D6135CZ型柴油机说明书之

1、 毕业论文（设计）D6135CZ型柴油机设计The Design of D6135CZ Diesel Engine学 生 姓 名： * 指导教师： * 合作指导教师： 专业名称： 热能与动力工程 所在学院： 机械工程学院 二一一 年 六 月目 录摘 要IAbstractII第一章 前言11.1 研究目的和意义11.2 国内外研究现状11.3 研究内容与方法2第二章柴油机总体设计32.1 柴油机的工作循环和结构参数32.1.1 柴油机工作原理32.1.2 D6135CZ型柴油机技术参数42.2 柴油机的总体设计52.2.1 B6315G型柴油机与6135型柴油机的区别92.3 柴油机的主要结构1

2、02.3.1机体与气缸盖组件102.3.2曲柄连杆机构102.3.3配气机构及进排气系统112.3.4燃料供给系统122.3.5润滑系统122.3.6冷却系统132.3.7起动系统142.3.8安全保护装置152.3.9涡轮增压15第三章 柴油机结构设计163.1 机体组163.1.1 汽缸体163.1.2 汽缸盖与汽缸垫173.1.3 油底壳193.3 曲柄连杆机构的设计243.3.1 曲柄连杆机构概述243.3.1 连杆设计253.4 曲轴、飞轮组设计273.4.1 曲轴飞轮组概述273.4.2 曲柄基本尺寸的设计283.4.3 飞轮283.4.4 轴瓦29第四章 内燃机辅助系统设计314

3、.1 配气系统的设计314.1.1 气门组设计324.1.2 气门传动组344.2 燃油供给系统设计354.2.1 喷油泵364.2.2 喷油器364.2.3 调速器374.3 润滑系统设计384.3.1 循环油量394.3.2 机油压力394.3.3机油温度394.3.4齿轮式机油泵394.3.5 机油滤清器404.5 冷却系统设计414.5 起动系统设计424.6 涡轮增压系统设计424.6.1 涡轮增压系统主要参数424.6.2 涡轮增压器的选用43第五章结论与建议46致 谢47参考文献48附 录49附录一 D6135CZ型柴油机热计算及结果49附录二 D6135CZ型柴油动力计算及结果

4、58附录三 D6135CZ型柴油机计算参考用的图表75第四章 内燃机辅助系统设计辅助系统包括燃油供给，配气系统，润滑系，冷却系，起动系，增压内燃机还有增压系。根据D6135CZ型柴油机的主要用途，工作情况和设计要求，根据具体布置方案与有关参数来选择现有内燃机工作可靠的机件，机件通常由专门厂家提供，一方面使机件通用化，降低成本，便于维修，另一方面省去新机件的研制工作，缩短整个内燃机的研制时间。1-锁紧环2、11摇臂轴弹簧3摇臂轴4、9摇臂5摇臂调整螺钉6调整螺母7、14、24、27螺栓8圈10摇臂支撑架12支撑架双头螺栓13螺母15弹簧垫圈16摇臂挺柱17推杆18气门盖帽19锁片20弹簧支撑座2

5、1、22气门弹簧23气门25正时齿轮平垫圈26、28止推板29半圆键30凸轮轴31密封塞32凸轮轴轴承图41柴油机的配气系统4.1 配气系统的设计配气机构（图41）的功用是按照内燃机发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜冲量的空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸赶出；在压缩与膨胀过程中，保证燃烧室的密封。D6135CZ型柴油机由于采用废气涡轮增压器，其进、排气系的布置在很大程度上与增压器在柴油机上的位置有关，本机采用脉冲排气涡轮增压系统，图42。图42 脉冲排气涡轮增压系统脉冲涡轮增压系统皆在提高在定压系统中损失的能力的利用率。这种方案的

