汽车发动机构造与维修+柴油机辅助装置的检修

1、概概 述述 一、汽油机和柴油机的主要差别一、汽油机和柴油机的主要差别 1. 所用燃料不同：汽油与柴油相比较，汽油 的沸点低、易挥发；柴油不易挥发，但其自燃温 度低。 2. 点火方式不同：汽油机着火需火花塞点燃 ，即点燃式；而柴油机无需火花塞，着火方式是 压燃式。即柴油机采用将吸入的空气压缩以提高 空气温度，当温度超过柴油的自燃温度时，再喷 入柴油，雾化的柴油和空气混合，自行着火燃烧 做功。 模块七模块七 柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系 概述概述 二、柴油机与汽油机的主要优缺点对比二、柴油机与汽油机的主要优缺点对比 1.与汽油机相比，柴油机的优点是柴油机压缩 比大，动力性和经济性好，并且它没有

2、点火系统， 所以故障较少。 2.与汽油机相比，柴油机工作压力大，要求各相 关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比 较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷油嘴制造 精度要求高，所以成本较高。 3. 柴油机动力大、省油，但是振动噪声大。 4.柴油不易挥发，冬季冷车时启动困难。 所以，一般卡车、大型车辆、特种车辆大多使用柴 油发动机。 课题一课题一 柴油机燃料供给系的组成及故障排除柴油机燃料供给系的组成及故障排除 课题三课题三 柱塞式喷油泵的调试与检修柱塞式喷油泵的调试与检修 课题四课题四 VEVE喷油泵的调试与检修喷油泵的调试与检修 课题二课题二 喷油器的调试与检修喷油器的调试与检修 课题五课

3、题五 调速器的调试与检修调速器的调试与检修 课题六课题六 输油泵的检修输油泵的检修 课题七课题七 柴油机辅助装置的检修柴油机辅助装置的检修 模块七模块七 汽油机燃油供油系汽油机燃油供油系 1.供油提前装置的调整 技能点 知识点 废气涡轮增压装置的构造与工作原理 课题七 柴油机辅助装置的检修 2.废气涡轮增压装置的检验 现代柴油机为什么要装有废气涡轮增压装置？ 它起什么作用？如何使用和检修？ 废气涡轮增压系统利用增压器提高进气 压力以增加柴油机充气量。 增压技术是利用发动机排气的能量作动 力源，排气喷到涡轮叶片上驱动涡轮轴转动， 从而增加发动机的空气量，使过量空气系数 提高，进气温度上升，降低排

4、放污染，提高 发动机的动力性、经济性。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功 率30100甚至更多，还可减小单位功 率质量、缩小外形尺寸、节约原材料、降低 燃料消耗。实践证明：发动机加装废气涡轮 增压器后，如6135柴油机采用10ZJ2型径 流式涡轮增压器后，功率由118kW提高到153 kW,增加了30，燃料消耗率降低了 5.7。高原地区气压低，空气稀薄，增压 技术在高原地区使用更有必要。 涡轮增压器结构紧凑、体积小、效率高， 而且在节能、减少排放污染和降低噪声等方 面所发挥的重大作用。 一、废气涡轮增压器的类型一、废气涡轮增压器的类型 按驱动增压器按驱动增压器 所用能量来源所用能量来源 机械

5、增压机械增压 柴油机曲轴柴油机曲轴 驱动驱动 废气涡轮增压废气涡轮增压 柴油机排出的柴油机排出的 废气驱动废气驱动 复合增压复合增压 两种方法组合两种方法组合 一、废气涡轮增压器的类型一、废气涡轮增压器的类型 按涡轮增压器按涡轮增压器 压比不同压比不同 低压器低压器 压比小于压比小于1.41.4 中压器中压器 压比为压比为1.41.42.02.0 高压器高压器 压比大于压比大于2.02.0 压力升高比，简称压比是废气涡轮增压器 的一个主要性能指标，它是指压气机的出口压 力（增压压力）Pk与压气机进口压力Po之比值。 随着废气涡轮增压器制造质量的提高，以 及废气涡轮增压器与柴油机匹配技术的发展，

