等)进行适当 冷却，以保持正常的工作温度由于冷却方式的不同，冷却系的组成 也不同凤冷式内燃机的冷却系比较简单，小功率风冷机(如摩托车 用)只用气缸体和气缸盖上的散热片来冷却；对于一些多缸大功率风 冷机还须配备风扇和导风罩以加强冷却效果水冷式内燃机的冷却系 通常比较复杂，常用水泵造成冷却水的强制循环，冷却水从散热水箱 中被水泵抽吸出来压入内燃机的冷却水套，然后由回水管流回散热水 箱为了加强散热水箱的冷却作用，常用风扇加强气流运动此外， 为了保持内燃机的正常冷却强度，还配备了一套调温装置 6．起动系内燃机由静止状态转入工作状态，需要借助于外力的起动因 此，起动系的作用是提供外力和保证起动的安全性、可靠性不同的 起动方法有不同的起动设备，例如采用手摇起动时备有格把；采用电 起动时备有起动电动机等三．柴油机的四个工作过程四冲程内燃机工作循环如图2所示，由进气冲程、压缩冲程、做 功冲程和排气冲程组成一个工作循环。

第一冲程 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到 180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)在这个 冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸因此，第一冲程又称为 进气冲程第二冲程 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360° 在这个冲程中，气缸内的气体被压缩，故称为压缩冲程 第三冲程 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540° 在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程第四冲程 活塞再由下止点移动到上止点，即曲柄由540°转到 720°在这个冲程中排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出气缸， 又称为排气冲程四冲程内燃机出上述四个冲程组成了一个工作循环，为了便于讲 解，现对四冲程柴机（自然吸气）的四个工作过程分别进行阐述三．柴油机的四个工作过程（续）三．柴油机的四个工作过程（续）1．进气过程进气过程是由进气门开始开启到进气门关闭为止为了获得较 多的进气量，活塞到达上止点前进气门就开始开启当活塞到达上 止点时，进气门和进气门座之间已有一定的通道面积活塞由上止 点下行不久，气缸内的压力很快低于大气压力，形成了真空，空气 在大气压力作用下经空气滤清器、进气管道、进气门充入气缸(图2— a)。

当活塞到达下止点时，空气还具有较大的流动惯性继续向气缸内 充气，为了充分利用气体流动的动量，使更多的空气充入气缸，进 气门在下止点之后才关闭在进气门关闭之前，由于气体流动惯性的作用使气缸内的气体 压力有所回升，但由于气体流动的节流损失，气缸内的压力仍低于 外界大气压力Pa，进气终点压力Ps约为(0.8—0.95)Pa充入气缸的空 气与燃烧室壁及活塞顶等高温机件的接触，以及与上一循环没有排 净而留在气缸内残余废气的混合，使进气温度升高进气终点温度 Ts可达30一65℃三．柴油机的四个工作过程（续）2．压缩过程(图2-b)当进气行程终了时，活塞继续在曲轴的推动下越过下止点而向 上止点移动由于此时进气门和排气门都关闭，所以活塞上移时气 缸容积逐渐减小，缸内空气逐渐被压缩，其压力和温度也随之逐渐 升高直至活塞到达上止点时，空气完全被压缩至燃烧室内，此时压 力可达30—50 Kg.f/cm2，温度可达680—730℃，这就为柴油喷入气 缸后的着火燃烧和充分膨胀创造了必要条件柴油的自燃温度约在 300℃左右，为保证柴油喷入气缸后能及时迅速燃烧和冷启动时可靠 着火，其压缩终点温度应高出于柴油自燃温度的一倍左右。

