柴油机原理、构造与维修.pdf

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?构构构构? ? ? ? ? ? ? ? ? ?养养养养 ? ? ? ? ? ? ? ? ?见见见见? ? ? ? ? ? ? ? ? 内容介绍 ?则则则则? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一、内燃机分类方法一、内燃机分类方法 1、按燃料分类按燃料分类 柴油机：以柴油为燃料的压燃式内燃机； 汽油机：以汽油为燃料的点燃式内燃机； 煤气机、煤油机、氢气机等。 2、按运动方式分类按运动方式分类 往复活塞式内燃机； 旋转活塞式内燃机（低速动力性、经济性、 起动性及耐久性较差，尚未普遍应用）； 3、按气缸排列方式分类按气缸排列方式分类 直列式； V型（又称双列式）； 对置式、W型、星形和X型等。 4、按冲程分类 二冲程内燃机（小型摩托车，大型船用万匹柴油机 等），曲轴旋转一圈完成一个工作循环； 四冲程内燃机，曲轴旋转二圈完成一个工作循环。 5、按点火方式分类 点燃式（主要指汽油机，还有煤气机、氢气机、煤 油机等）； 压燃式（柴油机）。 6、按用途分类 车用（15分钟功率）； 工程机械用（1小时功 率）； 拖拉机用（12小时功率）； 船用（持续功 率）。 7、按进气方式分类 自然吸气式内燃机； 增压式内燃机。 8、按冷却方式分类按冷却方式分类 风冷式内燃机； 水冷式内燃机。 我公司柴油机产品名称和型号规则 例如A490BPG ? ? A 4 90 B P G T-拖拉机用 D-发电机用 ZL-增压中冷 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 二、基本名词二、基本名词 1 1 1 1、工作循环、工作循环 在内燃机内部，每一次把柴油燃烧产生的热能转化为机械能，都要经过把 空气吸入、压缩、燃烧、做功，再把废气排出这一系列连续过程。 2 2 2 2、上止点与下止点、上止点与下止点 活塞在气缸内上下往复运动时，活塞离曲轴中心最远时，也就是它运动的 最高点叫上止点，相反叫下止点，此时活塞运动速度为零。 3 3 3 3、活塞行程、活塞行程 活塞运行的上、下止点之间的距离，用字母S表示。S=曲柄半径的2倍。 4 4 4 4、气缸工作容积、气缸工作容积( ( ( (气缸排量气缸排量) ) ) ) 活塞从上止点到下止点运行时，所扫过的容积，4缸机各气缸工作容积的 总和叫内燃机的工作容积，或叫发动机排量，用VL表示。 5 5 5 5、燃烧室容积、燃烧室容积 活塞在上止点时，活塞顶部与气缸盖内表面所形成的空间，用VC表示， 它与气缸工作容积的和即为气缸总容积Va。 即Va= VL +VC 6 6 6 6、压缩比、压缩比 气缸总容积Va与燃烧室容积VC之比叫压缩比。 即= Va/ VC 例如例如490BPG/ A490BPG490BPG/ A490BPG柴油机的技术性能参数柴油机的技术性能参数 ?外形尺寸?长?宽?高?活塞平均速度? ?净质量?持续功率? ?喷油压力?功率? 电起动起动方式?功率? 压力、飞溅润滑方式?功率? 标 定 功 率 ?自由加速烟度（?）? 全负荷最大烟度 （?） 封闭、强制水冷冷却方式?标定转速? 逆时针曲轴旋转方向（面向飞轮端）?工作顺序 ?机油消耗率?压缩比 ?全负荷最低燃油消耗率?总排量? ?最大平均有效压力? 气缸直径?活塞 行程（?） ?最大扭矩时转速?气缸数 ?最大扭矩? 直列、水冷、四冲程、 直喷燃烧室?直喷缩 口?平台燃烧室 型式 三、柴油机的主要技术数据三、柴油机的主要技术数据 （例如（例如490BPG490BPG490BPG490BPG，其它机型参照产品使用说明书），其它机型参照产品使用说明书） 1 1 1 1、配气定时、配气定时 进气门开 上止点前11 进气门关 下止点后41 排气门开 下止点前49 排气门关 上止点后11 2 2 2 2、气门间隙（冷态）、气门间隙（冷态）mm mm mm mm 进气门进气门0.35 0.35 0.35 0.35 排气门排气门0.450.450.450.45 3 3 3 3、静态供油提前角为、静态供油提前角为18181818 1 1 1 1 CACACACA 4 4 4 4、柴油机的各种温度和压力范围、柴油机的各种温度和压力范围 标定工况下的排气温度550 机油温度95 冷却水出水温度7595 主油道机油压力0.200.44MPa 5 5 5 5、几种重要螺栓的扭紧力矩、几种重要螺栓的扭紧力矩N.mN.mN.mN.m 连杆螺栓98.1117.6 气缸盖螺栓117.6137.2 飞轮螺栓98.1117.6 主轴承螺栓137.2156.8 起动爪127.4147 6 6 6 6、油底壳机油容量约等于、油底壳机油容量约等于6L6L6L6L 7 7 7 7、配气相位图、配气相位图 配气机构的功用是按照柴油机各缸工作过程和次序，定时开启和关闭进、 排气门，以保证柴油机正常运转。