柴油机知识学习资料

柴油机知识学习资料

第一节柴油机概述

一、柴油机类型

柴油机是装载机工作的动力源，按柴油机每循环冲程数（行程）可分为二冲

程柴油机和四冲程柴油机。二冲程柴油机是指活塞连续运行二个冲程（即曲轴旋

转一圈）完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机；四冲程柴油机是指活塞

连续运行四个冲程（即曲轴旋转两圈）完成一个工作循环的称为四冲程柴油机。

柴油机还可以按进气方式、冷却方式、转速高低、汽缸数等进行分类。轮式装载

机一般采用的是四冲程、水冷、多缸、高速柴油机。

WD615型柴油机外形图

二、柴油机的基本名词定义

（1）上止点-活塞离曲轴旋转中心最远的位置。

（2）下止点-活塞离曲轴旋转中心最近的位置。

(3)活塞行程-上、下止点之间的距离，用符号s表示，单位为mm。

(4)曲柄半径-曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，用符号r表示，单位为mm,

则s=2r

(5)气缸工作容积活塞由上止点运动到下止点，活塞顶部所扫过的容积，

8

用符号Vs表示，单位为L,则Vs=(ir/4)dZsKT式中d—气缸直径,单位为mm。

S—活塞行程，单位为mm。

(6)燃烧室容积(余隙容积)活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积用符号

(7)气缸最大容积活塞位于下止点时，活塞顶部1：方的容积，

用符号Vf表示，则：V=VS|VC

(8)内燃机排量气缸工作容积Vs与内燃机

2

气缸数i的乘积，用符号V8t表示，则V&nY；一(n/4)d-sl(^

(9)压缩比气缸最大容积Vt与燃烧室存积Vc之比，用符号£读示，

则E=V,/VC=l+V/V

rIIsJVrz

基本名词的定义

1一气缸2—活塞3—连杆4一曲柄销5—曲柄6一曲轴

柴油机的四个工作过程

四冲程柴油机工作循环如图所示，由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气

冲程组成一个工作循环。

第一冲程活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活

塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。在这个冲程中，进气门打

开，新鲜空气被吸入气缸。因此，第一冲程又称为进气冲程。

第二冲程活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。在这

个冲程中，气缸内的气体被压缩，故称为压缩冲程。

第三冲程活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。在

这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。

第四冲程活塞再由下止点移动到上止点，即曲柄由540°转到720°。在

这个冲程中排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出气缸，又称为排气冲程。

四冲程柴油由上述四个冲程组成了一个工作循环，为了便于讲解，现对四冲

程柴机(自然吸气)的四个工作过程分别进行阐述。

1.进气过程

进气过程是由进气门开始开启到进气门关闭为止。为了获得较多的进气量,

活塞到达上止点前进气门就开始开启。当活塞到达上止点时，进气门和进气门座

之间已有一定的通道面积。活塞由上止点下行不久，气缸内的压力很快低于大气

四冲程柴油机工作过程

(a)进气过程(b)压缩过程(c)作功过程(d)排气过程

压力，形成了真空，空气在大气压力作用下经空气滤清器、进气管道、进气门充

入气缸。当活塞到达下止点时，空气还具有较大的流动惯性继续向气缸内充气,

为了充分利用气体流动的动量，使更多的空气充入气缸，进气门在下止点之后才

关闭。

在进气门关闭之前，由于气体流动惯性的作用使气缸内的气体压力有所回升,

但由于气体流动的节流损失，气缸内的压力仍低于外界大气压力Pa,进气终点

压力Ps约为（0.8—0.95）Pa。充入气缸的空气与燃烧室壁及活塞顶等高温机件的

接触，以及与上一循环没有排净而留在气缸内残余废气的混合,使进气温度升高。

进气终点温度Ts可达30-65℃O

2.压缩过程

当进气行程终了时，活塞继续在曲轴的推动下越过下止点而向上止点移动。

由于此时进气门和排气门都关闭，所以活塞上移时气缸容积逐渐减小，缸内空气

逐渐被压缩，其压力和温度也随之逐渐升高直至活塞到达上止点时，空气完全被

压缩至燃烧室内，此时压力可达30—50Kg.f/cm2,温度可达680—730℃,这就

为柴油喷入气缸后的着火燃烧和充分膨胀创造了必要条件。柴油的自燃温度约在

300C左右，为保证柴油喷入气缸后能及时迅速燃烧和冷启动时可靠着火，其压

缩终点温度应高出于柴油自燃温度的一倍左右。压缩终了的状态参数主要决定于

空气的压缩程度，也就是压缩前活塞处于下止点时气缸中气体所占有的容积（即

气缸总容积Vt）与压缩后活塞处于上止点时气体所占有的容积（即燃烧室容积Vc）

之比，此比值称为压缩比，以符号£C表示。eC=Vt/VC=l+VS/VC

3.做功行程（膨胀行程）