压缩终 了的状态参数主要决定于空气的压缩程度，也就是压缩前活塞处于 下止点时气缸中气体所占有的容积(即气缸总容积Vt)与压缩后活塞处 于上止点时气体所占有的容积(即燃烧室容积Vc)之比，此比值称为压 缩比，以符号εC表示εC=Vt/VC=1+VS/VC三．柴油机的四个工作过程（续）压缩比愈高压缩终了时的压力和温度就愈高，燃烧速度也 愈大，因此内燃机的功率也愈大，经济性也愈好但压缩比过 高时，将使内燃机工作粗暴，曲柄连杆机构也会受到极大的冲 击裁荷而易于损坏，所以压缩比只宜提高到一定范围压缩比 的大小还随内燃机的用途、转速、缸径大小等因素而定，它是 内燃机的一个根重要的结构参数一般通用柴油机的压缩比约 为14—22左右压缩比的大小在内燃机的制造和装配过程中都会受到影响 ，使实际压缩比与理论压缩比稍有出入三．柴油机的四个工作过程（续）3．做功行程(膨胀行程)(图2—c)在压缩行程接近终了，活塞到达上止点前的某一时刻，柴油 开始(并经历一小段时间)从喷油嘴以高压喷入燃烧室而形成油雾 状，并在高温压缩空气中迅速蒸发而混合成可燃混合气(这种在 气缸内部形成可燃混合气的方式称为“内混合”)，随后便自行着 火燃烧放出大量热量，使气缸中的气体温度和压力急剧升高，最 高温度可达2000℃左右，最高爆发压力可达60一90 Kg.f/cm2 (随 燃烧室的结构型式不同而有所差异，增压及增压中冷柴油机此数 值还要更高)。

由于此时进气门和排气门是关闭着的，所以高温 高压气体便膨胀而推动活塞内上止点迅速向下止点移动，并通过 连杆的传递而迫使曲轴旋转对外输出动力这样，热能便转化成 了机械功随着活塞的下移，气缸内的气体压力和温度也随之逐 渐降低，待活塞接近下止点时，做功行程便告终了，此时缸内压 力降到3—4 Kg.f/cm2而温度降到800一900℃三．柴油机的四个工作过程（续）4．排气行程(图2—d)做功行程终了，曲轴靠飞轮的转动惯性继续旋转，推动活塞越 过下止点向上止点移动这时排气门开启，进气门仍关闭由于膨 胀后的废气压力仍高于外界大气压力，所以废气在此压差作用下， 以及受活塞的排挤作用下，迅速从排气门排出出于受到排气系统 的阻力作用，因此排气终了时的缸内废气压力仍略高于大气压力， 约为1.05—1.25Kg.f/cm2．温度约为300一700℃(在排气门附近)由于燃烧室占有一定的容积，以及上述排气阻力的影响，因此 废气不可能完全排出，留下的残余废气在下一工作循环进气时与新 鲜空气混合而成为工作混合气残余废气愈多，对下一工作循环的 不良影响愈大，因此希望废气排得愈干净愈好柴油机经过上述四个连续行程后，便完成了一个工作循环，当 活塞再次从上止点向下止点移动时，又将开始新的工作循环。

如此 周而复始的继续下去，柴油机便能保持连续运转而对外做功四．柴油机的性能指标 内燃机的性能包括动力性能(功率、转矩、转速) 、经济性能(燃油消耗串等)和使用性能(起动性、可靠 性)等，本节主要对表征内燃机的动力性和经济性的 指示指标和有效指标加以介绍 四．柴油机的性能指标 （续）1. 内燃机的指示指标内燃机的指示指标是指气缸内的气体对活塞作功后所获得的性能参数 1.1 指示功Wi指示功Wi表示气缸内的气体完成一个工作循环时对活塞所作的功 1.2 平均指示压力pmi平均指示压力pmi．表示在每个工作循环中，单位气缸工作容积所作 的 指示功Wi，单位为Pa或(N/m2)平均指示压力的物理意义是将pmi值视为一个不变的压力作用在活塞 上，使活塞由上止点到下止点所作的功等丁一个工作循环的指示功Wi 因此将pmi值称为平均指示压力 1.3 指示功率Pi指示功率Pi表示单位时间内所作的指示功，单位为kW 1.4 指示燃油消耗率gei指示燃油消耗率[单位为g/(kW·h)]表示单位指示功的耗油量，以指示 功率每千瓦小时的耗油量表示四．柴油机的性能指标 （续）2. 内燃机的有效指标内燃机的有效指标是从内燃机输出轴上所获得的性能指标 ，指示指标与有效指标之差为机械损失。

机械损大包括内燃机 运动件的摩擦损失，驱动附属设备(如配气机构、喷油泵、机。