四冲程柴油机广泛采用气门式的配气机构， 气门的布置方式为顶置式。 为保证进入更多的新鲜空气和更好地排除废气，各种类型的柴油机都规定 了各自的配气定时，即配气相位。柴油机型号不同，配气定时略有差别，但有 一个共同点，即进、排气门均为早开、迟关。这是因为进气门早开可保证进气 过程开始时进气门已有一定开度，进气会更顺利充足；进气门迟关在压缩冲程 开始时，仍可以利用进气流的惯性继续进气；排气门早开一般不影响作功冲 程，反而使气缸内废气尽早、尽快排出，排气门迟关也是为了利用废气流的惯 性较多、较彻底地排出废气。 开闭闭闭排气门 闭闭闭开进气门 向?上向?下向?上向?下活?塞 排气行程作功行程压缩行程进气行程 8 8 8 8、主要机件在工作中的协调关系、主要机件在工作中的协调关系 9 9 9 9、混合气的形成、混合气的形成 柴油机在进气过程吸入的是纯空气，在压缩快结束时油才喷入，形成混 合气，但时间极短，且柴油的粘度大，不易蒸发，就必须进相对多的空气，使 燃烧充分。混合气的形成有两种，一是在燃烧室空间内形成混合气，气缸内空 气与油的相对速度把油滴分散，形成小粒和油的蒸发气体，这时的混合气有液 态的也有气态的；二是油膜蒸发形成混合气（主要用于球形燃烧室），燃油如 果少量喷到燃烧室上，它形成油膜，油膜受热的作用和气流的作用使得油膜蒸 发，这时的混合气完全是气体要求它混合尽量均匀，油滴细小。在高速的柴油 机上，实际的混合过程是空间及油膜混合兼而有之。 四、柴油机四行程介绍四、柴油机四行程介绍 ?进气行程 ?压缩行程 ?作功行程 ?排气行程 1 1 1 1、进气行程、进气行程 柴油机是在气缸内部形成混合气，先把空气引进气缸，这一把空气引进气 缸的过程，称为进气过程。 完成进气过程的结构保证是：活塞被曲轴带动由上止点向下止点移动（这 个行程为进气行程，与此同时进气门开启，排气门关闭）。 注：充气量越大越好。柴油机吸入气缸的是纯空气，只有充气量大，才能 相应地增加供油量，从而在燃烧时放出更多的热量，使发动机发出更大的功率。 另外还要有一定的速度以便形成混合气 2 2 2 2、压缩行程、压缩行程 随着曲轴的转动，活塞被带动由下止点向上止点移动（这个行程称为压缩 行程，与此同时，进、排气门均关闭）。 在压缩行程接近终了时，气压达3.55MPa温度达500700 ，由喷油器 把来自喷油泵的高压柴油以雾状喷入气缸。雾状柴油在很短的时间内与压缩后 的高温空气混合，形成可燃混合气。由于压缩终了时缸内的温度比柴油的自燃 温度高300-400K，柴油很快即完成燃烧前的物理化学准备而自行发火燃烧。 3 3 3 3、作功行程、作功行程 在压缩终了时，喷油器将柴油喷入气缸，细小的油雾在高压、高温和高速 气流作用下很快蒸发，与空气混合成可燃混合气，并在高温下自行着火迅速燃 烧，使气缸内气体温度和压力急速上升，燃气的最高温度可以到达1700 2000 ，最高压力达810MPa。燃烧过程进行的时间极其短暂，在活塞被高压气体 推动下行的过程中，曲轴被强制旋转作功，即进行热能与机械能的转换。这一 活塞由上止点向下止点移动的行程称为作功（或膨胀）行程。在此期间，两个 气门均应关闭。 4 4 4 4、排气行程、排气行程 可燃混合气燃烧后变成废气。为了使发动机有进行下一循环的可能，必 须把废气排出，进行所谓的排气过程。完成排气过程的结构保证是：活塞被 曲轴带动由下止点向上止点移动（这个行程称为排气行程），与此同时，排 气门开启，进气门关闭。 5 5 5 5、柴油机原理小结、柴油机原理小结 综上所述，四行程发动机的一个工作循环包括进气、压缩、燃烧、作功 和排气等五个过程，这期间活塞在上、下止点间往复移动四个行程，相应地 曲轴旋转两圈。在讨论以上各行程时，可以看到发动机若干主要零件的内在 联系，正是由于发动机各组成机件之间存在着严密的协调关系，才保证了发 动机工作循环的实现。 ? ? 一、柴油机基本构造一、柴油机基本构造 柴油机的构造比较复杂，结构型式多种多样。一般由曲柄连杆机构、配 气机构、传动系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统以及电器系统等组成。 1 1 1 1、柴油机结构示意图、柴油机结构示意图 ? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 2、曲柄连杆机构、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机进行热功转换的主要机构。