内燃机使用与维护

1、河北省农村双带头人培养工程讲座 内燃机使用与维护 内燃机工作原理内燃机工作原理 农机具使用与维护 1、内燃机的构造、内燃机的构造 气缸气缸 活塞活塞 连杆连杆 曲轴（飞轮）曲轴（飞轮） 汽缸盖（进排气门）汽缸盖（进排气门） 农机具使用与维护 2、各种关系、各种关系 主体各部分之间的配合关系主体各部分之间的配合关系 l 气缸内装有活塞，活塞通过活塞销与曲轴相连。气缸内装有活塞，活塞通过活塞销与曲轴相连。 l 曲轴一端是飞轮，另一端接正时齿轮室曲轴一端是飞轮，另一端接正时齿轮室 l 汽缸盖位于气缸顶部，与气缸、活塞共同形成密封空汽缸盖位于气缸顶部，与气缸、活塞共同形成密封空 间，在其内部设有进排气

2、道和气门间，在其内部设有进排气道和气门 农机具使用与维护 主体各部分之间的运动关系主体各部分之间的运动关系 l 活塞在气缸内部作往复运动，通活塞在气缸内部作往复运动，通 过连杆推动曲轴转动过连杆推动曲轴转动 l 曲轴的旋转运动也可通过连杆曲轴的旋转运动也可通过连杆 推动活塞作往复运动推动活塞作往复运动 l 进排气门也随着活塞的运动在进排气门也随着活塞的运动在 适当时候开闭适当时候开闭 农机具使用与维护 主体各部分之间的运动数量关系主体各部分之间的运动数量关系 l 活塞在气缸中上下运动一次便活塞在气缸中上下运动一次便 可带动曲轴转半圈可带动曲轴转半圈 l 曲轴转一圈就推动活塞上下运动曲轴转一圈就

3、推动活塞上下运动 两次两次 l 此处的上下运动指，从上至下或此处的上下运动指，从上至下或 从下之上一次从下之上一次 农机具使用与维护 活塞行程活塞行程 l 活塞在上下止点间活塞在上下止点间 移动的距离移动的距离 l 对于四行程内燃机，对于四行程内燃机， 曲轴每转半圈（曲轴每转半圈（180度）度） 活塞运动一个行程活塞运动一个行程 农机具使用与维护 燃烧室容积燃烧室容积Vc 当活塞位于上止点当活塞位于上止点 时，活塞顶上部和汽缸时，活塞顶上部和汽缸 盖间的密闭空间盖间的密闭空间 气缸工作容积气缸工作容积Vh 当上下止点间气缸容积当上下止点间气缸容积 气缸总容积气缸总容积Va 燃烧室容积和工作容积

4、之和燃烧室容积和工作容积之和 内燃机总排量内燃机总排量 Vi 各缸工作容积之和各缸工作容积之和 N*Vh 农农机具使用与维护 4、内燃机的基本工作原理、内燃机的基本工作原理 流程图（四行程柴油机）流程图（四行程柴油机） 空气空气 气缸气缸 进气进气 门开门开 可燃混合气可燃混合气 柴油柴油 高高 压压 喷喷 射射 压压 缩缩 高温高压气体高温高压气体 压压 燃燃 推动活塞运动推动活塞运动 膨膨 胀胀 作作 功功 曲轴转动曲轴转动机械能机械能 四冲程柴油机工作原理流程图四冲程柴油机工作原理流程图 工作过程工作过程 农机具使用与维护 进气进气压缩压缩作功作功排气排气 动画演示动画演示 农机具使用与

5、维护 原理流程图（二行程汽油机）原理流程图（二行程汽油机） 1 进气孔进气孔 2 排气孔排气孔 3 换气孔换气孔 动画演示动画演示 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 曲柄连杆机构 1、曲柄连杆机构的功能、曲柄连杆机构的功能 是往复活塞式内燃机将是往复活塞式内燃机将 热能转变为机械能的主要热能转变为机械能的主要 机构机构 l 实现工作循环实现工作循环 l 改变运动形式改变运动形式 l 传递动力传递动力 l 完成能量转换完成能量转换 曲柄连杆机构 2、曲柄连杆机构的组成、曲柄连杆机构的组成 机体组机体组 活塞连杆组活塞连杆组 曲轴飞轮组曲轴飞轮组 曲柄连杆机构 机体组机体组 l 气缸体气缸体 l 气缸盖气

