第二章叉车动力传动转向制动系统01.ppt

第2章叉车动力传动转向制动系统,第2讲P1,结构,叉车,2.底盘,2.底盘,第2讲P2,2.1动力系统组成：内燃柴油机及其辅助进气装置、冷却装置、燃油装置、排气装置、减震装置、速度控制装置作用：供给叉车工作所需的能量，驱动车辆运行，驱动工作装置和液压油泵，以及满足其它装置对能量的需要。,第2讲P3,2.1动力系统,四冲程内燃柴油机柴油机结构：两大机构（曲柄连杆机构、配气机构）及五大系统（传动系统、润滑系统、燃油系统、冷却系统、电气系统）柴油机四个工作行程：a.进气行程、b.压缩行程、c.做功行程、d.排气行程,第2讲P4,2.1动力系统,辅助装置进气装置作用：过滤空气中的漂浮的灰尘，保证进入柴油机的气体清洁，防止发动机早磨结构：空滤器、出气管（柴油机进气胶管）及一些连接件组成燃油装置作用：为柴油机工作所需燃油的储备装置。燃油箱内配有油量传感器，可以显示燃油储存情况，提醒用户及时加油。结构：空滤器、出气管（柴油机进气胶管）及一些连接件组成,2.1动力系统,第2讲P5,辅助装置冷却装置作用：对发动机进行适当的冷却，保证发动机在正常温度范围内工作结构：散热器、冷却液、进出水管及一些连接件组成排气装置作用：降低排气噪声，防止排气泄漏，保持排气畅通结构：排气消声器及排气管及一些连接件组成,2.1动力系统,第2讲P6,辅助装置减震装置作用：吸收柴油机工作时产生的振动能量，降低振幅同时吸收车辆运行时整车振动，避免柴油机零部件因为运动振幅过大而损坏结构：联接螺栓，悬浮式减震机构及安装支座速度控制装置作用：通过踩下加速机构，通过油门软轴传递给发动机油门摇臂，来改变发动机油门摇臂的角度，从而达到速度控制的作用结构：加速机构，软轴，联接销轴及一些连接件,更多内容见附件：内燃机讲座,2.1动力系统,第2讲P7,第2讲P8,2.2叉车的传动系统,1车辆对传动系统的要求1）减速、增矩；适应道路；尽可能实现理想的原动机特性；发动机的转速较快；发动机的原始特性平坦，不能适应道路阻力变化；理想的原动机特性,叉车,阻力小则车速高，提高生产率,阻力M(F),速度n(v),双曲线(恒功率),阻力大时自动降低车速,平坦变化小,最大扭矩点,最大转速点,怠速点,结构,2.2传动,第2讲P9,概述,第2讲P10,尽可能实现理想的原动机特性,叉车,阻力小则车速高，提高生产率,阻力M(F),速度n(v),双曲线(恒功率),阻力大时自动降低车速,阻力大时挂1档,中等阻力挂2档,阻力小时挂3档,结构,2.2传动,车辆对传动系统的要求,2）改变方向：内燃机不能反转，叉车前进后退机会相等；3）必要时断开传动系统：起动内燃机不能带载起动换档变速箱不能带载换档方式离合器临时断开变速箱空档长时间断开4）差速：转弯或不平路面时；,叉车,结构,2.2传动,第2讲P11,叉车传动系统的操作特点,1）操作频繁：使离合器、变速箱的操作频繁；2）倒车机会多：也影响离合器、变速箱；3）转弯机会多：影响驱动桥（差速器）；,叉车,结构,2.2传动,第2讲P12,叉车传动系统的操作特点,叉车,装、卸：前进、倒退换档(变速箱)离合、制动对准：不断重复前进、倒退操作频繁,结构,2.2传动,第2讲P13,叉车传动系统的操作特点,第2讲P14,叉车,具体操作：起步：启动发动机（空档）踩开离合器，挂档慢慢松离合器，加油换档：踩开离合器（制动）换档慢慢松离合器，加油,注意：离合器：踩则到底放则全开踩要干脆放要缓慢变速箱：每次换档之前必须踩开离合器（制动）,结构,2.2传动,3叉车对传动系统的特殊要求,第2讲P15,1）结构紧凑：中小吨位用刚性连接，无万向传动；2）速比较大：叉车车速低；3）换离合器衬片方便：结构紧凑，操作频繁（抽轴）；4）液力传动用得较多：操作方便，特性好；5）倒档较多：倒车机会多；（接近50%）,叉车,结构,2.2传动,刚性连接的传动系统,第2讲P16,叉车,发动机,离合器,变速器,驱动桥（主传动、差速器、半轴）,安装驱动车轮（轮边减速）,万向传动,结构,2.2传动,4传动形式,第2讲P17,1）机械式：1内燃机2离合器3变速器4万向传动5驱动桥（6主传动、7差速器、8半轴）（9轮边减速）10驱动车轮,叉车,内燃机,离合器,变速器,万向传动,驱动桥,主传动,差速器,半轴,轮边减速,驱动