进行热功转换的第一步 是使燃料燃烧放出热能，第二步则是把热能转变为机械功。 曲柄连杆机构包括气缸体曲轴箱组、 活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分。 气缸体曲轴箱组：气缸体（曲轴 箱）、下曲轴箱、气缸盖、气缸垫等。 活塞连杆组：活塞、活塞环、活 塞销、连杆体、连杆盖、连杆螺栓。 曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等。 活塞连杆总成活塞连杆总成 曲轴飞轮总成曲轴飞轮总成 3 3 3 3、配气机构、配气机构 配气机构的功用是按照柴油机各缸工作过程和次序，定时开启和关闭 进、排气门，以保证柴油机的正常运转。 四冲程内燃机采用气门式配气机构。它由气门组和气门传动组二部分 组成。 气门组包括进气门、排气门、气 门导管、气门座圈、气门弹簧等零件。 气门传动组包括气门挺柱、气门 推杆、气门摇臂、凸轮轴、凸轮轴正 时齿轮及凸轮轴衬套等零件。 气缸盖及配气机构气缸盖及配气机构 4 4 4 4、传动系统、传动系统 传动系统，是由曲轴正时齿轮、正时惰齿轮、凸轮轴正时齿轮、喷油泵正 时齿轮和喷油泵正时齿轮套（当柴油机不带喷油提前器时）等组成。 各正时齿轮上刻有定时记号，装配时在齿轮啮合处必须对准记号，以保证 各运动件间的相互运动关系（见附图）。 5 5 5 5、燃油系统、燃油系统 柴油机燃油系统的功用： A、按气缸工作顺序与不同工况，将一定数量的燃油加压，在适当时刻， 以与燃烧室类型相适应的油束喷入燃烧室内，形成雾状或油膜，并与空气混 合，形成可燃混合气。 B、滤去燃油内的机械杂质与尘土。 柴油机燃油系统的组成： 输油泵、燃油滤清器、喷油泵（带调速器、提前器）、喷油器及高低压油 管。 燃油系统示意图 6 6 6 6、润滑系统、润滑系统 润滑系具有润滑、冷却、清洁、密封、防锈等多种功能。 润滑系由集滤器、机油泵、机油滤清器、机油冷却器、各种控制阀和油 压、油温、油面等测量装置。它们的润滑方式都采用了压力润滑和飞溅润滑 两种方式（见附图）。 润滑系统示意图 7 7 7 7、冷却系统、冷却系统 目前广泛采用的冷却系为闭式、加压、冷却液强制循环型。它由散热器、 水泵、风扇、节温器等基本组成。 冷却系统示意图 8 8 8 8、电器系统、电器系统 柴油机的电器包括蓄电池、起动电机、硅整流发电机、起动按钮、仪表等。 需在严寒地区使用的柴油机可加装预热器辅助起动（空气加热器、电热塞 等）。 二、几个重要零件的介绍二、几个重要零件的介绍 1 1 1 1、活塞、活塞 活塞功用是承受燃烧气体的高温、高压，通过活塞销传给连杆，以推动曲 轴旋转。活塞的构造分为顶部、环槽部和裙部三部分。 活塞顶部是燃烧室的组成部分。顶部呈圆锥形，是为了防止活塞受高温后 膨胀而在气缸套中卡死。活塞顶部一般有凹坑，涡流燃烧室机型（如485Q） 的活塞顶部有双涡流凹坑；直喷燃烧室机型的活塞顶部有“”型凹坑（如490 直喷）等。活塞环槽部是防漏部分，柴油机为保证压缩冲程终了时气缸内气体 有足够的高温、高压，就要求有更好的密封性。因此在环槽部开槽，安装气环 和油环。气环可防止燃烧气体漏入机体下部的曲轴箱，同时将活塞吸入的热量 传到气缸壁由冷却水带走。油环可使气缸壁上的润滑油的油膜均匀，并刮去缸 壁上多余的润滑油，起到良好的润滑作用。 活塞的裙部是导向部。活塞销孔位于裙部，裙部起到活塞运行的导向作 用，活塞裙部预先加工成椭圆形，椭圆的短轴就是活塞销孔轴线，随圆的长轴 与活塞销孔轴线相垂直。 2 2 2 2、连杆、连杆 连杆分为连杆小头（内含衬套）、工字形杆身和连杆大头（含轴瓦）三 部分。 连杆小头孔与连杆小头衬套外径为过盈配合，这是为了防止柴油机工作时 衬套发生转动，从而影响润滑、加速磨损导致损坏。衬套上的油孔必须与连杆 小头上的油孔对准，以保证润滑。 连杆大头前期设计多为斜切口形式，即大头分开面与杆身呈45度。斜切口 连杆大头盖横向受力较大，要采用强有力的定位才能保证工作可靠，常用矩形 单齿定位方法。为保证连杆大头孔的精确尺寸，在连杆和连杆盖用连杆螺栓按 规定扭矩拧紧后，进行配对镗孔加工，并在同一侧打上配对记号。拆装时应注 意不能调换。目前我公司生产的490、495、498系列柴油机采用斜切口形式， N485柴油机采用平切口形式。 3 3 3 3、曲轴、曲轴 曲轴的功用是将活塞的往复运动变为旋转运动，从而将动力输出。曲轴 由曲轴前端（自由端）、曲拐（主轴颈、曲柄销、曲柄）和曲轴后端（功率输 出端）组成。 曲轴安装时注意：曲轴主轴承盖上有数字记号与机体一侧数字记号对应安 装。