6、缸盖 l 气缸垫气缸垫 l 油底壳油底壳 l 汽缸套汽缸套 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构 活塞连杆组活塞连杆组 l 活塞活塞 l 活塞环活塞环 l 活塞销活塞销 l 连杆连杆 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构 曲轴飞轮组曲轴飞轮组 将活塞连杆组传来的气体将活塞连杆组传来的气体 压力转变为转矩，然后通压力转变为转矩，然后通 过飞轮传递到其他需要机过飞轮传递到其他需要机 械能的机构上械能的机构上 还用来驱动发动机的配气机构和水泵、发电机、空调机、风还用来驱动发动机的配气机构和水泵、发电机、空调机、风 扇等辅助装置扇等辅助装置 要求：有足够的强度和刚度，主要工作表面应耐磨且润滑可

7、靠要求：有足够的强度和刚度，主要工作表面应耐磨且润滑可靠 配气机构配气机构 配气 1、配气机构的类型、配气机构的类型 按气门的布置型式按气门的布置型式 l 气门顶置式气门顶置式 l 气门侧置式气门侧置式 配气 按凸轮轴的布置型式按凸轮轴的布置型式 l 凸轮下置式凸轮下置式 l 凸轮中置式凸轮中置式 l 凸轮上置式凸轮上置式 配气 按曲轴和凸轮轴的传动方式按曲轴和凸轮轴的传动方式 l 齿轮传动齿轮传动 l 链条传动链条传动 l 同步带传动同步带传动 配气 2、顶置式配气机构、顶置式配气机构 组成组成 l 气门组件气门组件 l 传动组件传动组件 l 驱动组件驱动组件 配气 l 气门组件气门组件 气

8、门气门 气门座气门座 气门弹簧气门弹簧 为何有两个弹簧？为何有两个弹簧？ 配气 l 传动组件传动组件 挺柱挺柱 推杆推杆 摇臂摇臂 l 驱动组件驱动组件 凸轮轴凸轮轴 凸轮凸轮 配气 工作过程工作过程 l 打开气门打开气门 l 关闭气门关闭气门 配气 气门间隙气门间隙 为保证配器机构个零件受热膨胀为保证配器机构个零件受热膨胀 后气门仍能密闭，当气门关闭时，后气门仍能密闭，当气门关闭时， 气门杆尾端与摇臂之间应留有适气门杆尾端与摇臂之间应留有适 当间隙，称气门间隙当间隙，称气门间隙 间隙的产生？间隙的产生？ 过大？过大？ 过小？过小？ 不留气门间隙或过小：气门关闭不不留气门间隙或过小：气门关闭不

9、 严，功率下降；严，功率下降； 过大过大 ：气门开启延迟，关闭提前，：气门开启延迟，关闭提前， 降低功率。降低功率。 配气 气门间隙调整气门间隙调整 应先找到压缩上止点应先找到压缩上止点 1.气门弹簧气门弹簧 2.气门弹簧座气门弹簧座 3.气门气门 4.厚薄规厚薄规 5.摇臂摇臂 6.起子起子 7.扳手扳手 8.锁紧螺母锁紧螺母 9.调整螺钉调整螺钉 10.推杆推杆 怎么找？怎么找？ 配气 配气相位配气相位 冷却系冷却系 冷却系 1 1、功能、功能 把受热零件吸收的把受热零件吸收的部分部分 热量热量及时及时散发出去，保证散发出去，保证 发动机在发动机在最适宜最适宜的温度状的温度状 态下工作态下