6、特点是排气管做的短而细，排气系统容积要尽可能小，使排气能直接迅速地进入涡轮机中膨胀做功，较少节流损失。本机的废气涡轮增压器装置在柴油机的侧面，直接支撑在排气管上。由于本机属于工程机械用途柴油机，工作环境恶劣，所以考虑将滤清器置于车顶，这样布置还有另外一个好处就是当环境温度为15时，机盖内温度一般高于50，因此柴油机受进气温度升高的影响功率会有所下降，位于车辆顶部的空气滤清器的吸气温度则始终保持为环境温度，有利于功率提高，D6135CZ型柴油机选用的滤清器为干式，结构简单便于维护。空气滤清器的效率特性是指滤清器滤除杂质能力的大小，通常是以滤清效率来表示。在选择选择滤清气时，以滤清效率为依据，要求

7、达到90%以上，假定车辆在较为清洁的空气环境下工作，我们取空气中含尘量为0.001,因此空气滤清器的滤清效率应满足 （4-1）式中： 空气滤清器的滤清效率； q空气滤清器进口处含尘量，单位。由式可见，空气滤清器进口处含尘量越大，要求空气滤清器的滤清效率越高。对于干式空滤清器，保养周应能达到300500小时。进气门提前角：62，迟后角48，持续角290；排气门提前角：48，迟后角162，持续角290，进排气门重叠角32。4.1.1 气门组设计1. 进、排气门设计气门设计要考虑气流通过能力、气门与气门座的密封、气门的材料、冷却、润滑与磨损等方面。进气门尺寸和形状对内燃机进气能力有很大影响，尺寸应尽

8、可能大，但要考虑气门与气缸及气门与气门之间的距离不能过小。排气门通过能力对内燃机换气情况影响较小，所以一般尺寸较进气门小，使进气门有足够的布置空间。气门杆端面与摇臂或摆臂接触，既有滚动又有滑动，应有很高的耐磨性。气门头部密封锥面应有较高的高温硬度。马氏体钢气门的这两处要淬硬，奥氏体钢气门的这两处常堆焊耐热合金。尺寸较大的强化内燃机排气门可做成中空结构，空腔中封入金属钠，工作时熔化成液体，帮助传热。气门尾端与摇臂、摆臂之间以及气门杆与导管之间需要润滑，但又不希望过多机油漏入燃烧室，为此可在气门导管上端设置一个橡胶油封。气门材料选择4Cr10Si2Mo，特点：具有较高的耐高温强度和良好的耐磨性，耐

9、蚀性较好，热膨胀系数小，切削性能也好，但它的导热性差些。为了更大的提高气门的耐热、耐磨、耐腐蚀性能，在气门座合面、气门杆端部还需要镀覆钴基或镍基合金，或在气门杆上进行镀铬等化学处理。气门设计的基本要求是：为保证有足够的进气充量，在缸盖布置允许的条件下，气门的头部直径应尽可能的大些，并尽量见效气体流动阻力；结构简单，在保证足够强度与刚度的条件下，尽量减轻重量；尽可能降低热负荷，这要与气缸盖的设计密切配合，以改善散热条件。气门材料选择4Cr10Si2Mo，特点：具有较高的耐高温强度和良好的耐磨性，耐蚀性较好，热膨胀系数小，切削性能也好，但它的导热性差些。为了更大的提高气门的耐热、耐磨、耐腐蚀性能，

10、在气门座合面、气门杆端部还需要镀覆钴基或镍基合金，或在气门杆上进行镀铬等化学处理。本机的进气门锥角选择30，排气门锥角选择45，这样有利于提高气门的刚度，当气门落座时有良好的自位作用，而且气门与气门座之间座合压力较大，有利于传热和密封。进气门杆直径d=10mm，头部厚度t=6mm，气门高h=110mm,气门冷间隙：进气门为0.30mm，排气门0.35mm，热间隙：进气门0.20mm，排气门0.20mm。但是D6135CZ型柴油机由于对进气量的需求，所以气门升程有所增大，相应进行了一些改进。进气门座直径d60mm，排气气门座直径d52mm，进排气门座高度h=12.3mm，进、排气门阀盘厚=6.5