在压缩行程接近终了，活塞到达上止点前的某一时刻，柴油开始（并经历一

小段时间）从喷油嘴以高压喷入燃烧室而形成油雾状，并在高温压缩空气中迅速

蒸发而混合成可燃混合气（这种在气缸内部形成可燃混合气的方式称为“内混

合”），随后便自行着火燃烧放出大量热量，使气缸中的气体温度和压力急剧升

高，最高温度可达2000℃左右，最高爆发压力可达60—90Kg.f/cm2（随燃烧室

的结构型式不同而有所差异，增压及增压中冷柴油机此数值还要更高）。由于此

时进气门和排气门是关闭着的，所以高温高压气体便膨胀而推动活塞内上止点迅

速向下止点移动，并通过连杆的传递而迫使曲轴旋转对外输出动力。这样，热能

便转化成了机械功。随着活塞的下移，气缸内的气体压力和温度也随之逐渐降低，

待活塞接近下止点时，做功行程便告终了，此时缸内压力降到3—4Kg.f/cm2o,

而温度降到800—900℃o

4.排气行程

做功行程终了，曲轴靠飞轮的转动惯性继续旋转，推动活塞越过下止点向上

止点移动。这时排气门开启，进气门仍关闭。由于膨胀后的废气压力仍高于外界

大气压力，所以废气在此压差作用下，以及受活塞的排挤作用下，迅速从排气门

排出。出于受到排气系统的阻力作用，因此排气终了时的缸内废气压力仍略高于

大气压力，约为1.05—L25Kg.f/cm2.温度约为300—700℃（在排气门附近）。

由于燃烧室占有一定的容积，以及上述排气阻力的影响，因此废气不可能完

全排出，留下的残余废气在下一工作循环进气时与新鲜空气混合而成为工作混合

气。残余废气愈多，对下一工作循环的不良影响愈大，因此希望废气排得愈干净

愈好。

柴油机经过上述四个连续行程后，便完成了一个工作循环，当活塞再次从上

止点向下止点移动时，又将开始新的工作循环。如此周而复始的继续下去，柴油

机便能保持连续运转而对外做功。

三、柴油机的组成

柴油机一般由以下机构和系统组成：

1.曲柄连杆机构和机体组件

曲柄连杆机构是柴油机最基本的运动部件和传力机构，它将活塞的往复直

线运动转变为曲轴的旋转运动，并将作用在活塞上的燃气压力转变为转矩，通过

曲轴向外输出；机体组件是柴油机的基础和骨架，几乎所有的运动部件和辅助系

统都支承和安装在它的上面。

曲柄连杆机构主要包括活塞组、连杆组和曲轴飞轮组等运动组件；机体组件

主要包括气缸体、气缸盖和曲轴箱等。

2.配气机构

柴油机配气机构的功用是适时地开闭进、排气门，使新鲜空气进入气缸，

使废气排出气缸。它主要包括气门组、传动组（包括挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、

凸轮轴、正时齿轮）、空气滤清器、进排气管以及消声器等。

3.燃料供给系

柴油机燃料供给系的功用是根据工况需要，定时、定量、定压地向燃烧室

内供给一定雾化质量的洁净柴油，并创造良好的燃烧条件，以满足燃烧过程的需

要。它主要包括燃油箱、输油管、输油泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器以及调

速装置等。

4.润滑系

润滑系的任务是将机油（润滑油）送到柴油机各运动零部件的摩擦表面，减

小零部件的摩擦和磨损，流动的机油可以带走摩擦表面产生的热量，并可清除

摩擦表面上的磨屑等杂物。另外，机油还具有辅助密封以及防锈等作用。因此，

润滑系统是保证柴油机连续可靠工作、延长柴油机使用寿命的必要条件。润滑

系主要包括机油泵、机油集滤器、机油滤清器、机油散热器、润滑油道、调压阀、

机油标尺以及油底壳等。

5.冷却系

冷却系的功用是将受热零部件所吸收的多余热量及时地传导出去，以保证

柴油机在适宜的温度下工作，不致因温度过高而损坏机件，影响柴油机工作。

因此，冷却系也是保证柴油机连续可靠工作的必要条件。冷却系按使用的冷

却介质的不同可分为水冷却系和风（空气）冷却系两种。水冷却系主要包括气

缸体及气缸盖内的冷却水套、水泵、散热器、风扇、水温调节装置（节温器）

以及冷却水管路等。而风冷却系则主要由气缸体及气缸盖上的散热片、导流罩以

及风扇等组成。

6.起动系

起动系的主要功用是为柴油机的起动提供动力及创造有利条件。它主要包

括起动机及使柴油机易于起动的辅助装置（如预热装置）等。

第二节机体组件

机体组件主要由气缸体、气缸套、气缸盖和气缸垫等零部件组成。柴油机

上几乎所有的零部件都安装在机体上，所以机体是柴油机的基础和骨架。

一、气缸体

水冷柴油机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸-曲轴箱，简称为气缸

体。在气缸体上半部，有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，

称为气缸。下半部为支承曲轴的曲轴箱。作为发动机各个机构和系统的装配基

体，气缸体本身应具有足够的刚度和强度。其结构型式可分为平分式气缸体、龙

门式气缸体、隧道式气缸体三种。

发动机机体是将主轴承盖和主轴承座铸成一个整体，称为隧道式气缸体。

这种结构型式的气缸体，不但刚度最好，而且结构紧凑，可以缩短发动机的轴向

尺寸。但工艺性差，曲轴拆装也不方便，而且使用滚动轴承，成本较高。有的柴

油机则是主轴承盖与曲轴箱（亦称框架）铸为一体，曲轴箱与气缸体结合面在曲

轴中心线剖开，用螺栓连接，这种隧道式结构不仅有很好的刚度，而且可以采用