曲轴后主轴承盖两侧有上、下两片曲轴止推片进行轴向定位，安装时不能 装错。主轴承螺栓应按规定扭矩137.2156.8N.m依次紧固。 4 4 4 4、机体、机体 机体构成柴油机的骨架，并安装有柴油机的绝大部分的主要零部件。水冷 式柴油机将气缸体与上曲轴箱铸成一体，这样结构紧凑，刚性好。曲轴箱外表 面呈曲面形并且有水平和垂直交叉的加强肋，增加了刚度降低了噪音辐射。 5 5 5 5、气缸套、气缸套 气缸套分为湿式气缸套和干式气缸套两种。 湿式气缸套的外表面直接与冷却水接触，目前我公司生产的N485、490B 柴油机等气缸套为湿式气缸套。湿式缸套具有变形较小、铸造方便、传热性 好、缸套外表面加工精度低、安装与更换方便等特点。 干式气缸套的外表面不与冷却水接触，目前我公司生产的495B、498B柴 油机等气缸套为干式气缸套。一般壁厚为1-3mm。干式气缸套不存在水封失 效问题，壁薄可缩短气缸中心距，即缩短了发动机的长度，减少了体积和重 量。干式套缸的缺点是在加工和装配时容易产生变形，使传热、散热性能恶 化，加工精度要求高，而且拆装也不很方便。 6 6 6 6、气缸盖、气缸盖 气缸盖和气缸盖衬垫共同密封气缸上平面，气缸盖和活塞顶部的凹坑组成 燃烧室空间。气缸盖、气缸盖衬垫用气缸盖螺栓使其紧固在机体上。为保证密 封性，螺栓的总负荷应超过燃气作用力的2.5-3倍。 气缸盖后部有一油道与机体后凸轮轴衬套孔的油道相通，从油道上来的润 滑油用于润滑气门摇臂、气门摇臂轴等部件。 7 7 7 7、喷油泵、喷油泵 喷油泵的种类有柱塞式和分配式， 目前广泛使用柱塞式喷油泵。柱塞式喷 油泵型号的选配，主要根据柴油机气缸 直径的大小和发动机转速而定。 喷油泵主要有四个功用： 定时：每个气缸的供油提前角相等； 定压：每个气缸的喷油压力均相等； 定量：每个气缸的供油量均相等； 供油敏捷：在供油开始与结束时要迅速、干脆。 8 8 8 8、喷油器、喷油器 喷油器功用是将高压柴油喷射成雾状，与燃烧室内的空气均匀混合，形 成可燃混合气。喷油器为闭式喷油器，特点是不喷油时喷孔被针阀所关闭， 把高压油管与燃烧室分隔开来。（以本厂490为例：型直喷燃烧室使用多孔 式喷油器。喷油压力高达20.3-20.8MPa左右，喷孔数目为4个）。 ? ? 一、内燃机分类与选用一、内燃机分类与选用 内燃机油是发动机的“血液”，在发动机各摩擦表面中担负着润滑、清洁、 冷却、防锈等重要作用。正确选用内燃机油能保证汽车正常可靠行驶，减少零 件磨损、节省燃油消耗、延长发动机使用寿命。 国标GB11121-1997、GB11122-1997将内燃机油划分为汽油机油（用“S” 表示）和柴油机油（用“C”表示）两个系列。汽油机油分SA-SH等8个质量等 级，柴油机油分为CA、CB、CC、CD、CD-、CE、CF-4、CG-4、CH-4等9 个质量等级，级别越靠后，性能越好（其中SA、SB、CA、CB已废除）。为了 简化品种，我国也生产汽油机和柴油机的通用机油，厂商在机油牌号中同时标 有汽油机油和柴机油的质量级别。如SF/CD 15W/40机油，表示该机油既可用 于要求使用SF 15W/40级机油的汽油机，也可用于要求使用CD 15W/40级机油 的柴油机。 1 1 1 1、内燃机油的选择原则、内燃机油的选择原则 选用合适的内燃机油是保证发动机正常工作、延长其使用寿命的重要条 件，应根据发动机结构特点和要求，先确定其合适的质量等级，再根据发动机 使用的外部环境温度，选择该质量等级中的粘度等级。 2 2 2 2、粘度等级的选择、粘度等级的选择 粘度是表示液体流动性大小的能力，是评价内燃机油品质的一个重要指标。 它的大小直接影响内燃机油的减磨、降温、清洗、除锈、防尘、吸收振动、密 封等作用。内燃机油粘度越小，流动性就越好，清洁、冷却效果越好，但高温 油膜易受破坏，润滑效果较差；粘度越大，油膜厚度、密封等方面较好，但低 温起动时上油较慢，易出现干摩擦或半流体摩擦，冷却、冲洗作用也较差。 3 3 3 3、机油粘度指标、机油粘度指标：按SAE法分类机油，冬季用油有6种，夏季用油有5 种，冬夏通用油有16种。 冬季用油牌号：OW、5W、10W、15W、20W、25W。符号W代表冬 季，W前的数字越小，其低温粘度越小，低温流动性越好，适用的最低气温越 低。 夏季用油牌号：20、30、40、50、60。数字越大，其粘度越大，适用 的最高气温越高。 冬夏通用油牌号：5W/20、5W/30、5W/40、5W/50、10W/20、 10W/30、10W/40、10W/50、15W/30、15W/40、15W/50、20W/20、 20W/30、20W/40、20W/50。