11、mm。2. 气门导管气门导管的作用是：导向，保证气门与气门座之间的密封；承受气门运动时所产生的侧压力；将气门的部分热量通过气缸盖散出。D6135CZ型柴油机的气门导管采用减摩性能好的灰铸铁。其内孔的粗糙度不能太低，这样可保证在配合面上有一定数量的润滑油，防止熔着磨损。进气门杆与导管之间的间隙为0.06mm，排气门杆与导管之间的间隙为0.08mm。3.气门弹簧气门弹簧的材料选择65Mn，其特点是机械性能高，耐疲劳和耐冲击韧性好，表面脱碳倾向小，高温稳定性好，但价格较贵。喷丸处理可使其疲劳强度提高2070%，此外还应对气门弹簧表面进行氧化、镀锌、磷化等耐腐防锈处理。采用弹簧钢丝制成圆柱形螺旋弹簧，

12、每个气门装两个气门弹簧，这样，既可降低弹簧高度尺寸，又可提高弹簧工作可靠性；由于两个弹簧自振频率不同，还可抑制共振的产生。为了保证工作时两个弹簧不至互相卡住，内外弹簧旋向应相反。4.1.2 气门传动组包括凸轮轴、正时齿轮和气门挺柱等，气门顶置时，还有气门推杆和气门摇臂。气门与气门座的配合面要求密封好，气门开启时要求对气流的阻力要小，气门处在高温（排气门温度达到700800，进气门温度达300400），冷却和润滑困难的条件下工作，因而要求耐热和耐磨。气门由头部和杆部组成，进气门一般采用一般的合金钢制造，气门头部采用简单的平顶结构，气门与气门座之间的配合面做成锥面，使接触良好，防止漏气。为了使气门

13、与气门座之间密封可靠，密封面除了磨光外，还与气门一起研磨，直到密封锥面上出现12毫米宽的接触环带。密封锥面的锥角一般做成45，气门头部到气门杆的过度圆弧一般比较大，以减少气流阻力。同时也增加强度，改善头部的散热。气门杆部成圆柱形，在气门导管中往复运动，其表面经过磨光以提高耐磨性。1.气门挺柱常用钢或铸铁制造，工作表面经热处理提高硬度后精磨，使表面光洁尺寸精确。D6135CZ型柴油机的气门挺柱（图43）采用薄壁杯形平面挺柱，其质量轻，在中、小型发动机中应用较广泛。为了减轻平面挺柱工作面的磨损，将挺柱底面作成半径为R=5001000mm的球面，并将凸轮工作面制成锥角很小的锥面。这样即使挺柱轴线与凸

14、轮对称轴线重合的情况下，由于凸轮与挺柱的接触点偏离挺柱轴线，在工作时接触点处的摩擦力也可使挺柱绕其自身轴线转动。同时，图43气门挺柱 图44 推杆在平底挺柱工作面上钎焊一块氮化硅陶瓷片可大大减轻挺柱和凸轮的磨损。2.气门推杆本柴油机的推杆（图44）采用冷拔无缝钢管制成。杆的两端焊接有不同形状的端头，上端头采用凹球形，这样可以与摇臂上的气门间隙调整螺钉的球形头部相适应。另外还可以积存少量润滑油以减小磨损。下端头是圆球形，插在气门挺柱的凹球形支座内，上下两端都用钢制成，并经过热处理且磨光，以提高其耐磨性。推杆过长则刚度降低，增大断面积又导致质量加大。最有效的改进办法是缩短推杆长度，例如把下置凸轮轴

15、安排到机体上部，就可使推杆大为缩短。3.气门摇臂D6135CZ型柴油机的气门摇臂（图45）采用钢模锻成，为T字形，这样可以调高刚度强度减轻质量。气门摇臂两端的长短不等，长短的比值约为1.6左右（两臂长比为1.21.8）（如图45），长臂端用于推动气门杆端，这样在一定的气门开度下，可以减少凸轮的最大升程。摇臂轴孔内镶有青铜轴套，上有油孔和油道。图4-5 摇臂的部分剖面图4.2 燃油供给系统设计燃油系统及调速器供有油系统由燃油箱、输油泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器、调速器和高低压油管等组成。图46 燃油系统示意图如图46，燃油由输油泵从油箱吸入后送至燃油滤清器，经过过滤后进入，喷油泵；喷油泵将燃油