滑动轴承，减少了噪音，提高了使用寿命。（如图）

二、气缸套

由于气缸在高温、高压、活塞高速往复运动以及润滑不良的情况下工作，磨

损是很大的。为了提高气缸表面的耐磨性，有些发动机的气缸体用加入少量合

金元素，如锲、帽、铭、磷、硼等元素的优质铸铁材料制成。但气缸体全部使

用优质耐磨材料，将会造成材料的极大浪费。所以，近年来广泛采用在机体内

镶入单独制成的气缸套结构。这样就可以用更加耐磨的材料做气缸套，以延长

气缸的使用寿命。而气缸体则用一般铸铁材料做成，以降低成本。

常用的气缸套有干式和湿式两种。

1.干式气缸套

外壁不直接与冷却水接触的气缸套为干式气缸套。干式气缸套的壁很薄，一

般只有1〜3毫米，采用合金铸铁制造。干式气缸套外园与机体上的座孔以过盈

配合装配，装配时应保持气缸体与气缸套间有一定的压入过盈量，过盈量太大会

造成气缸破裂或热变形；过小则会造成气缸套松动，并影响气缸套与机体间的热

交换。气缸套的取出，必须采用专用拆具，更换气缸套时必须保证气缸套外壁干

燥、清洁并不得涂油。

2.湿式气缸套

外壁直接与冷却液接触的气缸套称为湿式气缸套。湿式气缸套的壁比干式

气缸套厚，一般为5〜8毫米。气缸套的外表面有两个保证径向定位的凸出的圆

环带分别称为上支承定位带和下支承定位带。

气缸套的轴向定位是利用上端的凸缘。为了密封和调整的需要，大部分气

缸套的凸缘下面都装有紫铜垫片。在更换气缸套时应注意使用该调整垫片调整

气缸套高出气缸体的高度，使各缸基本一致。

气缸套的上支承定位带直径略大，与气缸套座孔配合较紧密。下支承密封

带与座孔配合较松，通常装有1〜3道橡胶密封圈来封水。常用的密封结构型式

有两种，一种是将密封环槽开在气缸套上，将具有一定弹性的橡胶密封圈装入环

槽内；另一种型式则是将安装密封圈的环槽开在气缸体上。由于后一种结构工

艺性差，因此柴油机上常用前一种结构。

气缸套装入座孔后，通常气缸套顶面略高出气缸体上平面0.05~0.15毫米。

这样当紧固气缸盖螺栓时，可将气缸垫压得更紧，以保证气缸的密封性，防止

冷却液和气缸内的高压气体窜漏。湿式气缸体的优点是在气缸体上没有封闭的

水套，铸造方便，容易拆卸、更换，冷却效果也较好。其缺点是气缸体的刚度

差，容易漏气、漏水。湿式气缸套广泛应用于柴油机上。

由于活塞在气缸内高速运行，气缸套与活塞（环）之间会产生磨损。当活

塞与气缸套（壁）的磨损超过极限值时，柴油机就会出现烧机油冒兰烟、功率下

降、起动困难等故障。这时，一般可以通过更换活塞环的方法予以解决；也可以

通过镶磨气缸，加大活塞（环）的方法修理，但要选配加大同级修理尺寸的活

塞、活塞环等，从而恢复标准配合间隙。馍磨气缸的修理方法，一般只用在装

有干式气缸套的柴油机，装有湿式气缸套的柴油机一般采用更换气缸套的方法进

行修理。

三、飞轮壳

飞轮壳上一般铸有耳形平台，经铳削加工，其中下端两侧平台与发动机后支

撑连接固定于车架上，起发动机支撑作用。

飞轮壳为铸铁薄壁件，因此在拆卸、安装时应注意：

(1)拆卸时：因飞轮壳与机体结合面涂有密封胶，不易取下.应用撬杠上下、

左右均匀撬动，不可用力从单侧猛撬，不能用锤击，以免损伤飞轮壳。

(2)飞轮壳与发动机机体连接面，在安装时，需涂510乐泰密封胶，用螺栓把

紧。安装时：①注意双头螺栓安装一定要到位。拧入丝扣太少，容易使螺丝孔滑

扣损坏。若已损坏，可用丝攻重新攻丝。②与缸体结合拧紧的螺栓要按规定顺序

和方法紧固。使各螺栓扭矩基本一致，受力均匀，可避免受形和裂纹。

四、气缸盖与气缸垫(如下图)

1.气缸盖

气缸盖的主要功用是密封气缸上部，与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。

气缸盖直接接触高温燃气，承受螺栓预紧力、燃气压力和交变应力的作用。要求

气缸盖有一定的强度和刚度，冷却可靠及结合面平整等，以保证可靠密封。气缸

盖一般采用铸铁铸造，也有用铝合金铸造的。气缸盖内部有冷却水套，其端面上

的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通，以便利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

柴油机的气缸盖上还设有进排气门座、气门导管孔、进排气通道及安装喷油器的

座孔等。

气缸盖与气缸垫

2.气缸垫

气缸垫是气缸盖和机体接合面之间的弹性密封元件，其功用是填补结合面上

的微观孔隙，进一步保证结合面处有良好的密封性。

3.气缸盖螺栓

气缸盖螺栓是紧固气缸盖和气缸体的联接体，它的分布位置对气缸盖和气缸

体的受力情况以及密封可靠性等都有直接影响。所以每个气缸盖周围，均有四个

以上的气缸盖螺栓。

气缸盖螺栓受力严重，一般采用优质合金钢制成。为了保证结合面具有良好

的密封性，要求气缸盖螺栓具有一定的预紧力。但预紧力过大，会使螺栓遭到

疲劳破坏，也会造成气缸盖翘曲变形，以致漏气、漏水，甚至冲坏气缸垫等事故。

气缸盖在拆卸时都必须按由中间对称、交叉地向四周拆卸；而在拧紧气缸

盖螺栓时，则必须按照由中间对称、交叉地向四周扩散的顺序分2〜3次拧紧。铸

铁材料的气缸盖应在热车时拧紧。以达到使气缸盖受力均匀，不发生翘曲。

第三节曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是将燃烧室中的工作混合气燃烧时放出的热能转化为机械能