6、 目前柴油机正向高增压方向发展。 一、废气涡轮增压器的类型一、废气涡轮增压器的类型 按是否利用发动机按是否利用发动机 排气管内废气排气管内废气 的脉动能量的脉动能量 恒压式恒压式 脉动式脉动式 图7-70 废气涡轮增压器的基本 形式 一、废气涡轮增压器的类型一、废气涡轮增压器的类型 恒压式是把柴油机全部汽缸的排气歧管接到一根 排气总管内，再与增压器涡轮壳相连接。由于排气总 管容积较大，起稳压作用，因而管内的压力波动较小， 废气以某一压力沿着单一的涡轮壳进气道通向整个喷 嘴环。这种结构形式常用于大于高增压柴油机。 对脉冲式，就六缸柴油机而言，如其发火顺序为 153 624，一般将1、2、3缸的排

7、气道连接 到一根排气歧管。同时，把涡轮的喷嘴环根据排气管 的数目分组隔开使之互不干拢。这样可使排气管中的 压力造成尽可能大的压力波动，充分利用废气的脉冲 能量。 一、废气涡轮增压器的类型一、废气涡轮增压器的类型 脉冲式涡轮增压系统是利用废气中的脉冲动能， 故其效率比恒压式涡轮增压系统要高。一般在增压压 力大于300kPa时，常采用恒压式增压系统，目前在工 程机械所用的柴油机上，普遍采用低、中增压径流脉 冲式涡流增压器。 二、废气涡轮增压器的结构二、废气涡轮增压器的结构 径流式涡轮增压器由压气机、涡轮机和中间 壳体三部分组成。 压气机部分由压气机叶轮、压气机壳和扩压 器等组成单级离心式压气机；

8、涡轮机部分由涡轮壳、涡轮叶轮、喷嘴环和 涡轮端盖板等组成单级径流式涡轮机。 压气机叶轮与涡轮机叶轮装在同一根轴上构 成转子组，并支承在中间支承体两端的浮动轴承 上。中间支承体左端装有涡轮壳。 二、废气涡轮增压器的结构二、废气涡轮增压器的结构 图7-71 废气涡轮增压器工作原理 空气入口 排气出口 润滑油入口 润滑油出口 转子轴 压气机叶轮 扩压管 压气机壳 涡轮壳 涡轮 推力轴承 转子轴密封套 二、废气涡轮增压器的结构 三、废气涡轮增压器的工作原理三、废气涡轮增压器的工作原理 柴油机排出的高温高压废气经排气管进入涡轮 壳内的喷嘴环。由于喷嘴环通过的面积是逐渐收 缩的，因而废气的压力和温度下降，

9、流速提高。 高速的废气流冲击涡轮，使涡轮高速运转；废气 的压力、温度和速度越高，涡轮转速就越快。废 气最后排入大气。 与涡轮固装在同一转子轴上的压气机叶轮也 以相同的速度旋转，将经过空气滤清器的空气吸 入压气机壳，高速旋转的压气机叶轮把空气甩向 叶轮的外缘，使其速度和压力增加，并进入形状 为进口小出口大的扩压器。因此气流的流速下降 而压力升高，再通过断面由小到大的环形压气机 壳使空气流的压力继续提高，这些压缩的空气经 进气管进入汽缸与更多的柴油混合燃烧，以保证 发动机发出更大的功率。 五、废气涡轮增压器的润滑五、废气涡轮增压器的润滑 该涡轮增压器采用压力润滑。润滑油来自柴 油机的主油道，经过增

10、压器机油滤清器再次滤清 后，进入增压器的中间壳油腔，分两边流向浮动 轴承进行润滑和冷却，经其下部出油口流向曲轴 箱，形成循环的润滑油路。 涡轮增压器转子体转速高达每分钟数万转甚至 数十万转以上，不能使用易磨损的普通轴承，目 前普通采用浮动轴承。浮动轴承与转子轴之间、 与中间壳之间均有间隙，转子轴高速旋转时具有 压力的润滑油从中间壳体油腔进入轴承内、外间 隙，使浮动轴承与内外两层油膜中随转子轴同时 旋转，但其转速比转子轴低得多，从而使轴承对 轴承孔和转子轴的相对线速度大大下降。 六、中间冷却器六、中间冷却器 1中间冷却系 为提高充气系数，可增大压比。压比增大后，空 气温度随压比的升高而升高，空气