16、压力提高，在调速器的控制下按不同工况所需的燃油量，经过高压油管送至喷油器，雾化后将燃油喷入柴油机燃烧室。4.2.1 喷油泵D6135CZ型柴油机选用B型柱塞泵，它由分泵、喷油泵体、传动机构及油量控制机构等组成，柱塞直径9.5mm，柱塞行程是12mm。其每个分泵主要由出油阀紧座、出油阀弹簧、出油阀偶件、柱塞偶件、弹簧上座、弹 簧下座柱塞弹簧、油量控制套筒、调节齿轮、滚轮体部件等零部件组成。柴油机运转时，喷油泵凸轮轴上的偏心轮，驱动输油泵的滚轮，滚轮安装在滚轮体上，滚轮体通过顶杆，推动活塞作正向移动。活塞的反向移动是在活塞弹簧 的作用下与偏心轮相配合来实现的。活塞的往复运动、止回阀的密切配合，形成

17、了泵油过程。图47喷油泵总成油泵机构 油泵机构包括柱塞，柱塞套，柱塞弹簧，出油阀、出油阀阀座和出油阀弹簧组成。六个缸的油泵机构的所有零件都装在喷油泵盖上，成为一个装配总成，用两个螺栓固。定在喷油泵壳体上。喷油泵盖喷油泵盖是一个铸铁件，在其内部开有U型油道，与柱塞套上的进油孔和回油孔相通。从输油泵经精滤器和进油管进入U型油道的油量经常超过喷油泵的需要量，为使U型油道内保持一定的压力，当油道内柴油压力高于 0.5 时，与U型道相通的回油阀被顶开，使多余 的柴油经回油管流回输油泵进口，继续循环。柱塞偶件装在泵盖的钻空中，为了防止柱塞套转动，以保持其进，回油孔与U型油道相通，在泵盖的侧面装有柱塞套定位

18、螺栓，出油阀座及柱塞套用高压油管接头压紧，为了防止高压油管接头松动，相临两接头间用两块锁片卡住。此外，在柱塞套座的泵盖的环行端面和出油阀座上端面处，设有铜垫和垫圈，以防漏油，它是产生高压的必不可少的条件。柱塞的中部开有很浅小的环槽，可储存少量柴油以利润滑，并起一定的密封作用。 4.2.2 喷油器喷油器中关键的部分是将燃料喷入气缸的喷嘴。目前柴油机绝大多数均采用针阀向内开启的闭式喷嘴。如图48a所示为用于直喷式柴油机的孔式喷嘴，图48b所示为用于分隔式燃烧室的轴针式喷嘴。针阀装入针阀体（图48a）后，针阀4就被弹簧压紧在针阀体1的密封锥面上，当高压油管来的燃油在盛油槽中产生的压力高于针阀弹簧预先

19、调定的开启压力=180使针阀升起后，燃油才能经喷孔喷出。孔式喷嘴与轴针式喷嘴的主要区别在于喷嘴的头部结构与喷孔数目与尺寸。a）孔式喷嘴针阀偶件 b）轴针式喷嘴针阀偶件1针阀体 2针阀锥环承压面 3盛油槽4针阀 5压力室 6喷孔 7轴针图4-8 针阀式喷嘴偶件为了保证针阀偶件的密封性，针阀与针阀体之间的间隙只有1.53.0，因此人们将它与喷油泵柱塞偶件和出油阀偶件一道，称为柴油机燃料供给系统的三大精密偶件。本D6135CZ型柴油机采用的是孔式喷油器。4.2.3 调速器图49 调速器当发动机在高转速运转时若因负荷减少使转速升高时，喷油器供油量增大，更促使发动机转速进一步升高，极易导致发动机超速而出

20、现排气管冒黑烟、发动机过热等不良现象，严重时出现飞轮飞脱等机件损坏、伤人事故；当发动机转速因负荷增加而低于最低稳定转速时，喷油泵供油量也减少，转速继续下降，发动机熄火。因此，柴油机必须装有调速器，其功用就是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。 D6135CZ型柴油机的调速器是飞块离心全程式。型号为TQ250/750B36。后端有高速限制螺钉、怠速限制螺钉和调节轴（最大油量限制螺钉）。调速器上面有停车手柄，逆时针方向转动手柄可断油停车。4.3 润滑系统设计润滑系统的组成：机油泵、机油管、油道、油底壳、集滤器、安全阀、粗滤器、旁通阀和细滤器等（如图410