的重要机构。

它主要包括曲轴飞轮组和活塞连杆组。

一、曲轴飞轮组（如下图）

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和扭转减振器等零件组成。

曲轴飞轮组

1.曲轴

曲轴的功用是承受、传递连杆传来的力，并驱动其它机构或装置工作。它

通常由曲轴前端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、曲轴后端等部分组成。

曲轴可分为整体式和组合式两种。整体式曲轴的强度和刚度好，结构紧凑,

重量轻，工作可靠，使用广泛。组合式曲轴采用单个曲拐单独制造，然后用螺栓

装配成完整曲轴的方法制造，这种曲轴系列产品制造简单，使用中若某段损坏时

可单独更换，不致将整根曲轴报废，但结构复杂，加工精度要求高。

主轴颈是曲轴在缸体上的支承部分，根据支承情况，曲轴可分为全支承和

非全支承两种。全支承曲轴是在每个相临的两个气缸间（即每道连杆轴颈两端）

都设有支承点。否则为非全支承曲轴。柴油机由于爆发压力高，一般采用全支承

曲轴。

整体式曲轴的主轴颈支承一般采用滑动轴承，称为主轴瓦（俗称大瓦）。主

轴瓦的结构、材料与连杆轴瓦相似。组合式曲轴一般采

用滚动轴承支承，滚动轴承的内圈与轴颈紧配合，轴

承的外圈与缸体上的轴承座孔过渡配合，两侧用锁簧限

制其轴向移动。

连杆轴颈是连杆大头的连接部分，为了减小旋转

惯性力，高速柴油机的连杆轴颈一般制成中空的。中空

的连杆轴颈一般用螺塞封堵成封闭的空腔作为离心式

机油沉淀室。

采用组合式曲轴型柴油机，曲轴旋转轴线上有贯通

的油道，机油经曲轴前端的径向小孔引入，再经各道连

杆轴颈的沉淀室后进入轴颈表面润滑；支承主轴颈的滚

动轴承靠飞溅方式润滑。如果可能，在维修保养柴油机

时应视需要清理曲轴沉淀室内的油泥。

曲轴前端用来安装曲轴齿轮、甩油盘、皮带盘、扭转减振器和起动爪零件等。

曲轴的后端则用来安装飞轮。在曲轴的前后端一般都安装了曲轴油封（现多为骨

架油封），装配时应注意保持油封不变形，并使骨架油封的唇口朝向气缸体。

为了保证曲柄连杆机构正常工作，必须限制曲轴的轴向窜动，但又要考虑曲

轴受热膨胀时能自由伸长，因此必须设置一处轴向定位装置，通常采用止推片

或止推环，轴向间隙一般在0.1〜0.3mm。

《轮

2、飞轮（如图）

发动机飞轮的作用主要为增加发动机的转动惯性，以保证发动机具有容许的

旋转不均匀度，并兼作输出功率、传递扭矩之用。一般飞轮外缘装有齿圈，如图

所示，借以与起动机啮合以起动发动机。

在飞轮上往往有各种定时记号，以便于发动机的调整与检查，如配气相位、

喷油正时、气门间隙调整时，均需借助飞轮记号。

二、活塞连杆组

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成。（如下图）

活塞连杆组的功用是与气缸套一起组成燃烧室；承受燃气压力并传递动力,

把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。另外，活塞连杆组还具有密封

气缸、防止气缸内气体漏入曲轴箱以及传递热量，将活塞顶部接受的热量通过气

缸壁传给冷却介质等功用。

由于活塞连杆组直接承受燃气的高温、高压作用，导致承受很大的机械负荷

和热负荷，产生很强的冲击力。因此，为了保证柴油机正常工作，对活塞连杆

组件的零部件

必须有较高的强度要求。

1、2-连杆轴瓦3-活塞肖4-连杆

体5-连杆盖6-连杆螺栓7-连杆

衬套8—活塞9-挡圈10-梯形环

11-锥面环12-螺旋撑簧油环

1.活塞

活塞的主要作用是承受气缸

中气体压力所造成的作用力，并

将此力通过活塞销传给连杆，以推

动曲轴旋转。活塞顶部还与气缸盖、

气缸壁共同组成燃烧室。

2

.6

由于活塞顶部直接与高温燃气接触，燃气的温度可达2000〜2500℃。因此,

活塞的温度也很高。活塞顶部在柴油机作功冲程时，承受着燃气冲击性的高压力

（其压力可达6〜9Mpa,采用增压时则更高）。高压将导致活塞的侧压力增大,

加速活塞外表面的磨损，也容易引起活塞变形。所以，要求它在高温下有足够

的机械强度、重量轻、导热性能好、热膨胀系数小，具有良好的耐磨、耐腐蚀性

能等。

高速柴油机的活塞一般采用铝合金制造，其中以共晶铝合金用得最多。铝合

金活塞的主要优点是重量轻、导热性能好，用在中小功率的柴油机上可以满足强

度要求；缺点是热膨系数大、耐磨性差。

为了在同一台柴油机上，保持各缸惯性力尽可能一致，要求用在同一台柴油

机的各缸活塞的重量差在一定的允许范围内，一般为：①缸径〈①85mm时，重

量允差V5g；②缸径为①85〜120mm时，重量允差V8g；③缸径为①⑵〜140mm

时，重量允差为15Vg；④当缸径为①141〜160mm时，重量允差V20g。各缸

活塞重量允差，在柴油机使用维护说明书中一般有明确的规定。为了区分方便,

柴油机生产企业一般在活塞顶部刻有分组号。因此，在维修中换用单件活塞时，

必须加以注意。

2.活塞环

活塞环包括气环和油环两种。

（1）气环

气环用来密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止气缸中的高温、高压燃气从

该间隙中大量涌入曲轴箱，气环还能将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁。简

而言之，气环的作用是密封和传热。

⑵油环

油环用来刮除气缸壁上多余的润滑油，并在气缸壁上铺涂一层均匀的油膜,

既可以防止润滑油窜入气缸燃烧，导致积碳和耗费价格较高的润滑油；又可以

减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外，油环还起到封气的辅助作

用。油环一般分为普通油环、螺旋衬簧式油环和组合油环等。

普通油环也叫开槽油环，即在环的外圆面上开有若干个凹槽，槽底加工有

通孔，使刮下来的机油通过此通孔处流回曲轴箱，这种环制造简单，成本低（一

般为合金铸铁），使用较为普遍。

螺旋衬簧式油环是在普通油环内加装螺旋胀簧，提高了环的径向压力，使

环与气缸壁能均匀稳定贴合，并能补偿活塞环磨损后的弹性降低，因此封油效

果好，使用寿命长。目前，工程机械用柴油机多采用这种油环。

（3）活塞环的装配

活塞环的工作效果，与装配质量有密切的关系，因此要特别注意以下事项:

①正确区分各道气环：通常第一道气环为镀铭环，其它为普通环。无法区分

时，应查阅柴油机使用维护说明书。转速为1900r/min及其以上的非增压135型

柴油机每只活塞装用三道活塞环，而活塞上却有四道环槽。第一道环槽装镀铭平

环，第二道装镀格扭曲环，第三道为空缺，第四道装油环。装配时要注意空缺的

环槽。

②正确区分活塞环的上下端面：锥面环的小端向上，扭曲环的内缺口向上，

外缺口向下。一些厂家在活塞环上打有“上”字、“T”字或其它记号，装配时一般

将打有记号的一面朝上。矩形环（平面环）和桶面环及多数油环，除非有特别说

明，一般没有上下之分。

③开口间隙、端隙及背隙合适：活塞环装入活塞前应“试缸”，测量其开口间

隙和端隙。必要时校正开口间隙。活塞环装入环槽后，应能在槽内自由转动。

④活塞环的开口应相互错开合适的位置，但开口应避开活塞销及活塞推力

面一侧。装配内撑弹簧式油环时，应将穿有钢丝内撑弹簧的接口处放在油环开口

的对面。

⑤将活塞环装入活塞时，应注意将活塞环扩张至正好通过活塞顶部为宜，不

得将活塞环扩张过大，以免折断活塞环。

⑥将装有活塞环的活塞装入气缸时，应使用专用工具，不可强行砸入或压

入，以免损坏活塞环和环槽。

3.活塞销

活塞销用来连接连杆小头与活塞并传递动力。活塞销在高温下承受很大的

周期性冲击载荷，润滑条件差（一般采用飞溅润滑），因此要求有足够的刚度和

强度高，表面耐磨，并且质量小。为此，活塞销通常被制成空心圆柱体，并采用

低碳钢或低碳合金钢材料，经表面渗碳处理后进行精磨和抛光。

活塞销、活塞销座孔和连杆小头衬套孔的配合连接，一般采用“全浮式”，即

在发动机运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小头衬套内转动，还可在活塞销座

孔内转动，以使活塞销各部分的磨损较为均匀。

由于活塞多采用铝合金制成，活塞销座的热膨胀量大于活塞销的热膨胀量。

为了保证在高温下有正常的配合间隙，在冷态下，活塞销与座孔间为过渡配合。

装配活塞销时，应先将活塞放在温度为90〜100℃的机油或水中加热，然后将活

塞销推入座孔内，不可在冷态下强行将活塞销砸入或压入座孔。为了防止活塞销

轴向窜动，在座孔两端用卡簧加以定位。

4.连杆组

连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲

轴的旋转运动。连杆组一般包括连杆、连杆铜套、连杆轴承等。连杆又由连杆

小头、杆身和连杆大头三部分组成。

连杆小头与活塞销相连，工作时小头与活塞销之间相对转动，因此小头孔

中一般压入减摩青铜衬套。为了润滑活塞销与衬套，在连杆小头和衬套上均钻出

集油孔或铳出集油槽，用来收集发动机运转时被飞溅上来的机油，以便润滑。装

配连杆铜套时应当注意：青铜衬套上的孔必须与连杆上端的油孔相通。

连杆杆身通常做成“工”字形断面，以求在强度和刚度足够的前提下减轻质量。

为防止装配时配对错误，在连杆大头与连杆盖的同一侧刻有配对记号（一般

为相同的数字）。安装连杆盖时一定要注意对准配对记号。在连杆体上一般也标

有安装记号（一般为凸点），将活塞连杆组装入气缸时，应注意安装记号的朝向

（一般情况下朝向发动机的前端）。

连杆大头按剖分面的方向可分为平切口和斜切口两种，柴油机一般采用斜

切口方式。斜切口连杆在工作中受到惯性力的拉伸，在切口方向也有一个较大

的横向分力。因此，在斜切口连杆上必须采用可靠的定位措施。斜切口连杆常

用的定位方法有止口定位、套筒定位和锯齿定位三种。目前装载机用柴油机大多

采用锯齿定位和套筒定位的方法。

连杆轴承与曲轴轴颈间要有充足的机油来润滑。为了形成润滑油膜，除了保

证一定的机油压力外，还必须有适合的配合间隙，这个间隙柴油机生产厂在柴

油机使用维护说明书中有明确规定，保养、维修中应严格按规定操作。

第四节配气机构

配气机构的功用是按照发动机各缸工作次序的要求，在每一工作循环中按

时开启和关闭各气缸的进、排气门，以保证各缸准时吸进清洁空气，并及时排

出废气。因此要求配气机构具有进气完善、排气彻底、噪声低、振动小、工作

可靠、维修保养方便、使用寿命长等特性。配气机构一般由气门组和气门传动组

等组成。（如下图）

装载机的发动机一般都采用气门顶置式配气机构。这种机构的发动机的

进排气门均布置在气缸盖上。

柴油机工作时，曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮轴的凸轮凸起部

分顶起

挺杆时，

通过推

杆、调整

螺钉使

摇臂摆

动，在消

除气门

间隙后，

压缩气

门弹簧，

使气门

开启。由

于气门摇臂的两臂不等长，可实现凸轮在较小升程的情况下气门有较大的开度。

当凸轮的凸起部分离开挺杆后，气门便在气门弹簧的弹力作用下压紧在气缸盖的

气门座圈上，使气门关闭。

四冲程柴油机每完成一个工作循环，曲轴需转两周，各缸的进、排气门各开

启一次，即凸轮轴只需转一周。所以，曲轴与凸轮轴的转速比为2：1。

气门的开启与关闭由凸轮轴上的凸轮通过挺柱直接控制。

一、气门组

气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等，有的气门组还设有气门

旋转机构。对气门组的基本要求是气门与气门座配合紧密，在高温条件下工作

可靠。为此气门组必须满足：①气门与气门座配合锥面严密；②气门导管对气

门杆导向正确，不使气门卡滞、倾斜；③气门弹簧有足够的刚度和预紧力，且两

端面应与气门中心线垂直。

1.气门

气门用来控制进、排气道的开启和关闭。气门由菌状头部和圆柱状杆部两

部分组成。

气门头部的工作温度高，而且还要承受气体压力、弹簧弹力以及气门传动

组零件的惯性力作用，其冷却和润滑条件差。因此要求气门必须有足够的强度、

刚度、耐热和耐磨性能。

进气门的材料一般采用合金钢，排气门则常采用耐热合金钢。为减小进气

阻力，提高气缸充气效率，多数柴油机进气门的头部直径比排气门大，以增大进

气通流面积。

气门密封锥面的锥角称为气门锥角。

2.气门座

气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受从气门传来的热量。气

门座在高温下工作，磨损严重。所以，很多柴油机的气门座采用较好的材料单

独制成气门座圈，然后镶到气缸盖上。为保证气门密封良好，装配前应将气门

头与气门座（圈）二者的密封锥面相互研磨（必要时，应较削气门座或气门座圈），

研磨后气门与气门座圈的接触带应均匀、连续，不允许有断线现象以保证有良好

的密封。

3.气门导管

气门导管主要起导向作用，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座能

正确贴合。

气门导管与气缸盖之间采用过盈配合，安装时将气门导管压入气缸盖。气