11、密度将随温度的升 高增长率降低，降低进气温度可提高其密度。 中冷器的冷却介质有水、油 和空气。水冷却的增压系统结构 庞大而复杂，多用于功率较大的 柴油机中。从压力机输出的部分 高压空气经抽气管道被引出，推 动空气涡轮风扇，以冷却进入进 气管的压缩空气。 中冷是提高涡轮增压柴油机功 率的一种方法，在不增热负荷的 情况下，功率可提高1520。 此外，采用中间冷却对降低排气 中有害物质NOx的含量也是有利的。 图7-72 空气冷 却式中冷器示意图 废气涡轮增压器的使用废气涡轮增压器的使用 1.使用注意事项 （1）维修好的增压器，使用前用手拔动转 子轴，检查有无卡滞或异响。在工作中若有尖 锐的响声应立

12、即停机。如果增压器出现振动现 象，可能是压气机叶轮、转子轴和涡轮叶轮损 坏。 （2）保证涡轮增压器可靠润滑及各连接处 可靠的密封。 （3）经常听察增压器运转情况，柴油机刚 刚停车后，增压器转子轴仍可继续运转1min. （4）在柴油机停机前应在怠速下运转3 5min，以便让润滑油带走增压器的热量，以免 烧损“O”型密封环、轴承咬死和中间壳变形。 废气涡轮增压器的使用废气涡轮增压器的使用 2.涡轮增压器损坏的原因 为保持增压柴油机良好的综合性能，在使用过程 中，必须用正确的方法进行维护。 因工作条件的环境状况差，可能造成涡轮增压器 损坏的原因有5个主要方面： （1）润滑油供给不足或供油滞后； （2

13、）外部杂物或泥沙进入润滑系统； （3）润滑油氧化或变质； （4）外部异物进入发动机进气或排气系统； （5）材料或制造装配不当。 二、涡轮增压器的检查二、涡轮增压器的检查 1从压气机壳和涡轮机壳上的观察孔检查两个 叶轮周缘边叶片尖梢，看有无磨擦现象。 2用手转动转子总成，检查旋转是不平顺，有 无拖滞。从转子的一端沿轴向推动转子，并旋转检 查有无磨擦。 3. 检查浮动轴承径向间隙，超限时应予以更换。 4. 涡轮增压器解体后，应检查浮动轴承的磨损、 毛刺和裂纹等情况，若磨损超限，则应更换；检查 压气机壳、涡轮壳和中间壳有无裂纹或变形，否则 应予以更换；检查压气机叶轮和涡轮机叶轮是否有 裂纹、破损或有

14、无与壳体刮伤过的痕迹，否则应予 以更换。 三、涡轮增压器总成的试验三、涡轮增压器总成的试验 增压器使用20002500h后应定期进行检查， 使其经常处于完好状态。 进气阻力的检查 在增压器前方约一个进 气管直径距离处安装一真空表。仪表接头须与 空气流方向垂直，启动柴油机至正常工作温度 后，维持在额定转速和满负荷工况下运行。记 录真空表读数。如进气真空超过84.7kPa，说 明有进气阻力，进入汽缸中的空气将会减少， 将导致柴油机功率下降，排烟量增大，此时应 清洁或更换空气滤清器滤芯，消除空气管弯曲 处或其他的阻力根源，或检查排气背压。 由两部分组成：静态调节（在静态时把供油提前 角调到合适值）；

15、动态自动调节（在柴油机运转时随 转速变化自动改变提前角）。 1静态供油提前角的调整 柴油机出厂前及工作一段时间或拆装后，都需要 进行供油提前角的检查与调整。柴油机曲轴上供油提 前角位置刻线准确对准机体上的标记，注意此时应保 证是在第一缸压缩上止点附近。标记对正后，观察喷 油泵的供油提前角壳体上的刻线与喷油泵泵体上的刻 线上否对齐。如果对齐，则说明供油提前角正确，如 不齐，则需通过联轴器来进行调整。 供油提前角调节装置供油提前角调节装置 （1）作用。在柴油机工作过程中，供油 提前角自动调节器根据发动机转速的变化自 动调节供油提前角，以改善发动机的动力性 和经常性。 2供油提前角自动调节器 供油提

16、前角调节装置供油提前角调节装置 图7-73 供油提前角自动调节装置结构图 （2）工作原理。 驱动盘连同飞块旋转。两个飞块向外甩， 追使从动盘也沿旋转方向转动一个角度，直 到调速器的弹力与飞块离心力平衡为止。 转速升高，飞块活动端便进一步向外甩 出，从动盘被迫再相对于驱动器前进一个角 度，到弹簧弹力足以平衡新的离心力为止， 供油提前角便相应地增大。反之，当柴油机 转速降低时，供油提前角则相应减小 供油提前角调节装置供油提前角调节装置 供油提前角调节装置供油提前角调节装置 图7-74 供油提前角自 动调节装置工作原理图 模块小结模块小结 1柴油机燃料供给系分低压油路和高压油路两大部分。低压油路 包