21、）。润滑系统主要的作用： 润滑：将干摩擦转变为液体摩擦。 冷却：通过循环带走高温零件的热量。 清洗：通过循环冲走零件表面的杂质。 密封：油液充满在配合间隙中，提高了密封性。 图410 润滑系统示意图现代高速内燃机一般采用综合润滑系，即用压力润滑又用飞溅润滑，高速重负荷的摩擦表面，如曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴承等用机油泵强制润滑。负荷轻滑动速度低或润滑 有利的地方则用飞溅润滑。 D6315CZ型柴油机采用的是压力与飞溅复合式润滑。压力润滑是以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中；主要应用于负荷大，运动速度高的部件，如主轴颈、连杆轴颈等；飞溅润滑依靠运动零件飞溅起来的油滴或油雾进行润滑，主要适用与

22、外露、负荷较轻、运动速度较小的零部件，如气缸壁、活塞销等。机油泵通过集滤器将油底壳中的机油送至机油滤清器。其中一部分经转子离心滤清后回油底壳，大部分机油通过绕线式粗滤器，滤清后进入机体主油道，再送至主轴承、连杆轴承、凸轮轴承、摇臂轴，传动齿轮系由惰轮幅板上的小孔喷油润滑。而缸套与活塞，连杆衬套、活塞销、凸轮表面等处为飞溅润滑。技术要求：冬天采用8号或11号机油，夏天用14号机油。 4.3.1 循环油量包括供给轴承润滑和冷却所需要的油量以及冷却活塞所需要的油量，但不包括细滤器、调压阀、旁通掉的油量。循环油量可以通过必须被机油从零件上带走的散热量计算出来，现代内燃机中传给机油中的热量约为气缸总放热

23、量的1.55%2%。4.3.2 机油压力为了可靠的将机油送至润滑表面，在润滑系的主油道内必须具有一定的机油压力。因为，要求机油泵泵油时有一定的泵油压力。但当机油压力较高时,必须提高机油泵的制造精度和刚度，不然耐久性不好。因此，高速柴油机为36 ，高速强化柴油机为69，采用离心式机油滤清器时，应取较高的机油压力，在最低转速时，机油压力不应低于0.51.0。本柴油机选择的是6。4.3.3机油温度为了保证轴承等摩擦副在良好的工况下工作，还必须控制机油的工作温度。轴承的温度状况可用油膜中机油的平均温度来评定；对于铅青铜瓦来说，此温度一般不应超过110。热负荷特别高的柴油机不应超过150；对巴氏合金轴瓦

24、则不应超过100。同时，润滑油流过轴承的温升要在2050范围内。为此，机油在油底壳中的机油温度不应超过95105，最好为7075。当油底壳的机油温度超过95时，就应该在润滑下同内装置机油散热器。经验表明，机油散热器的冷却效果可以使机油温度接近2030，效率高的机油散热器可以使机油温度下降40。4.3.4齿轮式机油泵齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。主动轴与主动齿轮半圆键连接，从动齿轮空套在从动轴上（图411）。工作时，主动齿轮带动从动齿轮反向旋转。两齿轮旋转时，充满在齿轮齿槽间的机油沿油泵壳壁由

25、进油腔带到出油腔，在进油腔一侧由于齿轮脱开啮合以及图411 齿轮式机油泵结构图机油被不断带出而产生真空，使油底壳内的机油在大气压力作用下经集滤器进入进油腔，而在出油腔一侧由于齿轮进入啮合和机油被不断带入而产生挤压作用，机油以一定压力被泵出。齿轮式机油泵结构简单，机械加工方便，工作可靠，使用寿命长，应用较广泛。齿轮与泵盖的轴向间隙为0.0350.11mm，磨损极限为0.20mm，齿轮顶圆与泵体半径间隙为0.0420.075mm，磨损极限为0.12mm。从动齿轮孔与从动轴的配合间隙为0.030.082mm。4.3.5 机油滤清器发动机工作时，金属磨屑和大气中的尘埃以及燃料燃烧不完全所产生的炭粒会渗