门杆与气门导管之间一般有0.05〜0.12mm的间隙，使气门能在导管中自由运动。

为了防止过多的机油通过气门导管与气门杆之间的间隙进入燃烧室，在气门导

管上（一般进气门的气门导管为多）通常装有气门油封，如果气门油封失效，往

往会造成大量机油进入气缸，使柴油机冒兰烟。

4.气门弹簧

气门弹簧的功用是利用其弹力来关闭气门。当驱动气门开启的推力撤除后,

气门便在弹簧弹力的作用下及时与气门座贴合，以保证其密封性。

二、气门传动组

气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。

气门传动组的作用是使进排气门能按配气相位规定的时刻开闭，并保证有足够的

开度。

1.凸轮轴

凸轮轴是控制各缸进、排气门开启和关闭的重要零件。为此，凸轮轴上配置

有各缸进、排气凸轮，使气门按一定的工作次序和配气相位开闭，并保证气门

有足够的升程。凸轮在工作中受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此要

求凸轮表面耐磨，并要求凸轮轴有足够的韧性和刚度。

发动机工作时，凸轮轴的变形会影响配气相位。因此，多数发动机凸轮轴

采用全支承以减小其变形。但支承过多，加工工艺较为复杂，所以一些发动机

采用每隔两个气缸设置一个轴颈支承。为安装方便，凸轮轴各轴颈的直径从前向

后依次减小，安装时要加以注意。

凸轮轴通常由曲轴通过一对正时齿轮驱动，小齿轮用半圆键装在曲轴的前

端，大齿轮则固定在凸轮轴的前端，曲轴与凸轮轴的转速比为2:1。为了保证正

确的配气相位和发火时刻，在两正时齿轮上均刻有安装记号。装配时必须将正时

记号对准。

2.挺杆

挺杆也叫挺柱，气门顶置式配气机构挺杆的功用是将凸轮的推力传给推杆、

摇臂，开启气门。

3.推杆

推杆的作用是将从凸轮轴经过挺杆传来的推力传给摇臂，它是配气机构中最

容易弯曲的零件。因此，要求有很高的刚度。

4.摇臂

摇臂实际上是一个双臂杠杆，其功用是用来将推杆传来的力改变方向，并

作用到气门杆端以推开气门。摇臂短臂端的螺纹孔中旋入用以调节气门间隙的

调节螺钉。螺钉的球头与推杆顶端的凹球座相接触。

三、配气相位及气门间隙

1.配气相位就是进、排气门的实际开闭时刻

从理论上讲，四冲程发动机的气门开启和关闭都应在活塞冲程的开始和终

了时实现。

即：进气门应在上止点时开启，在下止点时关闭；排气门则在下止点时开启，

在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180。曲轴转角。但现代工程机械用

柴油机的转速都很高，活塞每一冲程所经历的时间都极短。在标定功率时的转速

为2200r/min,一个冲程经历的时间仅为0.0136秒。这样短的时间，往往会造

成柴油机充气不足和排气不彻底，从而使机器输出功率不足。

为了尽可能地增大进、排气时间，以使气缸中能充气较充足、排气较彻底，

现代柴油机都采取延长进排气时间的方法。

(1)进气门早开迟闭：进气门在上止点前提前开启的目的是为了保证在进气

冲程开始时，进气门已开大，新鲜空气能顺利地充入气缸。进气门延迟关闭是

有利于气缸充气的。

(2)排气门早开迟闭：排气门的开启时间在活塞到达下止点之前，使一部分

废气迅速排出气缸。排气门关闭的时间延迟至上止点之后，以借助废气在排气管

中气流的惯性，使废气排放地较为彻底。

(3)气门重叠角：在活塞上止点附近，存在着进气门早开和排气门迟闭的现

象，即进、排气门是同时开启的，这种现象称为“气门重叠进气提前角加上排

气延迟角，称为气门重叠角。自然吸气式柴油机的气门重叠角一般为20。〜60。,

增压型柴油机的气门重叠角一般为40。〜140。。

不同型号的柴油机，由于结构型式不同、转速不同，因此配气相位也不相同。

合理的配气相位是发动机制造企业根据发动机的性能要求，通过优化设计和反复

试验确定的。

2.气门间隙

气门间隙是指气门杆尾端与气门摇臂之间留有的间隙，柴油机运转过程中，

气门及各传动件会受热膨胀，导致气门密封不严。为了保证气门的密封性，必须

在气门与传动件之间预留有一定的间隙。

气门间隙的大小由发动机制造企业通过试验的方法确定。柴油机在运转过程

中，由于配气机构各传动件的磨损，以及气门间隙调整螺钉松动等原因，可能会

引起气门间隙发生变化。因此，在维护保养时应注意检查该间隙。必要时，按照

柴油机使用维护说明书中规定的间隙进行调整。

3.气门间隙的调整

(1)一般调整法

检查和调整气门间隙时，必须在所检查、调整的气门处于完全关闭状态下，

即该缸正处于压缩上止点位置时进行。对于多缸机来说，一般可根据飞轮壳上

的刻线，判定第一缸的压缩上止点。刻度线标明的一般为2个气缸的上止点位置,

这时可根据喷油状况断定第一缸压缩上止点，也可根据工作次序，观察其它缸

的工作情况判定压缩上止点。第一缸调整结束后，根据多缸柴油机工作次序，

转动曲轴，逐缸进行调整。采用此方法比较可靠，但如果缸数多，则显得比较繁

琐，熟练时可按此方法验证用快速调整法调整的气门间隙。

(2)快速调整法

首先确定第一缸压缩上止点，方法同前。运用柴油机各缸工作次序，推算

出第一缸在压缩上止点时处于关闭状态的各缸气门，逐一进行调整。然后将曲轴

旋转360°,再调整剩余的气门。现以装载机中使用较多的6缸柴油机为例，介

绍该“快速调整法”。

六缸柴油机的工作次序为1一5—3—6—2—4,由此可推算出，当1缸处于

压缩上止点时，2缸的进气门、3缸的排气门、4缸的进气门、5缸的排气门均

处于完全关闭状态。与1缸的进气门和排气门结合起来可以看出：当1缸处于

压缩上止点时，从第1缸开始可按“进排、进、排、进、排”的口诀依次对6个气

门进行调整。只不过第1缸是调整进、排两个气门，而其它四缸每缸只调整一个

气门。同样，将曲轴旋转360。，当第六缸处于压缩上止点时(此时第一缸气门

重叠)则从第6缸开始，按“进排、进、排、进、排”的口诀进行调整。不难看

出，这一次调整的气门，正是第1缸处于压缩上止点时剩下未调整的气门。不

论进、排气门的排列如何，只要能正确区分出每缸的进气门和排气门，就可以按

照这种方法进行调整。该方法只使曲轴旋转两周(720。)，就可将所有气门调整

结束，简便易行。但是，需要对柴油机的工作次序有充分的理解。

四、进.排气系统

柴油机进排气系

统由涡轮增压器、进气

管、排气管、空气滤清

器及消音器等组成。

（如图）

1.进排气管

一般地，柴油

机进排气管分别安装

在机体的两侧，并分别

与气缸盖上的进排气

道相连，其功用是引导新鲜空气进入气缸，并使废气从气缸内排出。

柴油机进排气管一般用铸铁制成，进排气管气道的轮廓做成圆滑的形

状，使气流方向及剖面尺寸无骤然变化，以减小气体的流动阻力。

2.空气滤清器

空气滤清器的功