车轮,结构,2.2传动,传动形式,第2讲P18,2）液力（机械）式：用液力变矩器代替主离合器、动力换档变速器代替人力换档变速器；,叉车,1内燃机2变矩器3变速器4万向传动5驱动桥（6主传动、7差速器、8半轴）9轮边减速10驱动车轮；,变矩器,动力换挡变速器,结构,2.2传动,传动形式,第2讲P19,3）静压式（静液式）：由变量泵、管路与控制阀、液压马达等组成集中驱动高速液压马达方案：,叉车,结构,2.2传动,传动形式,第2讲P20,分别驱动低速液压马达方案：采用低速液压马达直接驱动车轮或高速马达+轮边减速器,叉车,结构,2.2传动,3.2离合器,第2讲P21,1对离合器的要求1）接合平顺：保证内燃车辆的平稳起步；2）分离彻底：换档过程中暂时切断动力传递；3）防止过载：通过摩擦副之间的滑动，在车辆起步、制动或阻力突然增大时保护传动系统不过载；（极限力矩联轴器）（离、合、滑）,叉车,结构,2.2传动,2叉车对离合器的特殊要求,第2讲P22,1）更换方便：因为操作频繁，容易磨损，要求离合器摩擦衬片更换方便由于中、小吨位叉车传动系统为刚性连接，必须有抽轴构造才好更换摩擦衬片2）接合可靠：扭矩储备系数1.62.5,叉车,结构,2.2传动,3离合器的种类,第2讲P23,1）干式离合器：不允许油、水等液体进入；2）湿式离合器：浸泡在油液中工作，散热好，用于动力换档变速器；3）单片离合器：一个从动片，两个摩擦面；4）多片离合器：摩擦面多但压力容易分布不均匀，分离不彻底，用于动力换档变速器；5）常接合离合器：用于车辆的主离合器；6）常分离离合器：用于特殊装置；,叉车,结构,2.2传动,4离合器的构造原理,第2讲P24,1）离合器构造,叉车,结构,2.2传动,离合器原理,第2讲P25,叉车,结构,2.2传动,离合器构造,第2讲P26,叉车,周向弹簧：布置在圆周方向的弹簧，起扭矩缓冲作用，从构造上保证接合平顺波状从动盘：在接合过程中被逐渐压平，使压力逐渐增大，进一步保证接合平顺,结构,2.2传动,2）离合器原理,第2讲P27,叉车,结构,2.2传动,离合器（动画）,第2讲P28,叉车,结构,2.2传动,3）离合器操纵机构,第2讲P29,叉车,结构,2.2传动,3.3变速器,第2讲P30,1功用1）变速变矩：通过换档改变内燃机到驱动车轮之间的传动比，改变驱动力和车速，适应不同路面，尽量接近发动机的理想特性；2）提供倒档：解决内燃机不能倒转的问题，使车辆能后退行驶；3）提供空挡：较长时间地切断动力传递，以便让内燃机无载起动或短暂停车时怠速运转。,叉车,结构,2.2传动,2要求,第2讲P31,1）档位合理：档位数量稍多一些，速比合理；2）倒档要多：叉车不同于汽车，倒档应接近于前进档的数量（2前+2倒，3前+2倒）；3）换档轻便：采用合适的换档机构，减小冲击、减轻驾驶员疲劳、提高生产率；4）效率高：传动效率高、工作可靠、噪声小、寿命长；5）制造简单：结构简单、维修方便。,叉车,结构,2.2传动,3类型,第2讲P32,1）有级与无级：通常是有级的，有时也把液力变矩器称为无级变速器；2）定轴式与行星式：叉车上定轴式用得较多，工程机械上行星式用得较多，大吨位叉车或采用动力换档时也有用行星式的。3）人力换档与动力换档：一般机械传动采用人力换档，液力传动采用动力换档。,叉车,结构,2.2传动,4变速原理（换档机构）,第2讲P33,1）直齿滑移齿轮换档：构造简单容易打齿直齿轮传动不够平稳,叉车,结构,2.2传动,变速原理（换档机构）,第2讲P34,直齿滑移齿轮换档：,叉车,结构,2.2传动,2）斜齿轮加换档接合套,第2讲P35,构造比同步器简单不容易打齿有时挂不上档斜齿轮传动平稳,叉车,结构,2.2传动,接合套2,第2讲P36,叉车,结构,2.2传动,变速原理（换档机构）,第2讲P37,斜齿轮加换档接合套：,叉车,结构,2.2传动,变速原理（换档机构）,第2讲P38,斜齿轮加换档接合套：,叉车,结构,2.2传动,3）换档同步器,第2讲P39,复杂换档容易，无冲击,叉车,结构,2.2传动,同步器2,第2讲P40,叉车,结构,2.2传动,同步器3,第2讲P41,叉车,结构,2.2传动,同步器4,第2讲P42,叉车,结构,2.2传动,4）动力换档,第2讲P43,离合器换档原理,叉车,结构,2.2传动