代表冬用部分的数字越小，代表夏季部分的数 字越大者，适用的气温范围越大。 一般我国南方夏季气温较高，对重负荷、长距离运输、工况恶劣的汽车应 选用粘度较大的内燃机油。我国北部地区冬季气温低，应选用低粘度内燃机 油，以保证发动机易于起动，减少零部件磨损。新发动机走合期应选用低粘度 的内燃机油。 加油口盖 4 4 4 4、机油耗的计算、机油耗的计算 颁布标准JB/NQ51.1中小功率柴油机产品质量分等质量指标对490B 柴油机限定的质量指标为：机油消耗率合格品2.27g / kW.h；一等品1.63 g / kW.h；优等品1.47 g / kW.h。 我公司出厂技术标准按一等品1.63 g / kW.h制定，以490BPG柴油机为 例，按柴油机标定功率37kW的80%工况运行，每小时需耗机油： 37kW80%1h1.63 g / kW.h = 48.25g * * * *注：机油比重为注：机油比重为注：机油比重为注：机油比重为0.850.850.850.85（即（即（即（即1L1L1L1L机油为机油为机油为机油为850g850g850g850g，1kg1kg1kg1kg机油为机油为机油为机油为1.176L1.176L1.176L1.176L）。）。）。）。 二、燃油二、燃油 用户可以根据本地区环境温度来分别选择夏季冬季对应的柴油。我国一般 地区夏天可用0号油（最低使用温度4），冬天用-20号，东北可以用-35号。柴 油在注入柴油机前，必须静置沉淀72小时以上，然后加入上层不含水和杂质的 清洁柴油。 我国GB252-2000按凝点将轻柴油分为10号、5号、0号、-10号、-20号、- 35号、-50号共七个牌号。牌号的含义为凝点。例如：10号表示该种柴油的凝 点不低于10 。 -44-29-14-54810最低温度最低温度最低温度最低温度 -50#-35#-20#-10#0#5#10#牌号牌号牌号牌号 三、冷却液三、冷却液 有的整车要求使用专门冷却液，应按整车说明书要求。一般情况下可使用 符合要求的冷却水。 冷却水应用雨水、自来水或清洁河水为宜。以井水为水源的自来水或井水 不宜使用，因水中含较多矿物质，使用后会在柴油机冷却系统内产生较多的水 垢，影响冷却效果，造成柴油机故障。在严寒的冬季里冷却系统中可加入防冻 液以防冻结，最常用的防冻液是乙二醇（甘醇）水溶液或酒精。 * * * *注意：加之前，要先打开放水阀，从放水阀流出水后再关闭放水阀，冷注意：加之前，要先打开放水阀，从放水阀流出水后再关闭放水阀，冷注意：加之前，要先打开放水阀，从放水阀流出水后再关闭放水阀，冷注意：加之前，要先打开放水阀，从放水阀流出水后再关闭放水阀，冷 却液要加到合适的位置。却液要加到合适的位置。却液要加到合适的位置。却液要加到合适的位置。 四、柴油机的使用四、柴油机的使用 1 1 1 1、柴油机的起动、柴油机的起动 将调速手柄置于中速位置。 旋松柴油滤清器放气螺钉，揿动手压输油泵排除燃油系统内的空气，如 新的或停用较久的柴油机，燃油系统中存有空气较为严重时，可旋松喷油泵放 气螺钉，不断揿动手压输油泵以排除系统内的空气。若柴油机正常使用，据情 况可省略此操作步骤。 按起动按钮，使柴油机起动。如果柴油机不能起动，应放开按钮，待过 2-3分钟后再作起动。柴油机连续起动三次仍不能起动，应检查出故障原因，排 除后再起动。 柴油机起动后，应立即松开起动按钮，同时立即调整油门，观察转速 表，使柴油机转速为600-850转/分空转，并检查柴油机运转是否正常，特别注 意机油压力是否正常。此时机油压力应在0.05MPa以上。然后逐步使柴油机转 速达到1800-2000转/分进行空转暖机。 2 2 2 2、柴油机的运转、柴油机的运转 当冷却液温度达到50度，机油温度达到40度以上才可以带负荷工作， 但在使用标定功率时，出水温度应达到80度左右。 柴油机负荷与转速应均匀的增加或减少。应逐步均匀地进行，一般情 况不允许突然增加或卸去负荷，注意排气烟色，运转声响，发现异常情况时应 停车检查。 柴油机运转期间，必须经常注意各仪表盘上的读数是否正常，机油温 度不大于95度。 3 3 3 3、柴油机的磨合、柴油机的磨合 新的或大修过的发动机都要磨合。磨合要选择平坦良好的柏油路，尽 量避免急刹车，猛踩油门和拖带挂车，在最初要空车行驶，然后低转速轻负荷 行驶，也就是转速小于1800r/min, 负荷小于30马力(490BT型柴油机)，转速负 荷逐步升高。 磨合结束后要更换机油、冷却液、机油滤清器和柴油滤清器，并用汽 油清洗油底壳。 4 4 4 4、柴油机的停车、柴油机的停车 柴油机停车前，应逐渐减少负荷降低转速，使柴油机空转，直到出水 温度降至70以下时，方可操纵停车手柄使柴油机停车。 