10、工作 冷却系 2 2、水冷系的组成、水冷系的组成 散热器散热器 风扇风扇 水泵水泵 冷却强度冷却强度 调节装置调节装置 冷却系 散热器散热器 风扇风扇 水泵水泵 冷却系 冷却强度调节装置冷却强度调节装置 根据发动机不同工况和不同使用条件，改变冷却系的散热根据发动机不同工况和不同使用条件，改变冷却系的散热 能力，即能力，即改变冷却强度改变冷却强度，从而保证发动机经常在，从而保证发动机经常在最有利最有利的温度的温度 状态下工作状态下工作 改变冷却强度通常有改变冷却强度通常有两种调节方式两种调节方式 一种是改变通过散热器的空气流量一种是改变通过散热器的空气流量 A A、百叶窗、百叶窗 B B、自动风

11、扇离合器、自动风扇离合器 一种是改变冷却液的循环流量和循环范围一种是改变冷却液的循环流量和循环范围 节温器节温器 冷却系 冷却液的循环流量和循环范围冷却液的循环流量和循环范围 节温器装在冷却水循环的通路中节温器装在冷却水循环的通路中,根据发动机负荷大小和水根据发动机负荷大小和水 温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷 却强度。却强度。 蜡式节温器蜡式节温器 润滑系润滑系 润滑系 1 1、润滑原理、润滑原理 平面平面曲面曲面 润滑系 3 3、润滑的方式、润滑的方式 飞溅润滑飞溅润滑 2 2、润滑的功用、润滑的功用 减磨减磨 、

12、清洗、清洗 、冷却、冷却 、密封、密封 、防锈、防锈 润滑系 综合润滑综合润滑 润滑系 4 4、润滑系的组成、润滑系的组成 机油泵机油泵 滤清装置滤清装置 检视装置检视装置（仪表仪表 、油面标尺、油面标尺） 各种阀门各种阀门（限压阀限压阀 安全阀安全阀 傍通阀傍通阀） 机油散热器机油散热器 动画演示动画演示 润滑系 柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系 燃油供给 1 1、柴油机燃料供给系的功能、柴油机燃料供给系的功能 根据柴油机工作要求，根据柴油机工作要求， 定时定时供给供给定量定量、定压定压的的 柴油柴油 完成柴油和空气供给以完成柴油和空气供给以 及可燃混合气的及可燃混合气的形成形成、燃燃 烧烧

13、和废气的和废气的排出排出任务任务 燃油供给 2 2、柴油机燃料供给系组成、柴油机燃料供给系组成 空气供给装置空气供给装置 柴油供给装置柴油供给装置 燃烧室燃烧室 废气排出装置废气排出装置 1 1油箱油箱 2 2沉淀杯沉淀杯 3 3柴油滤清器柴油滤清器 4 4柴油泵柴油泵 5 5高压油泵高压油泵 6 6 高压油管高压油管 7 7废气排出管废气排出管 8 8燃烧室燃烧室 9 9 喷油器喷油器 10 10 进气道进气道 11 11 回油管回油管 燃油供给 空气滤清器空气滤清器 增压器增压器 进气管、进气道进气管、进气道 3 3、空气供给装置、空气供给装置 任务是任务是滤清滤清空气并空气并引导引导 充

14、足充足的空气进入气缸。的空气进入气缸。 燃油供给 空气滤清器空气滤清器 农用内燃机经常在灰尘含量大农用内燃机经常在灰尘含量大 的环境中工作，含有大量的砂粒，的环境中工作，含有大量的砂粒， 如果随空气一道进入气缸，就会加如果随空气一道进入气缸，就会加 快气缸壁、活塞、活塞环、气门与快气缸壁、活塞、活塞环、气门与 气门座等的磨损。降低使用寿命。气门座等的磨损。降低使用寿命。 湿式空气滤清器湿式空气滤清器 离心除尘罩离心除尘罩 出尘口出尘口 气道气道 金属丝滤网金属丝滤网 油盘油盘 一级惯性粗虑一级惯性粗虑 二级湿惯性过滤二级湿惯性过滤 三级湿过滤三级湿过滤 导向叶片导向叶片 燃油供给 排气道和排气