用是滤除空气中的灰

尘和杂质，以减少气

缸、活塞和活塞环以及

气门等零件的磨损，延

长柴油机的使用寿命。

空气滤清器一般

通过管路与进气管相

连，检查安装时应注意

管路的密封性，以免影

响滤清效果。为了保证

柴油机的正常运行，必

须按使用维护说明书

的要求，定期对滤芯进行除尘或更换，作业环境恶劣时，则应提前对空气滤清器

进行保养。

3.排气消声器

排气消声器的功用是减少气缸中燃烧废气排出时的强烈噪声，以及消除废气

中的火焰及火星。排气消声器一般由薄钢板冲压然后焊接制成。其基本原理是

消耗废气中的气流能量，并平衡排出废气流的压力波动。

五、采用增压、中冷的进排气系统

空气增压系统流程如图

涡轮叶轮

压缩空气流

1.工作原理：当环境温度为20C时，新鲜空气经过空气滤清器后，进入增压器压

气机进气口，经增压后，从压气机进气口进入进气管道，空气密度增加，温度升

高，压气机出气口处的空气温度为135℃左右；经过长的进气管，增压后的新鲜

空气流至中冷器进气口端时空气温度为120C左右；经过中冷器冷却后，空气从

中冷器出气口出来，温度降为50℃,然后进入发动机进气管；当到达各缸缸盖

进气道内，空气温度稍有升高，为55℃左右；新鲜空气经进气门吸入气缸，经

过压缩，空气温度、密度骤增，达到上止点前喷油提前角度曲轴转角时，喷入的

柴油达到所需的自燃温度和压力，空气与燃油混合燃烧后膨胀做功；进入排气冲

程，排气门打开，废气经缸盖气道时的废气温度高达600℃以上；经过排气歧管，

进入增压器涡轮，高温废气推动涡轮高速旋转后从涡轮出气口排出，温度降为

440℃左右；经过排气制动阀体通道和活动球节管（或膨胀伸缩管）进入消音器，

经过消音、除碳粒后排入大气。

2.涡轮增压器的结构和工作原理（如上图）

（1）结构

涡轮增压器主要由压气机和涡轮两部分组成。

压气机部分：主要包括单级离心式压气机、扩压器和压气机壳。

涡轮部分：主要包括涡轮壳、单级径流式涡轮。

涡轮轴与涡轮采用摩擦焊接连成一体。压气机叶轮以间隙配合装在涡轮轴上,

并用螺母压紧，涡轮与轴总成、压气机叶轮经过精确的单体动平衡，以保证高速

旋转下正常工作。

增压器的转子支承采用内支承型式，全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中

间体内，转子的轴向力靠止推轴承端面来承受。

在涡轮端和压气机端均设有密封环装置。压气机端还有挡油罩，以防止润沿

油的泄漏。

压气机壳、涡轮壳、中间体是主要固定件，涡轮壳和中间体采用螺栓、压板

连接，压气机壳与中间体间通过扩压器后板或螺栓、压板连接。压气机壳可绕轴

线在任意角度进行安装。

增压器的润滑：采用压力润滑，润滑油从机身上主油道进入进油口，进入润

滑系统，然后通过回油管流回发动机的油底壳。

（2）工作原理：因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程，一旦发动机的空

燃比达到某一值后，再增加燃油，除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不

会产生更多功率。发动机供油越多，黑烟就越浓。因此，超过空燃比极限后，增

加供油量只会造成燃油耗过大、大气污染、排温升高，柴油机寿命缩短，由此可

见，增加空气量的能力对发动机来说是多么重要。

涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。柴油机排

出的废气经过涡轮壳进入喷嘴，将废气的热能及静压能变成动能，并以一定的方

向流向涡轮叶轮，从而使涡轮高速旋转，带动同轴上的压气机叶轮亦高速旋转,

新鲜空气经过空气滤清器被吸入高速旋转的压气机叶轮，使气流速度增加，压力

提高，再经过扩压器与压气机壳，使气流的动能变成静压能，压力进一步提高,

增大密度的空气最后进入发动机的进气管，以实现进气增压提高发动机功率的目

的。

一台装有增压发动机的功率输出与其非增压时相比可增加40%左右。

第五节燃油供给系

燃油供给系是柴油机的重要组成部分，它直接影响到柴油机的动力性、经济

性以及噪声、排放等性能指标。

柴油机的燃料是柴油，由于粘度大、蒸发性差，故采用高压喷射的方法，将

柴油直接喷入气缸并迅速形成可燃混合气。同时，借助接近压缩终了时形成的

高温、高压条件，自行着火燃烧。因此，柴油机燃油供给系统的功用是根据柴

油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量好的柴油，按一定的喷油规律

喷入气缸，并使其与空气迅速混合燃烧。

一、燃油供给系统的组成

柴油机燃油供给系统一般由柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器

以及高、低压输油管路等组成。

柴油机的燃油供给系如下图所示。

发动机的回转由联轴节或驱动齿轮通过提前器传递给喷油泵的凸轮轴，凸轮

轴的回转能够驱动输油泵。

由输油泵从油箱内吸进燃油。燃油就通过输油泵，以1.8-2.5kg/cm2压力送

往燃油滤清器。

由燃油滤清器过滤的燃油通过喷油泵内的燃油腔送往柱塞。由于凸轮轴的回

转，柱塞上行，燃油压力达到高压.通过高压油管和喷油器流入喷油嘴。

当送往喷油嘴的高压燃油达到喷油器规定的始喷压力以上时，就以雾状喷射

于发动机燃烧室。

由输油泵送来的燃油量达到喷油泵最大喷量的一倍以上，当剩余燃油压力超

过装配在燃油滤清器及喷油泵的溢流阀规定（设定）压力时，就回到油箱。

止匕外.润滑喷油嘴和喷油器内部的燃油就由喷油器的溢流接头部分回到燃油

箱或燃油滤清器。

通过输油泵的手泵将燃油从油箱输送到喷油泵，对燃油管系进行排气。

二、喷油泵

如图所示为P型喷油泵的结构。

泵体没有侧盖板，是完全的密闭式结构。如下图所示，柱塞和出油阀等

固定于法兰套，成为一个柱塞整体部件固定在泵体上。

柱塞套由压入于法兰套的定位销定位，出油阀由出油阀紧座固定于法兰套，

并且用螺母固定在泵体上。

法兰套外侧，为防止由于喷射终了时燃油反流而侵蚀泵体，用弹簧卡环装了

挡油圈。

为防止漏油，出油阀上面装有用于防止高压漏油的金属密封垫，出油阀紧座

装有0型圈。

柱塞与柱塞套装配在一起的同时，柱塞下部的扁块嵌入油量控制套筒槽里。

油量控制套筒焊有钢球，钢球进入L型拉杆的切口里。

喷油泵下部装有使柱塞工作的凸轮轴，凸轮轴是由发动机通过联轴节或驱动

齿轮驱动的。

挺杆用以将凸轮轴的回转运动转换为上下的往复运动，使柱塞进行往复运动。

止匕外，柱塞弹簧用以将由凸轮轴推动向上行的柱塞向下移动。泵壳体底部有

一块由许多螺栓固定的盖板。

一般的P型泵，采用了发动机的润滑油循环的强制循环方式，发动机的润滑

油从开在挺杆滑动部分的入口，强制地被输往喷油泵的凸轮轴室，对凸轮轴室和