冬季环境温度低于5时，停车后应在水温低于60以下时，打开机体 和水散热器放水阀，以防冻裂。（如水中已加防冻液时可不必放水） 五、柴油机的保养五、柴油机的保养 1 1 1 1、防护性保养周期、防护性保养周期 本防护性保养周期适用于一般使用场合，如主机（汽车、叉车、拖拉机等） 有保养要求的，应采用其中最短的保养周期。当柴油机的运行必须符合当地法 规时，可能需要修正保养周期和保养步骤，以确保柴油机的正确运行。 同日保养； 检查柴油机各部位的紧固情况； 检查风扇皮带的张紧度。 ? ? ? 一级保养（累计工作?， 汽车约行驶?） 检查油底壳中机油面高度，检查水散热器冷却水 面； 检查柴油机水、油及增压器各连接处的密封性； 做好清洁工作； 排除所发现的故障和不正常现象； 拆下空气滤清器的滤芯，清除尘土。 ? ? ? ? ? 日常保养 保保保保 养养养养 项项项项 目目目目序号序号序号序号时时时时 间间间间 间间间间 隔隔隔隔 同二级保养； 清洗机油冷却器； 检查缸盖螺栓、主轴承螺栓和连杆螺栓的扭矩， 对扭矩不足的，需紧固到规定值。 ? ? ? 三级保养（累计工作?， 汽车约行驶?） 同一级保养； 更换机油，清洗油底壳及机油集滤器； 更换机油滤清器、燃油滤清器滤芯； 清洗柴油箱和柴油管路； 调整气门间隙，并检查气门弹簧； 检查供油提前角必要时加以调整； 检查喷油器的喷油压力和雾化质量。 ? ? ? ? ? ? ? 二级保养（累计工作?， 汽车约行驶?） 保保保保 养养养养 项项项项 目目目目序号序号序号序号时时时时 间间间间 间间间间 隔隔隔隔 * * * *注意：如柴油机在布满灰尘的环境或其它恶劣的条件下工作，则必须缩注意：如柴油机在布满灰尘的环境或其它恶劣的条件下工作，则必须缩注意：如柴油机在布满灰尘的环境或其它恶劣的条件下工作，则必须缩注意：如柴油机在布满灰尘的环境或其它恶劣的条件下工作，则必须缩 短某些保养周期。短某些保养周期。短某些保养周期。短某些保养周期。 2 2 2 2、冬季技术保养、冬季技术保养 在温度低于0时，柴油机的使用必须给予特别维护。 必须使用冬季用机油和燃油并特别注意燃油中含水量，以免堵塞油路。 冷却系最好加注防冻液，否则停车后应待水温降至40-50时将冷却水 放掉。 在严寒季节和地区，车辆最好不露天停放，否则起动时须将冷却水加 热以预热机体，并使用空气加热器。这些工作做好，则柴油机在一般严寒地区 均能起动。 六、柴油机的封存六、柴油机的封存 柴油机如准备长期停止使用，停车后应趁热放净机油、冷却水及燃油。 清洗油底壳及机油集滤器。 进行相应的技术保养。 拆卸进、排气管。自气道向每个气缸内加注脱水的干净机油200克（即 将机油加热至110-120度直到气泡完全消失为止），并转动曲轴，使机油均匀 附在气门、气缸套、活塞等零件表面。 柴油机外表面应擦净油污、水迹及灰尘，未涂漆零件应涂防锈油（脱 水机油加润滑脂，溶化后混合均匀即成），橡胶及塑料制品不应涂。 进、出水管口、进气管口、排气管口或消声器口应用木塞堵住或用塑 料布包好，防止杂物落入。 柴油机应存放在通风良好、干燥、清洁的场所。严禁附近堆放化学药 品。 * * * *注：上述油封方法可封存三个月，超过此期限，应重新油封。注：上述油封方法可封存三个月，超过此期限，应重新油封。注：上述油封方法可封存三个月，超过此期限，应重新油封。注：上述油封方法可封存三个月，超过此期限，应重新油封。 ? ? ? 柴油机在使用过程中有时会出现这样或那样的故障，其现象多种多样，造 成故障的原因也十分复杂。一种故障可以表现为一种或多种异常现象，如高压 油泵磨损后，即可表现为启动困难，也可表现为输出功率不足，还可表现为低 速运转不稳定等现象；一种异常现象也可能是由一种或多种故障原因造成的， 如柴油机功率不足，可能是由于柴油机喷油泵故障，也可能是柴油机配气机构 及进、排气系统故障，也可能是喷油器不喷油，也可能是柴油机气缸内压缩压 力不足。 故障判断的目的就是要从错综复杂、变化万端的各种故障现象中，根据其 发生、发展和变化过程，确定其是由哪一系统或机构、因何原因造成故障，以 便于及时、准确地进行排除，使柴油机恢复正常运行。 所以在故障判断时，维修人员不但要熟悉柴油机结构原理、操作、调试， 还要掌握查找判断故障的一般原则和方法，只有这样，在遇到实际问题时，通 过细致观察和正确分析，才能提出正确的处理方法，消除故障。 一、柴油机发生故障后的异常现象一、柴油机发生故障后的异常现象 柴油机发生了故障，通常会出现以下几种异常现象： 1、运转时声音异常。如不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声、排气声、周 期性的摩擦声等。 2、运转异常。