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，以供蓄电池