,串联动力换档,第2讲P44,叉车,结构,2.2传动,换档离合器,第2讲P45,叉车,结构,2.2传动,双联离合器,第2讲P46,叉车,结构,2.2传动,双联离合器,第2讲P47,叉车,结构,2.2传动,5典型构造,第2讲P48,CPQ15变速器直接连接驱动桥倒档滑移齿轮,叉车,结构,2.2传动,CPC30变速器,第2讲P49,叉车,抽轴构造全滑移齿轮换档有万向传动(或过渡桥段)阶梯展开剖视档位的自锁互锁,结构,2.2传动,啮合套式叉车变速器,第2讲P50,叉车,抽轴构造全斜齿轮传动啮合套换档有万向传动(或过渡桥段),结构,2.2传动,CPD50变速器,第2讲P51,叉车,中前进1档下前进2档上倒档（前进2，倒退1）（单离合器）,结构,2.2传动,北京2-3吨叉车变速器,第2讲P52,叉车,左右1档左左2档右左倒档右右前进,结构,2.2传动,天津叉车变速器,第2讲P53,叉车,结构,2.2传动,大连5吨叉车动力换档变速器,第2讲P54,叉车,结构,2.2传动,北京5吨叉车动力换档变速器,第2讲P55,叉车,变矩器带泵有万向传动(或过渡桥段),结构,2.2传动,一拖中吨位叉车变速器,第2讲P56,叉车,发动机带泵变速箱带二级主传动,结构,2.2传动,一拖中吨位叉车变速器,第2讲P57,叉车,带主传动和差速器的液力换档变速箱,结构,2.2传动,汽车变速器,第2讲P58,叉车,同步器换挡,结构,2.2传动,3.4驱动桥,第2讲P59,1功能1）减速增矩：通过主传动、轮边减速，进一步降低转速、增大扭矩，满足驱动要求；2）差速：适应路面不平、转弯等情况；3）承装：承装车轮、门架，连接车架；4）传力：支承车架，传递驱动力。,叉车,结构,2.2传动,2构造,第2讲P60,驱动桥,叉车,结构,2.2传动,构造,第2讲P61,驱动桥,叉车,手制动器,结构,2.2传动,构造,第2讲P62,驱动桥,叉车,结构,2.2传动,构造,第2讲P63,驱动桥壳,叉车,结构,2.2传动,构造,第2讲P64,驱动桥安装,叉车,结构,2.2传动,构造,第2讲P65,驱动桥安装,叉车,结构,2.2传动,构造,第2讲P66,驱动桥安装,叉车,结构,2.2传动,3主减速器（主传动）,第2讲P67,叉车,主减速器承担固定部分的速比，并使传动方向转90。一般单级速比为57，双级时可达812。,结构,2.2传动,主传动,第2讲P68,叉车,蜗杆,锥蜗杆,双曲面齿,螺旋锥齿轮,螺旋锥齿轮：传动平稳，齿数少（如406）。双曲面齿：滑移大，磨损大，要使用双曲面齿轮油。,结构,2.2传动,主传动,第2讲P69,叉车,结构,2.2传动,单级主传动,第2讲P70,叉车,防止大变形,间隙调整,间隙调整,结构,2.2传动,双级主传动,第2讲P71,叉车,结构,2.2传动,4差速器构造,第2讲P72,叉车,结构,2.2传动,差速器零件,第2讲P73,叉车,结构,2.2传动,差速器原理,第2讲P74,叉车,结构,2.2传动,主传动与差速器（动画）,第2讲P75,叉车,结构,2.2传动,5半轴,第2讲P76,叉车,叉车多采用全浮式半轴，只承受扭矩，其他载荷由桥壳承担。,结构,2.2传动,半轴连接,第2讲P77,叉车,结构,2.2传动,半轴,第2讲P78,叉车,结构,2.2传动,6轮边减速,第2讲P79,叉车,只用在大吨位叉车上，能够提高总传动比，或减小主减速器、差速器、半轴的载荷和尺寸。多采用行星减速，布置在轮辋内部，速比为3.55.5。,结构,2.2传动,第2讲P80,叉车,轮边减速原理,结构,2.2传动,轮边减速构造,第2讲P81,叉车,结构,2.2传动,巴尔干轮边减速,第2讲P82,叉车,结构,2.2传动,7桥壳,第2讲P83,叉车,桥壳起承装和传力的作用。桥壳内装主减速器、差速器、半轴等，桥壳外与门架、车架相连接，还安装着制动器、车轮。传递周向力：驱动力、制动力，径向力：载荷与自重，侧向力：离心力、侧倾力。,结构,2.2传动,桥壳,第2讲P84,叉车,整体式桥壳,结构,2.2传动,小吨位叉车驱动桥,第2讲P85,叉车,结构,2.2传动,小吨位叉车驱动桥外形,第2讲P86,叉车,结构,2.2传动,天津2吨叉车驱动桥,第2讲P87,叉车,结构,2.2传动,3.5液力变矩器,第2讲P88,叉车,1液力变矩器的作用1）代替主离合器，使叉车能够带载起步。