26、入机油中，图4-12分流式机油滤清器及其与机体的结合面机油本身也因受热氧化而产生胶状沉淀物，机油中含有这些杂质。如果把这样的脏机油直接送到运动零件表面，机油中的机械杂质就会成为磨料，加速零件的磨损，并且引起油道堵塞及活塞环、气门等零件胶结。因此必须在润滑系中设有机油滤清器，使循环流动的机油在送往运动零件表面之前得到净化处理。保证摩擦表面的良好润滑，延长其使用寿命。 一般润滑系中装有几个不同滤清能力的滤清器，集滤器、粗滤器和细滤器，分别串联和并联在主油道中。与主油道串联的滤清器称为全流式滤清器，一般为粗滤器；与主油道并联的滤清器称为分流式滤清器，一般为细滤器，过油量约为1030。 D6135CZ

27、型柴油机的机油滤清器安装在机体左侧，为包力铜丝绕线式粗滤器和旁路离心式精滤器。为适应季节变化，机油滤清器备有通至既有冷却器的控制阀。当机油温度高于95时，应将控制阀调位柄扳至“冬”字定位销处，机油直接流至主油道。机油滤清器与机体的结合面靠三只橡胶圈密封，见（图412）。4.5 冷却系统设计4-13 冷却系统示意图D6135CZ型柴油机采用强制循环式水冷系统。它包括风扇、水泵、水套、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温表和传感器等。内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件（例如活塞组、气缸套、气缸盖、气门、喷油嘴等）受到强烈地加热，如果不进行适当的冷却，温度过高，将会导致材料的机械性能下降，零件的变形

28、加剧，热应力增大，使这些零件出现热疲劳裂纹、剧烈的磨损等等失效后果。过高的温度也将催促机油老化变质。另外，高温也使充气系数下降，影响柴油机的性能。所以，冷却系统关系到柴油机的经济性、可靠性与耐久性。 但是，柴油机也不能冷却过度，否则将会因热损失过大而降低它的经济性。过度的冷却会引起气缸套内表面的酸蚀。另外，由于机油过度冷却而导致粘度增高，结果会使得机械效率下降，最终也影响经济性。因此，内燃机冷却系的主要任务就是在任何条件下保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。为了维持这样的温度状态，冷却系的散热能力必须与内燃机的使用工况和气候条件相适应。从提高柴油机的经济性和减少气缸的腐蚀性来看，冷却系统的最佳

29、水温在120140左右。这样能降低机械损失，节约燃油，改善部分负荷时的燃烧，提高热效率。同时由于从柴油机中散放到冷却系统的热量减少以及较高的冷却水温度，改善了散热器的效率，从而可采用尺寸较小的散热器或较小的风扇。但是在一个大气压的压力下，水到达100就会沸腾。因此，为了采用上述高温冷却方式，要采取措施把冷却系统封闭起来，使它的内部和大气隔绝，这样就能提高冷却系统内部的压力，升高冷却水的沸点，使柴油机在90115的冷却水温度下运转，获得上述一系列好处。对冷却系统的要求如下：1.系统的散热能力能满足柴油机在各种工况条件下冷却的需要，当工况和环境条件变化时，仍能保证柴油机可靠地工作，并自动维持最佳的

30、冷却水需要；2.冷却系统消耗功率小。起动后，能在短期内达到正常工作温度；3.体积小，重量轻，便于维修保养；4.使用可靠，寿命长，制造成本低。4.5 起动系统设计起动系的任务是在任何条件下迅速而可靠地起动内燃机。起动系的工作性能对内燃机的机动性、可靠性和耐久性有很大影响。一般要求内燃机在-25温度下能在10s内顺利起动。起动后要能很快过渡到正常运转，以减小起动磨损。柴油机由于广泛采用直接喷射，并应用快速电热塞，起动性能也大为改善。对于中小功率高速内燃机来说，最常用的起动装置是串励直流电动机，因为它结构紧凑，起动转矩大，工作可靠，操纵方便。起动机应具有足够的功率。电起动的主要缺点是酸铅蓄电池在低温

