VOLVO-柴油机原理与结构.ppt

2 1 柴油机概述 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 3 2 总体结构 二大结构 机体曲轴连杆机构五大系统 进排气系统润滑系统冷却系统供油系统操纵系统由于汽缸数 汽缸排列和冷却方式等不同 因此各种机型结构上略有差异 4 3 外观结构1 5 3 外观结构2 6 3 内部结构3 飞轮 活塞 活塞环 连杆 曲轴 7 4 工作原理 一 常用名词1 活塞冲程 上 下止点的最小直线距离称为活塞冲程 或行程 2 工作循环 内燃机中热能与机械能的转化是通过活塞在汽缸内工作 连续进行进气 压缩 膨胀 排气四个过程来完成的 机器每进行这样一个过程称为一个工作循环 3 上 下止点 活塞在汽缸中移动时 活塞在汽缸中的最高位置称为上止点 活塞在汽缸中的最低位置称为下止点 8 4 工作原理 二 四冲程a 进气冲程b 压缩冲程c 膨胀冲程d 排气冲程 9 4 四冲程工作过程 进气冲程 活塞从上止点向下止点移动 目的是吸入新鲜空气为燃烧作好准备 此时进气门打开 排气门关闭 活塞到达下止点时进气门关闭 进气冲程结束 压缩冲程 活塞从下止点向上止点移动 此时上下气门关闭 气缸内空气受压缩温度 压力提高 为燃烧提供条件 活塞到达上止点时压缩冲程结束 膨胀 作功 冲程 在压缩冲程结束前 喷油器将燃油喷入气缸 与空气混合形成可燃气体并自燃 产生高温 高压推动活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功 活塞到达下止点时 气缸内压力下降 直至排气门打开 排气冲程 作功结束后 气缸内的气体已成为废气 活塞从下止点向上止点运动 排气门打开 进气门关闭 活塞将废气排除气缸 到达上止点时 排气冲程结束 排气冲程结束后 排气门关闭 进气门又打开 重复进行下一个循环 周而复始不断对外作功 10 4 单缸四冲程工作原理示意图 11 五 机体 作用发动机的骨架 是发动机各系统 机构工作和装配的基础 承受发动机的各种负荷 组成汽缸盖 汽缸体 曲轴箱 12 5 1 机体 13 5 2 汽缸盖 汽缸盖 气门弹簧 喷油器 气门 14 5 3 汽缸体 气缸套 冷却水道 15 六 曲轴连杆机构 作用曲轴连杆机构是将活塞承受的气体压力通过连杆传给曲轴 并将活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动输出机械能 组成活塞组件 连杆组 曲轴飞轮组 16 6 1 曲轴 17 6 2 连杆 18 6 3 活塞 19 6 4 活塞连杆组 20 七 进 排气系统 作用通过配气机构实现进气和排气过程 使新鲜空气及时充入气缸并及时从气缸中排出废气 组成气门组件 气门传动组件 21 7 1 进气系统 凸轮轴 气门摇臂 气门顶杆 正时齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮 气门导管 22 7 2 进气增压系统 废气涡论增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器 将空气压缩后再输送入气缸 增压的目的是增加进入气缸的空气量 在柴油机容积不变的情况下增加气缸内的空气密度 使柴油机能燃烧更多的柴油以提高其输出功率 这是最经济最有效的方法 23 7 3 进气增压系统 24 中间冷却器废气涡轮增压器的主要性能指标是空气压力的升高比 k 当 1 8时就采用中冷器 以降低压气机出口的空气温度 使进入汽缸的空气密度增大 7 4 进气增压系统 25 7 4 进气中冷器 26 7 5 排气系统 消音器 弹性吊码 绝热包扎 密封夹板 排烟管吊码 27 八 燃油系统 作用按照柴油机工作过程的需要 将一定数量的柴油 在一定的时间内以一定的压力使柴油雾化喷入汽缸 与压缩空气形成均匀的可燃混合气而燃烧 组成油箱 输油泵 滤清器 喷油泵 喷油器 28 8 1 燃油系统 喷油器 油水分离器 手摇泵 高压油泵 滤清器 油箱 29 8 2 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 机械式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 除了机械式的外还有电子调速和电喷型 30 九 润滑系统 作用将润滑油供给运动见的摩擦表面以减少磨擦阻力 减轻机件的磨损 并部分地冷却磨擦零件 清洁和冷却磨擦表面 提高活塞环和汽缸壁间的密封性能 对所有运动件起防锈作用 组成滑油泵 滑油滤清装置 滑油冷却装置 滑油管路 31 9 1 润滑系统 32 9 2 润滑系统 33 十 冷却系统 作用将承受高热机件的热量散到大气中去 组成水泵 散热器 水箱 风扇 分水管 机体 缸盖内的水套 恒温阀 远置水箱 风冷 34 10 1 冷却系统示意图 35 10 2 冷却水中冷管路图 36 10 3 水箱冷却管路 膨胀水箱 机油冷却器 散热器 水泵 37 十一 操纵系统 作用启动马达起动同时 电磁阀将调速器油门拉到适当位置 向气缸供油燃烧 使气缸着火转动 组成电子调速机构或机械调速 启动马达 油门索制 38 11 1 操纵系统 39 11 2 操纵系统 40 11 3 启动马达 直流电动机 电磁铁 电池线 41 11 4 启动机构 启动方法 1 人力启动2 电动机启动3 压缩空气启动电动机启动 广泛用于各种柴油机 用铅酸蓄电池作电源 由直流电动机拖动发动机的曲轴旋转 将发动机发动起来 为保证启动可靠 延长电池的寿命 每次启动通电时间不得超过15s 连续启动不得超过3次 电磁线圈及保持线圈通电 铁心移动带动驱动杆摆动 使启动机的齿轮与飞轮齿圈啮合 铁心继续移动接通直流电动机电路开始运转工作 直至柴油机启动 42 11 5 启动马达结构 43 8 充电系统 电启动的发动机一般都有充电设备 以供