2）避免发动机熄火3）起自动换档的作用，方便驾驶4）提高动力性能，如爬坡能力,结构,2.2传动,2液力变矩器的构造,第2讲P89,叉车,变矩器构造,结构,2.2传动,液力变矩器的构造,第2讲P90,叉车,变矩器构造,结构,2.2传动,液力变矩器的构造,第2讲P91,叉车,变矩器构造,结构,2.2传动,3液力变矩器的原理,第2讲P92,叉车,扭矩传递原理,结构,2.2传动,液力变矩器的原理,第2讲P93,叉车,扭矩放大原理,结构,2.2传动,4液力变矩器零件,第2讲P94,叉车,结构,2.2传动,3.6万向传动,第2讲P95,叉车,用于大吨位叉车，轴距比较大的情况下。,结构,2.2传动,汽车的万向传动,第2讲P96,叉车,结构,2.2传动,万向节构造,第2讲P97,叉车,结构,2.2传动,万向节（动画）,第2讲P98,叉车,结构,2.2传动,万向轴（动画）,第2讲P99,叉车,结构,2.2传动,万向传动布置,叉车,必须保证1=2才能保证以均匀的角速度传动,结构,2.2传动,第2讲P100,3.7电瓶叉车传动系统,叉车,1概述由于电动机可以带载起动、可以正反转、直流串励电机的机械特性软，能够自动适应行驶阻力的变化，另外还可以通过电气控制来调速，因此电瓶叉车不需要离合器，也不需要变速器，只需要减速器、主传动和差速器即可。,结构,2.2传动,第2讲P101,2驱动方式,叉车,集中驱动分别驱动,结构,2.2传动,第2讲P102,3集中驱动,叉车,结构,2.2传动,第2讲P103,集中驱动,叉车,垂直布置（纵向）,结构,2.2传动,第2讲P104,集中驱动,叉车,平行布置,结构,2.2传动,第2讲P105,4分别驱动,叉车,结构,2.2传动,第2讲P106,分别驱动,第2讲P107,叉车,同轴分别驱动,结构,2.2传动,分别驱动,叉车,林德,第2讲P108,结构,2.2传动,3.8轮胎,叉车,1）轮胎型号（充气）：如7.001212PRD=d+2HHB,轮辋直径d,断面宽度B,帘布层数,第2讲P109,结构,2.2传动,轮胎,第2讲P110,叉车,2）轮胎规格（充气）：,结构,2.2传动,轮胎,叉车,3）半径计算：7.00-12-12断面宽度7英寸，轮辋直径12英寸，12层，断面高度约等于断面宽度；轮辋：5.00S-12底宽5英寸，边高33.3毫米，直径12英寸，其中边高为代号，查表；驱动车轮滚动半径：可取为自由半径的97%或计算：r0.0254d/2+B(1-)，其中：d轮胎内径（轮辋直径）（英寸）B轮胎宽度（英寸）;变形系数，可取0.1则滚动半径为：0.025412/2+7(1-0.1)=0.312(m),第2讲P111,结构,2.2传动,轮胎,第2讲P112,叉车,4）轮辋：5.00S-12底宽5英寸，边高33.3毫米，直径12英寸，其中边高为代号，查表；,结构,2.2传动,轮胎,第2讲P113,叉车,5）实心轮胎实心轮胎的规格用外径乘宽度来表示,结构,2.2传动,轮胎,第2讲P114,叉车,6）高弹性实心轮胎,结构,2.2传动,轮胎,第2讲P115,叉车,高弹性实心轮胎,结构,2.2传动,轮胎,第2讲P116,叉车,7）轮胎选择选小直径的轮胎可以:减小前悬距降低重心高度降低传动系统的速比降低成本缺点是降低了行驶的平顺性降低了轮胎的寿命解决方案：使用双胎或宽基轮胎,结构,2.2传动,117,2.3转向系统正面叉车采用横置油缸全液压转向系统。后轮转向。结构：转向装置、全液压转向器，转向油缸，转向桥，车轮及一些联接件。作用：改变叉车行驶方向和保持叉车直线行驶，转向系统的性能直接关系到叉车行驶安全、作业效率和驾驶员的劳动强度。,叉车,结构,2.3转向,第2讲P118,全液压转向器根据方向盘回转的角度大小计量地将分流阀来的压力油通过液压胶管传递给转向油缸，当发动机熄火时，油泵不供油，可用人力实现转向。叉车采用摆线式全液压转向器，能较大程度地降低了动力转向输入扭矩和提高终点转向扭矩，使转向系统操纵起来更加灵活省力、安全、可靠。横置转向油缸横置转向油缸作为执行机构，将转向器分流过来的液压油压力能转换成机械能，推动连杆，实现左右转向。,叉车,结构,2.3转向,第2讲P119,转向桥转向桥作为叉车的后部支持机构，为车辆行驶提供转向角度同时承受行驶时道路对叉车后轮各种作用力和力矩，并且吸收振动和冲击，以保证叉车的正常行驶。