17、括油箱、输油泵、柴油滤清器和低压油管等；高压油路包括喷油泵、 喷油器、高压油管等。 2高压泵可分为柱塞泵和VE分配泵。其功用是根据柴油机的运行 工况和汽缸工作顺序，以一定的规律，定压、定时、定量地向喷油器输 送高压燃油。 3喷油器分为孔式和轴针式。其功用是根据混合气的形成与燃烧 的要求，将喷油泵供给的高压柴油以一定的压力、速度和射程，以及合 适的锥角喷入汽缸，使柴油雾化成细粒，以利于混合气的形成与燃烧 4为保证柴油机稳定、可靠地运转，还设有与喷油泵一体的调速 器，调速器的功用是根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量 ，使柴油机能够以稳定的转速运转，使之不发生超速和熄火。 模块小结模块小结

18、 5在长期使用过程中，喷油泵、喷油器、输油泵等由于磨损和渗 漏会出现故障，使供油量、供油时间、供油压力及喷射形状等发生变化 ，导致柴油机的动力性、经济性、可靠性变差，尤其是喷油泵、喷油器 出现故障后，应先在试验台上进行喷油压力、喷雾质量、密封性等性能 的检查和调试，使部件恢复其性能。否则，应由专业人员进行解体和检 修。 6喷油泵和喷油器拆装、检修时，应尽量使用专用工具，严禁乱 拆乱撬。对有装配位置要求零部件，如供油齿杆、控制手柄和调整螺钉 等，在分解前应作好记号，以防装错。对精密偶件，如柱塞偶件、针阀 偶件、出油阀偶件等，不得互换，严禁碰伤其表面，装配前还应进行密 封性和滑动性试验。 7喷油泵

19、总成（附调速器）装配后，应在试验台上进行调试，各 项性能必须符合规定要求。 一、填空题一、填空题 1柴油机燃料供给系由、和等组成。 2从柴油箱到喷油泵入口的这段油路是由输油泵建立的低压油路，一般为 MPa。 3柴油机的燃烧过程可分为四个阶段：即、和 。 4按结构形式，柴油机燃烧室分为和两大类。 5直接喷射式燃烧室配用式喷油器，喷油器开启压力在MPa。 6检修柴油机低压油路时,松开放气螺钉,用手驱动输油泵手柄,发现放气螺钉处流 出的是泡沫状柴油，且扳动手柄时感觉较轻，扳动七、八次也无改观，说明 至间的管路漏气。 7. 喷油器针阀的开启压力即喷油压力的大小取决于的预紧力。 8出油阀减压环带的作用是

20、在喷油泵后，使迅速下降，防止了 喷油器喷后现象。 9VE型分配泵柱塞的往复运动起作用；旋转运动起作用。 10 调速器的功用是根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的，使柴 油机能够以的转速运转，使之不发生和。 二、选择题二、选择题 1柴油机喷油泵在标定工况下各缸供油量相差不超过（ ） A. 34 B. 58 C. 1015 2VE分配泵的柱塞有（ ）根，柱塞具有压油和配油的双重作用。 A. 1 B. 4 C. 6 3VE分配泵的柱塞既作（ ）运动，又作（ ）运动。 A. 旋转 B. 曲线 C. 直线 4喷油泵每次泵出的油量取决于（ ）的长短。 A. 有效行程 B. 预备行程 C. 减压行程 5PT燃油系统中的高压是由（ ）建立起来的。 A. 输油泵 B. 喷油器 C. 喷油泵 6涡轮增压器采用压力润滑，润滑油来自（ ）。 A. 增压器内部 B. 喷油泵 C. 柴油机主油道 7柴油机发生“飞车”故障原因是因（ ）发生故障。 A. 调速器 B. 喷油器 C. 输油泵 8. 下列各项中,( )项是不可以调节的 A.喷油压力 B. 汽缸压力 C. 输油泵供油压力 1发动机供油提前角过大，缸内的压力、温度相对较低，延迟期加长，将导致工