柴油发动机理论知识及故障排除ppt课件

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 熊翔辉熊翔辉南昌大学科技学院南昌大学科技学院第一章概述第一章概述 柴油发电机组柴油发电机组柴油机工作示意图柴油机工作示意图进气门进气门排气门排气门喷油器喷油器活塞活塞气缸盖气缸盖油底壳油底壳连杆连杆曲轴曲轴排气管排气管进气管进气管气缸体气缸体第节基本术语第节基本术语上止点：上止点：是指活塞离曲轴中心是指活塞离曲轴中心最远处，最远处，也就是活塞上行也就是活塞上行到最高位置。到最高位置。第节基本术语第节基本术语下止点：下止点：是指活塞离曲轴中心是指活塞离曲轴中心最近处，最近处，也就是活塞下行也就是活塞下行到最低位置。到最低位置。第节基本术语第节基本术语活塞行程：活塞行程：上、下两止点间的距上、下两止点间的距离。离。其大小等于其大小等于2 2倍的曲柄倍的曲柄半径。半径。第节基本术语第节基本术语气缸工作容积：气缸工作容积：是指活塞从上止点到是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积下止点所扫过的容积。第节基本术语第节基本术语发动机排量：发动机排量：发动机所有气缸工发动机所有气缸工作容积之和作容积之和。一般来说，。一般来说，发动机排量越大，功率发动机排量越大，功率也越大。也越大。第节基本术语第节基本术语燃烧室容积：燃烧室容积：活塞在上止点时，活活塞在上止点时，活塞上方的容积叫做燃烧室塞上方的容积叫做燃烧室容积容积。第节基本术语第节基本术语气缸总容积：气缸总容积：是指活塞在下止点时，是指活塞在下止点时，活塞上方的容积活塞上方的容积。它等于。它等于燃烧室容积和气缸工作容燃烧室容积和气缸工作容积之和。积之和。第节基本术语第节基本术语压缩比：压缩比：是气缸总容积与燃烧是气缸总容积与燃烧室容积的比值室容积的比值。压缩比越压缩比越大，作功能力越强，效率大，作功能力越强，效率越高，经济性越好。越高，经济性越好。通常通常柴油机压缩比在柴油机压缩比在16162222之之间。间。一个工作循环、四一个工作循环、四个行程（冲程）：个行程（冲程）：进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气 四冲程发动机四冲程发动机（曲轴转（曲轴转2 2圈）圈）第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理1 1、进气行程：、进气行程：进气门打开，排气门关进气门打开，排气门关闭，曲轴带动活塞下行将空闭，曲轴带动活塞下行将空气吸入气缸。气吸入气缸。2 2、压缩行程：、压缩行程：进、排气门均关闭，曲进、排气门均关闭，曲轴推动活塞上行将空气压缩。轴推动活塞上行将空气压缩。Pa=3.5Pa=3.54.5MPa4.5MPa T=480 T=480730730（柴油自燃温度：（柴油自燃温度：220220）第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理3 3、作功行程：、作功行程：进、排气门关闭，喷油进、排气门关闭，喷油器喷入柴油燃烧（着火），器喷入柴油燃烧（着火），高温、高压燃气推动活塞下高温、高压燃气推动活塞下行，带动曲轴对外作功。行，带动曲轴对外作功。压燃（压燃式发动机）压燃（压燃式发动机）Pa=6Pa=69MPa9MPa T=1800 T=180022002200第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理4 4、排气行程：、排气行程：进气门关闭，排气门打进气门关闭，排气门打开，曲轴推动活塞上行将燃开，曲轴推动活塞上行将燃烧废气排出气缸。烧废气排出气缸。Pa=0.25Pa=0.250.5MPa0.5MPa T=500 T=500900900第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理第节柴油发动机工作原理柴油机特点分析：柴油机特点分析：1 1、四个行程中只有一个行程作功，而其它、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；三个行程是为其辅助的；2 2、在发动机作功前，需要外力完成进气、在发动机作功前，需要外力完成进气、压缩两个行程；压缩两个行程；3 3、为正常着火，柴油机需要足够的压缩比、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。来保证压缩终了的温度与压强。4 4、一个循环中，进、排气门各开闭一次。、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：柴油机与汽油机不同之处：柴油机柴油机汽油机汽油机压缩比大压缩比大压缩比小压缩比小压燃压燃点燃点燃没有点火系统没有点火系统有点火系统有点火系统吸入的是空气吸入的是空气吸入的是混合气吸入的是混合气柴油机与汽油机性能对比：柴油机与汽油机性能对比：汽油机汽油机柴油机柴油机转速转速高高低低质量质量小小大大噪声噪声小小大大启动启动容易容易困难困难制造及制造及维修费用维修费用低低高高经济性经济性差差好好应用应用轿车、轻型客货轿车、轻型客货工程机械、大货大客、工程机械、大货大客、船舶船舶第第3 3节柴油机的总体构造节柴油机的总体构造 2 2大机构、大机构、5 5大系统：大系统：曲柄连杆机构曲柄连杆机构 配气机构配气机构 进、排气系统进、排气系统 燃油供给系统燃油供给系统 起动系统起动系统 冷却系统冷却系统 润滑系统润滑系统 （机体组）（机体组）1 1、机体组、机体组 发动机支架，是其它各大机构和系统的装配发动机支架，是其它各大机构和系统的装配基础。