15、管排气道和排气管 燃油供给 增压器增压器 废气涡轮增压废气涡轮增压 利用在废气利用在废气排出时所包含排出时所包含 的能量推动安装在排气道的能量推动安装在排气道 上的涡轮机构旋转上的涡轮机构旋转, ,通过通过 涡轮轴带动进气道中的空涡轮轴带动进气道中的空 气压缩机进行气压缩机进行对进入气缸对进入气缸 的新鲜气体增压的新鲜气体增压, ,有利于有利于 进气充分进气充分, ,进而有利于燃进而有利于燃 料燃烧。料燃烧。大大提高了经济大大提高了经济 性性 燃油供给 降低废气排出时的降低废气排出时的噪音噪音和消除和消除残余火花残余火花 4 4、废气排出装置、废气排出装置 消声器消声器 燃油供给 柴油箱柴油箱

16、 输油泵输油泵 柴油滤清器柴油滤清器 喷油泵喷油泵 喷油器喷油器 燃烧室燃烧室 5 5、柴油供给、柴油供给 燃油供给 柴油滤清器柴油滤清器 出油道出油道 旁通阀旁通阀 进油管进油管 纸滤芯纸滤芯 燃油供给 喷油泵喷油泵 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 功用：按照发动机的工作顺序、负荷大小，功用：按照发动机的工作顺序、负荷大小，定时、定量、定压定时、定量、定压 地向地向喷油器喷油器输送高压柴油输送高压柴油 燃油供给 由泵体由泵体 、柱塞偶件、柱塞偶件、出油阀偶件等组成、出油阀偶件等组成 精密偶件：精密偶件：柱塞偶件柱塞偶件 出油阀偶件出油阀偶件 柱塞式喷油泵结构柱塞式喷油泵结构 柱塞式喷油泵简图柱塞式

17、喷油泵简图 燃油供给 柱塞泵泵油原理柱塞泵泵油原理 喷油泵在喷油泵在凸轮与柱塞弹簧凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运的作用下，迫使柱塞作上、下往复运 动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。 进油过程进油过程 供油过程供油过程 回油过程回油过程 燃油供给 结论：结论： 柱塞往复运动总行程柱塞往复运动总行程L L是不变的，由凸轮的升程决定是不变的，由凸轮的升程决定 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程，供油行程不柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程，供油行程不 受凸轮轴控制，是可变的受凸轮轴控制，是可变的 供油开始时刻不随供

18、油行程的变化而变化供油开始时刻不随供油行程的变化而变化 转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量 燃油供给 柱塞泵油量调整装置柱塞泵油量调整装置 油量调节机构是根据柴油机负荷和转油量调节机构是根据柴油机负荷和转 速的变化相应改变喷油泵的供油量。速的变化相应改变喷油泵的供油量。 改变供油量的办法是转动柱塞，通过改变供油量的办法是转动柱塞，通过 改变供油行程来完成的。改变供油行程来完成的。 燃油供给 喷油器喷油器 将喷油泵供给的高压柴油，以一将喷油泵供给的高压柴油，以一 定的压力，呈雾状喷入燃烧室定的压力，呈雾状喷入燃烧室 构造：构造： 喷油器体喷油器体

19、 、针阀偶件针阀偶件 、挺住、挺住 、调、调 压弹簧压弹簧 、调压螺钉、调压螺钉 、回油管接头、回油管接头 1 1 回油管接头回油管接头 2 2螺母螺母 3 3调整螺钉调整螺钉 4 4弹簧弹簧 5 5高压油管接头高压油管接头 6 6紧帽紧帽 7 7针阀针阀 8 8针阀体针阀体 9 9钢球钢球 1010挺住挺住 1111喷油器体喷油器体 燃油供给 工作过程工作过程 喷油喷油 停油停油 燃油供给 6 6、调速器、调速器 发动机负荷发动机负荷发动机转速发动机转速供油量供油量 发动机负荷发动机负荷发动机转速发动机转速供油量供油量 无调速器时发动机运转与外部负荷的关系无调速器时发动机运转与外部负荷的关系 “飞车飞车” 熄火熄火 燃油供给 1 1喷油泵柱塞喷油泵柱塞 2 2供油拉杆供油拉杆 3 3操纵操纵 杆杆 4 4高速限制弹簧高速限制弹簧 5 5怠速限制螺怠速限制螺 钉钉