正面叉车相反，位于车辆后。转向桥为箱体横断面的焊接结构形式，由中央铰轴通过轴承座以车架连接，故车轮可随路面的高低上下摆动,叉车,结构,2.3转向,第2讲P120,车轮车轮由轮辋和轮胎组成，用于缓和与吸收由于路面不平所产生的振动和冲击。轮辋用于安装和支撑轮胎，与转向桥轮毂相连。叉车轮胎一般采用充气轮胎，由外胎、内胎等组成，安装在相应轮辋上构成车轮。,叉车,结构,2.3转向,第2讲P121,叉车,结构,2.3转向,第2讲P122,2.4制动操纵系统作用：使叉车降低行驶速度或保持原地不动状态。制动性能关系到行车及驻车的安全性。良好的制动性能，可以提高叉车的平均行使速度和生产率。组成：行车制动系统及停车制动系统。,叉车,结构,2.4制动,第2讲P123,常用行车制动：方式：人力液压制动结构：脚制动机构、制动总泵、制动分泵、制动器总成及制动油管原理：踩下制动踏板时，力矩通过机构传递给制动总泵，制动总泵将机械能转化成制动油的压力能，通过制动油管，一路传递到离合分泵机构，用于脱开变速箱的液力离合器。一路制动油直接传递到驱动桥两侧的制动器内部的制动分泵上，制动分泵里的活塞把制动蹄压到制动毂上产生制动作用，当松开制动踏板后，回位弹簧产生作用，使得制动分泵及离合分泵内的活塞回复到原来的位置，产生缓解作用。此时原来由总泵活塞压出的制动油液通过制动油管流回总泵，制动蹄片脱开回到原位，制动效果消失。,叉车,结构,2.4制动,第2讲P124,常用行车制动：方式：气压动力制动结构：空压机、油水分离器，制动控制阀，压力控制阀、制动气管总成，储气罐总成，制动器原理：发动机通过皮带（齿轮）传动带动空压机将空气压进储气罐，储气罐通过制动控制阀和制动气室接通，当踩下制动踏板时储气罐内的压缩空气经过控制阀进入制动气室，在空气压力作用下制动气室推杆向外伸出，转动制动凸轮使得制动器的两蹄撑开压向制动毂产生制动作用。放松制动踏板时，控制阀关闭从储气罐来的空气通路。同时使制动气室内的空气从排气阀排到大气中去，制动蹄在回位弹簧的作用下拉回原位，制动效果消失。,叉车,结构,2.4制动,第2讲P125,停车制动：方式：机械式驱动机构作用：保证能达到长时间的制动目的，或者脚制动失灵时紧急制动结构：制动操纵机构、软轴、手制动器总成、限位机构、回位弹簧及相关联接件原理：拉起制动手柄，通过软轴传动，改变制动器摇臂的角度，在机械机构的作用下，使得制动器制动蹄片张开，产生制动，此时制动手柄在限位装置的作用下，处于拉起状态，实现长时间的制动效果。放开制动手柄后，制动蹄片在回位弹簧的作用下，回到原来的位置，制动效果消失,叉车,结构,2.4制动,第2讲P126,谢谢大家！,鼓式制动器按制动器效能分类：1、领从蹄式（LT）如图a所示，当制动鼓正向或反向旋转时，总是有一个领蹄和一个从蹄。2、双领蹄式（2L），如图b，当制动鼓正向旋转时两蹄均为领蹄，而当制动鼓反向旋转时两蹄均为从蹄。,附件：叉车制动器原理及使用说明,3、双向双领蹄式（D2L）如图c所示，当制动鼓正向式反向旋转时两蹄均为领蹄。4、双从蹄式（2T）如图d所示，当制动鼓正向旋转时两蹄均为从蹄，而当制动鼓反向旋转时两蹄均为领蹄。,5、单向伺服式（US）如图e所示，仅在制动鼓的某一旋转方向上，才能借助摩擦力的作用使施加力的效能增高。6、双向伺服式（DS）如图f所示，在制动鼓的正、反两个旋转方向上，均能借摩擦力的作用使施加力的效能增高。一般来说，领蹄的效能因数为从蹄的3倍：伺服式制动器中次领蹄（由主领蹄通过连接杆张开的制动蹄）的效能因数也约为主领蹄（由轮缸活塞张开的制动蹄）的3倍。,领从蹄式制动工作原理如图所示：带有摩擦片的制动蹄1、2通过支承销5、3铰装在制动底板上。制动时轮缸活塞对制动蹄施加力P，使其绕支承销转动，并抵靠在制动鼓4表面上。这时制动蹄1、2分别受到制动鼓作用的法向力Y1、Y2（此处假定合力作用在中心线上）和切向力X1、X2，而制动蹄的切向反力对制动鼓产生一个与其旋转方向相反的制动力矩（X1+X2）Rb（Rb为制动鼓工作半径）。,由右图可见，制动蹄1张开时的转动方向与叉车前进时制动旋转方向（即正向旋转，如箭头所示）相同。由于力X1与力P绕支承销5的力矩方向相同。