基础。2 2、曲柄连杆机构、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。将活塞的往复运动转变为旋转运动并对外输出。3 3、配气机构、配气机构 定时开启和关闭进、排气门，使新鲜空气和定时开启和关闭进、排气门，使新鲜空气和废气按一定顺序进入和排出。废气按一定顺序进入和排出。4 4、燃料供给系统、燃料供给系统 将一定量燃油定时送入气缸，以供燃烧。将一定量燃油定时送入气缸，以供燃烧。5 5、进、排气系统、进、排气系统 将尽可能多的新鲜空气均匀送入各缸，并将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废气及时排出，同时完成进气过滤和排气净化与消声。消声。6 6、起动系统、起动系统 使静止的发动机起动并转入正常运转。使静止的发动机起动并转入正常运转。7 7、冷却系统、冷却系统 将受热机件的热量散到大气中，保证发动机正将受热机件的热量散到大气中，保证发动机正常工作。常工作。8 8、润滑系统、润滑系统 对运动部件进行润滑、清洗和冷却，减轻磨损。对运动部件进行润滑、清洗和冷却，减轻磨损。第第4 4节发动机主要性能指标与特性节发动机主要性能指标与特性一、动力性能指标一、动力性能指标标定（额定）功率标定（额定）功率PePe：是根据柴油机的特性、用途和使用特点而确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。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：我国四个等级的发动机功率标定：1515分钟功率分钟功率汽车、快艇等汽车、快艇等1 1小时功率小时功率工程机械、船舶等工程机械、船舶等1212小时功率小时功率机车、移动发电机组等机车、移动发电机组等持续功率持续功率农用机械、固定发电机组等农用机械、固定发电机组等二、经济性能指标二、经济性能指标燃油消耗率燃油消耗率b be eg/(kW.hg/(kW.h）：指发动机每发出指发动机每发出1kW1kW有效功率，在有效功率，在1h1h内所消内所消耗的燃油质量，耗的燃油质量，b be e越低，经济性越好。越低，经济性越好。三、运转性能指标三、运转性能指标1 1、排放、排放（NOxNOx 、HCHC、COCO、微粒（碳烟）、微粒（碳烟）?）2 2、噪音、噪音3 3、起动性能（低温）、起动性能（低温）4 4、可靠性（平均故障间隔时间）、可靠性（平均故障间隔时间）四、发动机工作状况四、发动机工作状况 发动机负荷：发动机负荷：指发动机某转速下发出的功率与该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转速下能发出的最大功率之比（用百分数表示）。（用百分数表示）。工况工况a a：负荷（空载）负荷（空载）工况工况b b：负荷负荷20/4520/45100%100%=44.4%=44.4%工况工况d d：负荷负荷100(100(全负荷）全负荷）第第5 5节发动机结构形式与型号编制规则节发动机结构形式与型号编制规则1 1、按气缸数可分为、按气缸数可分为单缸单缸与与多缸多缸发动机。发动机。2 2、按布置方式分为、按布置方式分为直列式直列式、对置式对置式和和V V形形3 3种。种。直列式直列式对置式对置式V V形形 3 3、按进气状态可分为、按进气状态可分为自然吸气、增压自然吸气、增压和和增压增压中冷中冷三种。三种。带中冷的废气涡轮增压发动机示意图带中冷的废气涡轮增压发动机示意图 4 4、按冷却方式、按冷却方式分为分为水冷式水冷式和和风冷式风冷式两种两种。水冷式水冷式 风冷式风冷式 5 5、可分为、可分为二冲程二冲程和和四冲程四冲程两种。两种。二冲程发动机二冲程发动机我国内燃机产品名称和型号编制规则我国内燃机产品名称和型号编制规则（GB/T 725GB/T 72519911991）例如：例如：195195：单缸、四冲程、缸径单缸、四冲程、缸径95mm95mm、水冷通用型、水冷通用型 6135Q6135Q：六缸、四冲程、缸径六缸、四冲程、缸径135mm135mm、水冷车用发动机、水冷车用发动机 JX493GJX493G：江铃四缸、四冲程、缸径江铃四缸、四冲程、缸径93mm93mm、水冷工程机械用（叉车）、水冷工程机械用（叉车）YZ6102DYZ6102D：扬柴六缸四冲程、直列、缸径扬柴六缸四冲程、直列、缸径102mm102mm、水冷发电机组用、水冷发电机组用12VE230ZC12VE230ZCZ Z：1212缸缸V V形、二冲程、缸径形、二冲程、缸径230mm230mm、水冷增压、船用主机（左机）、水冷增压、船用主机（左机）小小 结结1 1、基本术语、基本术语（上、下止点、活塞行程、发动机排量、压缩比）（上、下止点、活塞行程、发动机排量、压缩比）2 2、四冲程柴油机工作原理与特点、四冲程柴油机工作原理与特点（一个循环、四个冲程）（一个循环、四个冲程）3 3、柴油机与汽油机差别、柴油机与汽油机差别（性能、工作方式、结构等）（性能、工作方式、结构等）4 4、发动机主要类型、发动机主要类型（缸数、冷却方式、布置、冲程、进气状态等）（缸数、冷却方式、布置、冲程、进气状态等）5 5、柴油发动机的总体构造、柴油发动机的总体构造（2 2大机构、大机构、5 5大系统）大系统）6 6、内燃机名称及型号编制规则、内燃机名称及型号编制规则