31、下放电能力大大下降。此外，还有用液压马达、惯性起动机、弹簧起动器等起动内燃机的实例。由于它们在必要时可以用人力充能，而且不大受低温影响，所以可靠性好，但是结构复杂，成本高，只适用于特殊场合。关于D6135CZ型柴油机首选电起动，关由于是六缸机起动力矩较大，所以手起动操作比较困难。直流起动电机的选择。电压24V起动电机型号ST614 功率7旋转方向顺时针 最大扭矩64.6 涡轮增压系统设计 4.6.1 涡轮增压系统主要参数 图414涡轮增压器系统及参数示意图在选用和调整试验中，都需要了解增压器的主要参数（见图414）。 增压比：（简称压比、符号）它是压气机的出口压力与压气机进口压力之比值。k值越

32、大，进入气缸的气体被压缩得越紧密，使一定容积的气缸能容纳越多的空气量。 （4-1）流量：单位时间内压气机供给发动机的空气量。符号 ,单位是公斤/秒；值大小，在一定意义上讲，就决定了发动机功率的大小。转速：符号,单位是转/ 分，涡轮增压器的转速一般都很高，每分钟从几百转到十几万转。涡轮进口温度：符号 ，单位，是发动机排出的废气进入涡轮前的温度，温度越高，涡轮作功越大；但温度受涡轮材料的限制，根据目前使用的材料，长期运转时590，一小时内最高燃气温度620，为了满足车用增压需要，可采用高温合金作为涡轮材料，以满足长期运行中 700，和短时间 750的需要。 4.6.2 涡轮增压器的选用柴油机功率的

33、大小，在一定意义上讲，决定于空气流量值大小，在气缸容积和柴油机转速一定的情况下，要增大空气流量，就一定要增大气缸进气压力，因此，在增压柴油机马力确定后，增压柴油机所需空气流量随之确定，进气压力（即）也随之确定。选型就是根据增压柴油机所需的空气流量和压比，选择一种合适型号的增压器。对非增压柴油机进行增压改革，最简单的方法是装上合适的增压器，调换进、排气管，适当增加供油量，及 增加润滑增压器的油路外，其它结构可不作改变，实践表明，可使柴油机马力增加2030%，排气烟色转好。下面介绍改装中应注意的问题： 涡轮增压器的安装：小型径流式增压器一般是用螺栓将涡轮壳进口法兰直接固接在柴油机的排气管上，由于排

34、气管道受热后膨胀伸长，故涡轮出口处需做成滑动联接，使增压器不受到附加外力，柴油机进气管与增压器的联接，也做成柔性的（可用直的橡皮管联接）。涡轮增压器在柴油机上安装位置，（见图415）主要根据柴油机使用场合和布置方便而定。原则上是应使排气管长度最短为佳，因为排气管短，脉冲压力能量得到有效利用，从缩短排气管长度来考虑，增压器应布置在柴油机排气管一侧的中部，（可放在柴油机气缸盖上方）若受整机高度限制，可放在排气管一侧中部的下方，但往往因增压柴油机使用场合及布置要求，可将增压器安装在柴油机飞轮端上方。 为了适应各位置安装的需要，增压器的压气机壳和涡轮壳均可绕中间壳任意转动，涡轮增压器无论怎样安装，但中

35、间壳机油回油口必须垂直向下，（在特殊情况可允许倾斜30）不能过大的倾斜，更不能将回油口颠倒向上，因为增压器在运行时回油腔内的气压低于曲轴箱内气压，回油全靠自重，如果回油管倾斜，会使回油不畅通，致使增压器压气机端产生喷油会窜油的毛病。 图415增压器安装位置 排气管的设计D6135CZ型柴油机由于采用废气涡轮增压器，排气系的布置采用脉冲排气涡轮增压系统。脉冲涡轮增压系统皆在提高在定压系统中损失的能力的利用率。这种方案的特点是排气管做的短而细，排气系统容积要尽可能小，使排气能直接迅速地进入涡轮机中膨胀做功，较少节流损失。排气管的长度、截面、形状设计合理与否在很大程度上会影响到涡轮增压器对废气能量的