由于X1与力P绕支承销5的力矩方向相同，使蹄对鼓的压紧力和相应的摩擦力增大，即产生了使效能增高的“助势”作用，因而被称作领蹄L。反之，制动蹄2张开时的转动方向与制动鼓旋转方向相反，力X2与力P绕支承销3的力矩方向也相反，使蹄对鼓的压紧力和摩擦力减小，即产生“减势”作用，因而称作从蹄T。当叉车倒驶时制动鼓方向旋转，蹄1由领蹄变为从蹄，蹄2则由从蹄变为领蹄。,双向增力鼓式制动器制动原理如图所示:在制动时，前蹄只受张力F，由于前蹄自行增势作用，造成比F大得多的支点反力F，而后蹄则受力F和F。同时制动蹄还承受由于制动鼓作用于摩擦片材料上的正压力FN1、FN2及其摩擦力Ff1、Ff2。,1.5T,3T制动间隙自调工作原理当车辆前行制动时，制动分泵将两制动蹄两端推开，在制动鼓的摩擦力作用下，两蹄沿顺时针旋转，蹄1上端紧压在支承销上，此时，弹簧挂板及棘爪保持相对位置不变，自调机构不工作。当车辆后退制动时，制动分泵将两制动蹄上端推开，在制动鼓的摩擦力作用下，两蹄沿逆时针旋转，蹄2上端紧压在支承销上，蹄1在张开的同时，导向块随蹄1改变了的位置，弹簧挂板装置拉动棘爪，此时，若制动间隙没有超过正常间隙，棘爪在棘轮上滑动，间隙不调整。当制动间隙超过正常间隙时，棘爪拔动棘轮，实现间隙自调。每调整一齿，制动蹄张开直径0.04mm,1,2,图示为左制动器：制动旋转方向为正车方向。1、制动蹄12、制动蹄23、顶杆4、拉簧5、调整杠杆6、压簧座7、间隙调整器8、支承销,2T制动器自调原理,1,2,3,4,5,6,7,8,制动旋转方向,当车辆前行制动时，制动分泵将两制动蹄两端推开，在制动鼓的摩擦力作用下，两蹄沿逆时针旋转，蹄2上端紧压在支承销8上，此时，顶杆与调整杠杆保持相对位置不变，自调机构不工作。当车辆后退制动时，制动分泵将两制动蹄两端推开，在制动鼓的摩擦力作用下，两蹄沿顺时针旋转，蹄1上端紧压在支承销8上，蹄2在张开的同时，压簧座6定位调整杠杆5随蹄铁2运动向外运动。由于受弹簧4拉力作用，弹簧4拉住调整杠杆5头部，从而拉动调整杆杠5绕压簧座6做逆时针旋转运动，这时调整杆杠5的下端推动间隙调整轮7实现间隙自调，若制动间隙没有超过正常间隙，调整杠杆在间隙调整器7上滑动，间隙不调整。当制动间隙超过正常间隙时，调整杠杆拔动间隙调整器7，实现间隙自调。,2T制动器自调原理,1,2,3,4,5,6,7,8,制动旋转方向,制动器摩擦片外圆与制动鼓配合单边间隙应在0.25-0.4(3T)之间，装配时用拔动间隙调整器棘爪进行调整。试车时，若间隙过大（1.5mm)，应重新调间隙，调整方法：拿下底板上的橡皮堵塞，拔动间隙调整棘爪。制动接触面积达到80%后，不需再调整间隙。,试车磨合方法,试车间隙调整后，将前轮悬空踏脚踏板使前轮旋转，拉住手刹进行磨合，一般要求磨合500-800圈,制动器总成,检查和修理,检查时，如果发现磨损、损伤或任何其他情况，即根据需要进行修正或更换零件。（摩擦片距离铆钉1mm时，需更换制动蹄）目测检查检查零件是否有磨损损伤或异常情形,制动蹄安装方法1、手拉线挂入手拉杆，安装压簧座2、放入导向板，弹簧拉线装置至正确位置，先装入一侧上端回位弹簧3、放入导向块，钢丝绳从后端绕过，平整贴合蹄铁，然后挂入另一侧回位弹簧。,4、装入手推杆及推杆回位弹簧5、装入间隙自调器，安装下端回位弹簧,6、装入扭簧，棘爪与弹簧挂板弹簧挂好，放入销槽，拨动扭簧固定棘爪,手制动拉线安装原理及拆卸方法（套筒内径为11.5),制动鼓注：如果制动鼓的内径，因为磨损或研磨以至尺寸加大时，则应该采用加大尺寸制动摩擦片,制动分泵制动分泵活塞和泵体之间的间隙.间隙使用极限0.25,在调整螺钉上涂润滑脂润滑,放气时应注意的事项1.放气过程中储油壶内制动液的液位要保持一定的量。放气步骤2使制动踏板上下往复运动数次后，感觉有一定阻力，把它踩住。拧松制动器上的放气螺钉进行放气，再拧紧放气螺钉。重复以上操作，直到管路内无气泡排出。注意：必须使用符合要求的制动液，而且不同型号、不同生产厂家的制动液不允许混用。,润滑部件应经常加注2钙基润滑脂。蹄片与支承座接触处。制动蹄与底板六凸台接触处。钢丝绳一此同时导向块接触处。,常见问题分析,刹车疲软1、检查总泵或分泵是否泄漏，分泵排气是否排完(不同厂家制动液是否混用,分泵耐油型号是否正确）2、制动油压管路是否畅通，脚踏板能否正常回位。