调速器室进行润滑后，再次回到发动机内部。

喷油泵的工作是通过联轴节（或驱动齿轮）和提前器向凸轮轴传递发动机的

回转，然后由挺杆把这回转运动转换为往复运动，使各缸的泵元件（柱塞总成）

进行工作。

柱塞由凸轮轴推动向上行，在柱塞弹簧的作用下向下移动。即进行着往

复运动（上、下）。

泵壳体内有储油室，经常充满着经燃油滤清器过滤的低压燃油，柱塞套的进

排油孔与这储油室是相连接的。

当凸轮轴进入挺杆的下行行程时，柱塞在柱塞弹簧的作用下也向下移动，当

柱塞上端面下降到柱塞套上的进、排油孔时，燃油就开始充入柱塞套的内部。当

柱塞下行到最低位置时，结束进油。然后，凸轮轴的回转进入挺杆的上行行程时，

边压缩柱塞弹簧边推动柱塞向上行。当柱塞上端面封闭柱塞套上进、进油孔时开

始压缩燃油。把这封闭位置称为静喷射开始状态。

柱塞再上升，当燃油压力高于出油阀弹簧的预紧力和高压油管内的燃油残余

压力时，使出油阀上升，开始往喷油器强制输送燃油，通过柱塞的上行，继续喷

油。当柱塞再继续上升，使柱塞缺口（螺旋槽）与柱塞套上的进排油孔一致时,

被压缩的燃油就会立即进入储油室，因此柱塞套内的压力迅速下降，出油阀将由

于出油阀弹簧往下压而回位，结束燃油的喷射。即使柱塞再上升也不会喷射燃油。

由柱塞送出的燃油的增减，是通过改变柱塞有效行程的方法进行的。改变有

效行程的机构，如图所示。

柱塞套由定位销固定于法兰套，不可能活动。但是，柱塞却即能上下运动也

能进行回转方向的运动。

柱塞的T字形扁块嵌入油量控制套筒槽里，油量控制套筒上焊有钢球，钢

球嵌入L形拉杆的

控制槽内。

因此，当拉

动拉杆时就能使所

有气缸的柱塞同时

转动，以改变有效行

程.增减喷油量。

所谓有效行程就是从静

喷射开始状态到完成喷射的

实际输出燃油期间。这期间与

喷油量成正比例。（如图）

柱塞副

柱塞具有使燃油达到高压和增减喷油量的作用，是喷油泵中最重要的零件。

因此，对柱塞和柱塞套的滑动部分进行了超精加工，不可改变组合或分别更换零

件。

柱塞上有缺口（螺旋槽），在这螺旋槽端部有立槽，通到柱塞上端部。柱塞

套上在180°的对称位置设有2个进排油孔。

止匕外，柱塞也在180°的对称位置加工了形状相同的缺口（双螺旋槽柱塞），

目的在于喷射终了后，使柱塞上面的燃油迅速地回到储油室。当柱塞L端部封

闭柱塞套的进排油孔时就开始喷射，当柱塞的缺口（螺旋槽）打开柱塞套的进排

油孔时就立即结束喷射。将这期间称为有效行程。

止匕外，作为使柴油机停车方法之一，操作拉杆使柱塞处于不喷射状态。

出油阀总成

出油阀总成是由出油阀及出油阀座组成的。

当由柱塞送来的高压燃油大于出油阀弹簧的作用力和高压油管内的燃油残余压

力时，就压缩出油阀弹簧而打开出油阀，燃油就通过高压油管向喷油器供油。

（如图）

接着，柱塞的缺口（螺旋槽）打开柱塞套的进排油孔时就结束供油，出

油阀将由出油阀弹簧迅速关闭。

然而，为能迅速地进行下次喷射，要在高压油管内保持残余压力。出油阀具

有防止燃油反流的作用。

另一方面，如果残余压力过高则有可能出现燃油的滴漏现象。因此，要吸回

相当于减压环带的吸回行程（a）的高压油管内燃油，以调整残余压力，改善喷

油的结束状态，防止喷油嘴的滴漏现象。

凸轮轴

凸轮轴由发动机的驱动轴通过联轴节或齿轮、提前器回转，然后通过挺杆和

偏心轮使柱塞和输油泵工作。

凸轮形状有切线凸轮、圆弧凸轮和偏心凸轮。此外.也有组合了这些形状的

组合式凸轮。这些凸轮要根据发动机的规格参数选用。一般作为驱动柱塞的凸轮,

使用切线凸轮或组合式凸轮（通带是组合曲线凸轮和偏心凸轮）。（如图）

此外，作为专门驱动输出泵的凸轮，装有偏心凸轮。

挺杆

挺杆将凸轮轴的回转运动转换为

使柱塞进行上下的往复运动。

挺杆是由右图所示零件组成的。

三、调速器

1.调速器的功用

调速器的功用就是在柴油机工作时，能够随着外界负荷的变化自动调节供油

量，使柴油机的工作保持定。

2.调速器的结构

装载机用柴油机的调速器大都采用机械全程式调速器，其结构大致相同。如

图就是RFD型调速器结构图。

RFD(K)型调速器具有独特的杠杆机构，可以根据不同工况改变杠杆比。

怠速工况，杠杆比小,

以便低速时飞锤离心

力较小的情况下对拉

杆也有足够的控制能

力，从而获得低而稳

的怠速。而在高速时,

杠杆比大，控制灵敏。

RFD(K)型调

速器既可以作为两极

式用于车辆，又可以

作为全程式用于工程机械。尤其适用于起重汽车等工程用车;行车时用两极手柄,

停车作业时使用全程手柄。

RFD(K)型

调速器具有负校

正装置，它的功

能是当发动机在

全负荷高速范围

时，增加供油量

以提高发动机的

输出功率，而在

全负荷低速范围时则减少供油量，以便降低黑烟排量。

与RFD型调速器结构基本相同，只是RFD（K）型调速器装有负校正装置。

负校正摇架一端由销钉与导杆相连，另一端通过浮动杆轴与浮动杆相连，摇架和

导杆之间装有复位扭簧，拉力杆上装有支点调节螺栓，以调整负校正行程，该螺

栓头部与摇架内的销轴接触。当负校正机构起作用时，调节螺栓会推动摇架，使

供油拉杆向增油方向移动。在拉力杆下端装有怠速弹簧和负校正弹簧，其它与

RFD型调速器一样。（如上图）

四、喷油提前角调节装置

喷油提前角的大小对柴油机工作过程的影响很大，喷油提前角过大，由于喷

油时气缸内的空气温度较低，混合气形成的条件较差，备燃期延长，将导致柴

油机工作粗暴。而喷油提前角过小将使燃烧过程延后过多，气缸内所能达到的最

高压力较低，热效率也显著下降，并且排气管中常有白烟冒出。因此，为了保

证柴油机有良好的性能，必须选定最佳喷油提前角。

最佳喷油提前角就是在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小

燃油消耗率的喷油提前角。大多数装载机用柴油机加装了一套供油提前角自动调

节装置，使之能随着柴油机的转速及负荷的变化，使柴油机在各种工况下尽量

保证最佳性能。

在实际使用中通常通过喷油泵联轴节固定一个给定的最佳喷油提前角，为初

始的供油提前角。在此基础上，再通过喷油提前角自动提前器随柴油机转速变

化，在一定范围内自动调节各种工况下的喷油时间。相对于固定的提前角来说,

喷油提前角自动调节装置调节的幅度较小。

1.喷油角度自动提前器

喷油角度自动提前器用于转速和负荷变化较大的柴油机，它能自动地使喷

油泵的供油提前角度随柴油机转速变化而变化。从而保证柴油机在主要工作转

速范围内获得良好的性能，目前，大部分喷油泵上配用供油提前角自动（提前器）

调节器为机械离心式结构，其工作原理基本上大同小异。近年来出现了液压式

和电子式等供油提前角自动调节装置，但尚未在柴油机上大量使用。

2.喷油泵联轴节

喷油泵联轴节设在喷油泵驱动齿轮与供油角度自动提前器（或喷油泵）