如柴油机不易启动，工作时出现剧烈震动，功率不足，转 速不稳定等。 3、外观异常。如柴油机排烟管冒黑烟、蓝烟、白烟，各系统出现漏油、 漏水、漏气等。 4、温度异常。机油及冷却水温度过高，排气温度过高，轴承过热等。 5、压力异常。机油、冷却水及燃油压力过低，压缩压力下降等。 6、气味异常。柴油机运行时，发出臭味、焦味、烟味等气味。 柴油机运行时出现异常现象，必须认真查清产生异常现象的原因，这就要 求我们善于做分析推理判断，透过现象看实质，找出发生故障的原因和部位， 将故障排除。 二、柴油机故障判断的一般原则二、柴油机故障判断的一般原则 柴油机出现故障，应该保持头脑冷静，有步骤有目的地进行检查与分析， 切不可手忙脚乱盲目检查，胡乱拆卸，应根据故障的异常征兆、迹象、响声、 出现时机、变化规律来寻找故障产生部位，首先从原理与结构层面进行细致的 分析推理，做出正确判断来寻找产生故障原因。 判断柴油机故障的一般原则是：结合结构、联系原理、弄清现象、结合实 际、从简到繁、由表及里、按系分段、查找原因。 1、判断故障要从整体分析，排除故障要有全面性 柴油机的各系统、各部件、各零件之间是密切相关的，一个部件或一个系 统或一个零件发生故障，必然会涉及到其他系统的部件或零件。所以，对一个 故障现象不能孤立地看待，要从整体分析故障发生的原因并及时地排除故障。 2、查找柴油机故障时应尽可能减少拆卸 在排除故障时，不可以盲目拆卸柴油机的部件，必须在拆卸前先弄明白该 柴油机的结构原理、故障部位等，只有建立在科学的、认真分析的基础上才可 以进行拆卸。 3、查找故障要细心，结合看、听、摸、嗅、试全方位进行检查 在不具备先进检测设备的情况下，一般采用直接感觉诊断法来进行故障诊 断，概括起来可分为：看、听、摸、嗅、试。 看：柴油机在运转过程中的外部特征，如排气管的排烟情况是否有异常； 机油颜色是否正常；燃油系统是否有泄露柴油的部位；冷却系统和润滑系统是 否有漏水、漏油现象；柴油机的各种仪表指示是否有异常；各运动部件的螺母 是否有松动；柴油机是否振动等。 听：主要是听柴油机在运转过程中的异常响声，根据异响的性质、部位来 判断故障所在。如柴油在燃烧室燃烧时的爆炸声是否均匀；柴油机在运转过程 中活塞、连杆、曲轴的冲击声是否有异常；进、排气阀及柴油机定时传动齿轮 有无异常响声等。 摸：用手摸试。如油管的脉动，机组的震抖；机油管或油底壳的温度与机 油温度表的指示是否相同等。 嗅：凭借故障部位发出的气味来诊断。柴油机在工作过程中有无焦味；柴 油机是否有烧机油的味等。 试：试验验证。如用单缸停火等诊断柴油机异常响声等。 上述方法要根据不同故障的特点，具体灵活应用，通过思考、分析、推理 对故障进行客观分析，找出故障原因和提出排除措施。 三、判断柴油机故障的方法三、判断柴油机故障的方法 1、隔断法隔断法 经分析怀疑故障是由某一工作部位所引起时，可使该部分局部停止工作， 观察故障现象是否消失，从而可断定故障发生部位。隔断法就是停止柴油机的 单个气缸工作或逐个停止几个甚至全部缸的喷油，观察柴油机和停止喷油前后 的工作变化。用此种方法检查各气缸的工作情况，特别是检查各气缸的排烟颜 色最有效。如柴油机冒黑烟，分析认为是某个气缸喷油器雾化不良所造成，此 时可将该缸停止工作，若黑烟消失，则可认为判断正确。 2、比较法比较法 比较法用得比较普遍，柴油机出现故障后，如果对某个部件或哪一个系统 有怀疑，更换一个质量好的部件或某一个正常的系统，观察故障是否消除，如 果故障现象消失，证明故障就发生在这个部件或这个系统。 3、验证法验证法 验证法是对已知的故障原因，通过试探性的调整或拆卸，用来检查过去分 析的正确性，从而找出故障所在。用改变局部范围内的技术状态，观察其对柴 油机工作性能的影响，以判断故障原因。如柴油机出现机油压力低的现象，可 先清洗滤清器，如状态未消失，再找其他原因。 4、仪器仪表检查法仪器仪表检查法 仪器仪表检查法是运用仪器或仪表对柴油机进行测试，找出故障隐患，了 解机组的性能和状况。 总之，对于不同的故障现象要灵活运用排除故障的不同方法，要从柴油机 的原理、结构入手找寻问题的解决方法。通过对柴油机故障判断原则和主要方 法的分析，目的是使维修人员在遇到柴油机故障时，能缩短查找故障的时间， 及时地排除故障。 四、柴油机故障分析程序四、柴油机故障分析程序 柴油故障维修作业是一项系统工程，因此要把柴油机看成一个整体(一个 系统)，维修服务前要掌握故障发生的整个情况，得向操作者全面了解，观察 该柴油机并作必要的检查。 首先，要听取用户故障汇报并了解故障现象。一些故障的征兆可能是模糊 不清的，对于维修人员来说必须向实际的操作者询问，以便对故障问题有充分 的了解。维修人员可以提问题的形式了解诊断故障所需的资料信息： 1柴油机使用状况柴油机使用状况 故障发生之前有任何反常的噪音吗？