36、利用。a排气管不宜过长，太长会增加排气阻力，使废气能量损失增加及扫气恶化，但其长度由增压器在柴油机上安装位置而决定。b排气管的截面尺寸与排气阀最大开度时截面积比例取建议取小比值为佳： （4-2）式中:排气管截面积；排气阀最大开启时的截面积； 简算时； （4-3）排气管进出口截面一般做成与原缸头排气出口截面及涡轮进气壳进气截面大小和形状一样。排气管的分歧：利用排气脉冲能量的增压柴油机，其排气管必须分歧，每根岐管联结的气缸要根据发火次序隔开，否则排气会互相干扰，影响增压效果。为了减少排气管散热损失，充分利用排气能量及减少排气管对压气机热辐射影响，排气管外表面最好用绝热材料包裹。由于增压器本身消耗了

37、柴油机废气的大部分能量，涡轮本身已有消音作用，一般不必安装消音器。涡轮壳出口管道截面积应大些，否则背压高会影响增压效果。（当额定功率时背压不应超过500毫米水柱）排气管的内壁要光滑，无毛刺，过渡处要圆滑。进气系统方面柴油机增压后要求进气管容积尽可能大些，以减少进气压力的脉动，少于六只气缸的柴油机最好有容量较大的集蓄器。增压后，由于空气流量的增大，要求空气滤清器也相应增大，以免压力机进口压力损失过大。（当它玷污之后，柴油机在高速空负荷运转时，压气机进气管道内的压力降不应超过400毫米水柱）。增压器润滑方面 增压器的润滑油路可由柴油机直接供给（见图416）。 图416增压器润滑为保证回油畅通，回油

38、口必须垂直向下；回油管应尽量减少弯曲、扁形，应逐渐回入油底壳内；回油管直径要大些，其内径为2025mm。润滑所需压力和油量：增压器的轴承是在极高摩擦速度下运转，它需要供应足够数量的润滑油，以带走高速下产生的热量，并形成一定的油膜压力，保证浮动轴承可靠的工作。 5.燃油及冷却系统方面：柴油机增压后，要求增加每循环的供油量，若采用原柱塞直径，势必增加供油持续角，使燃烧过程拉长，从而使柴油机的比油耗和排温均增高，因此有条件的，可增大油泵柱塞直径。柴油机增压后，热负荷增加，必然会增加冷却系统的负担，如果原机水泵流量及水箱散热能力紧张的话，亦应适当加强。第五章结论与建议为为了满足现代船用大型工程机械的需

39、要，本机在原有上柴公司推出的第二代柴油机的基础上，大胆尝试采用废气涡轮增压技术，以提高柴油机的动力性能。由于采用增压技术，柴油机的配气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动系统以及整机的布置都有了很大的改变。本机选用10ZJ-2型废气涡轮增压器，通过压气机压缩空气，使空气进气压力升高，在有限的空间里密度增大，以提高柴油机的进气充量系数，使在燃烧室中的油气混合更加充分。为增加进气量，进气门直径增加，气道设置更加光滑。供油系统中，柱塞直径增加，减压容积增加，射油器喷孔直径增加，凸轮短期升程提高，以提高燃油的供给量。润滑系统中，机油泵的转速提高，机油泵齿轮的厚度增加，选用了滤清效果更好的精滤器，油底壳的容量增加，以提高供油量，改善润滑效果。冷却系统中，提高水泵转速，增大皮带轮的速比，增加风扇叶片的直径，增大叶片压力角，增大水道直径，以满足增压柴油机的需要。综上所述，本柴油机由于增压以及各大系统相应改变后，输出功率与原有柴油机相比提高了一倍，动力性能大大改善。虽然燃油消耗率和机油消耗率有所增加，但性价比有所提高，适用于现代船用大型工程机械。本D6135CZ型柴油机虽然从燃油经济性和动力性能来看有了很大的提高