分泵油压能不能达到10MPa，油量满不满足30mL。3、摩擦片表面有无油污4、制动鼓圆跳动是否超差5、制动间隙是否过大6、摩擦系数与制动鼓材质或硬度满不满足设计要求,附件：内燃机讲座,1、内燃机的分类2、基本名词3、主要技术数据4、柴油机的四个行程,151,152,培训资料,柴油机原理、构造和故障维修,153,柴油机工作原理,第一章,154,一、内燃机分类方法,1、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直列式；V型（又称双列式）；对置式、W型、星形和X型等。,155,4、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。,156,8、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,157,二、基本名词,1、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、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、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、气缸工作容积(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,158,总和叫内燃机的工作容积，或叫发动机排量，用VL表示。5、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+VC6、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,159,例如490BPG/A490BPG柴油机的技术性能参数,160,三、柴油机的主要技术数据（例如490BPG，其它机型参照产品使用说明书）,1、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112、气门间隙（冷态）mm进气门0.35排气门0.453、静态供油提前角为181CA4、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95,161,冷却水出水温度7595主油道机油压力0.200.44MPa5、几种重要螺栓的扭紧力矩N.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127.41476、油底壳机油容量约等于6L7、配气相位图,162,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。,163,8、主要机件在工作中的协调关系,9、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,164,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,进气行程压缩行程作功行程排气行程,165,1、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、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）。,166,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、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17002000，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,167,气门均应关闭。4、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、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。,168,柴油机构造,第二章,169,一、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、柴油机结构示意图,170,2、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。,171,活塞连杆总成,172,曲轴飞轮总成,173,3、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。,174,气缸盖及配气机构,175,4、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）。,176,5、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。,177,燃油系统示意图,178,6、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）。,179,润滑系统示意图,180,181,7、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,182,8、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,1、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490,183,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、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。,184,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。,185,3、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、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。,186,5、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。,187,6、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、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。,188,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、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）。,189,柴油机使用和保养,第三章,190,一、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/CD15W/40机油，表示该机油既可用于要求使用SF15W/40级机油的汽油机，也可用于要求使用CD15W/40级机油,191,的柴油机。1、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、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。,192,3、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。,193,一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。,194,4、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1.63g/kW.h；优等品1.47g/kW.h。我公司出厂技术标准按一等品1.63g/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%1h1.63g/kW.h=48.25g*注：机油比重为0.85（即1L机油为850g，1kg机油为1.176L）。,195,二、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