是荷载还是轻载运行？加速还是 减速运行？油压或水温有否改变？ 当时是否存在不正常的灰尘或烟气？气候条件如何？风力多大？ 当时的道路等级如何？首先觉察到的故障怎样？机油、燃油、冷却液 消耗量多大？最近有什么变化？排烟浓度怎样？出现过过热现象吗? 柴油机节气门反应是否灵敏？减速是否正常？停机是否令人满意？低 温启动是否令人满意？有过熄火或缺火吗？ 用何种燃油？燃油的级别与来源怎样？怠速或全速运行时会振动吗？ 有否作长期怠速运行？ 2、柴油机维修史柴油机维修史 柴油机近来是否修理过？是什么样的维修？以前发生过这种故障吗？ 上一次调整是在什么时候？最近什么时候更换过机油和燃油滤清器？ 燃油如何取得和储存：维修类别和所用润滑油级别如何? 柴油机运行了多少公里或多少小时？谁去维修和调整？ 更换机油滤清器时纸垫有否换过？放机油有否发现金属杂质？ 3 3 3 3、观察结果、观察结果 柴油机干净或是肮脏？皮带松紧情况如何？外部有无机油、燃油或水 的渗漏现象？ 柴油机上有否作过临时修理(零件未固紧、零件破损等等)。 怠速时柴油机的声音如何？ 机油油面、水面和燃油油面高度状况？ 在拆卸时，柴油机内有无异味、积炭、油泥？ 在柴油机的施工现场使用中，常出现其中某个气缸工作不正常的情况，为 了找出到底是哪一缸工作不良，特别是在农机田间作业野外偏远服务可用以下 检查方法。 （1）感温法 在柴油机启动的瞬间，用手触摸各缸排气歧管的温度，可粗 略判断各缸的工作情况。如果是某缸排气歧管比其他缸歧管的温度高，则说明 该缸的供油量偏大或后燃严重；如果温度比其他缸的低，则说明该缸的供油量 偏小或不喷油，或者喷油后没有及时着火燃烧。 （2）听声法 在柴油机运转中，将一个金属棒触及到各喷油器上，然后分 别仔细倾听各缸爆发作功的声音。如果发出“镗、镗”的声响，并有类似金属敲 击的回声，敲击声很大，则说明该缸供油量过大或喷油时间过早；如无敲击声 而只有“嗬、嗬”连续不干脆的响声，则说明该缸供油量偏小，或没有及时发火 和没有完全燃烧。 （3）脉动法 在柴油机运转时，用手紧握高压油管以感受喷油泵供油时所 产生的脉动情况，据此判定各缸的工作状况。采用此法时，可同时结合感温法 和听声法进行分析比较，以确定有故障缸和产生的原因。一般情况是：脉动大、 爆发声音强和瞬间温度高，则表明该缸供油量偏大；反之，脉动小、爆发声音 弱和瞬间温度低，则表明该缸供油量偏小；若脉动大、但爆发声音弱和瞬间温 度低，则表明喷油器喷孔堵塞或针阀发卡，因而造成高压油管内油压很高，但 不喷油或喷油很少；若脉动小、但爆发声音不正常和瞬间温度高，则表明喷油 器喷油压力下降、雾化不良，造成不能及时点火和完全燃烧，因而后燃严重， 排气温度增高。 （4）观色法 在柴油机运转时，观察排气口废气的颜色，以判定各缸的工 作情况。废气的正常颜色一般为淡灰色，负荷略重时为深灰色，黑烟、白烟和 蓝烟都是不正常的颜色。如果柴油机排黑烟，说明可燃气体没有完全燃烧；排 白烟，说明柴油机过冷、柴油中有水或可燃气体没有点火燃烧；排蓝烟，说明 机油进入燃烧室被烧掉；若排气管连续排烟，说明柴油机所有缸工作均不正 常；若断续排烟，说明个别缸工作不正常。 （5）断油法 为了准确判断哪一缸有故障，可逐个拧松高压油管一端的紧 固螺母，切断喷油泵到喷油器的高压油路，逐个停止各缸的工作，并同时观察 柴油机的工作情况有无变化，以此判定各缸的工作情况。如果柴油机的转速和 声音有变化，说明该缸工作正常；如果无变化，说明该缸基本不工作。有故障 现象（如敲缸、排黑烟等）时，当切断某缸油路后，若故障现象消失，则说明 故障在该缸，否则故障就不在该缸。 （6）比较法 当已确定某缸工作不正常时，为了进一步判定故障的所在部 位，可在喷油泵的高压油管接头上，拆下一个有故障缸的和一个无故障缸的高 压油管，然后启动柴油机并使其怠速运转，通过观察、比较两油管接头处喷出 的油柱高度来进行判定。若有故障缸和无故障缸的油柱高度一致，说明故障出 在喷油器上或由气缸的密封性差所造成；反之，说明故障出在喷油泵上。 五、柴油机六种机械故障预兆和处理五、柴油机六种机械故障预兆和处理 柴油机在运行中出现机械故障，轻则造成基础件损坏，重则导致重大机械 事故的发生。通常情况下，柴油机发生故障前，其转速、声音、排气、水温、 机油压力等方面会表现出某种异常迹象，即故障预兆特征。 1、油泵飞车故障预兆特征油泵飞车故障预兆特征 油泵飞车前，柴油机一般都会出现冒蓝烟、烧机油或转速不稳现象。 处理措施： 一是关油门停止供油，并踏下制动器； 二是堵塞进气管，切断空气的进入； 三是迅速松开高压油管停止供油； 四是车用柴油机行走中可用高挡重负荷（制动），使发动机因进气不足而