2022年柴油机复习重点总结 .docx

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1、精品_精品资料_柴油机复习重点1. 什么是柴油机P1将一种能量转变为机械能的机器称为发动机 ,依据转变能量的不同,发动机可以分为热力发动机、 电力发动机、 水力发动机、风力发动机和原子能发动机.燃料在发动机内部燃烧的热力发动机叫做 内燃机.柴油机即是一种以柴油为燃料,并在发动机内部燃烧的活塞式热力发动机.2. 压缩比P3气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比,用符号表示,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VaVcVh VcVc1Vh Vc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_压缩比表示了活塞从下止点移动到上止点时,气体在气缸内被压缩的程度.压缩比越大, 表示气体在气缸

2、内受压缩的程度越高,压缩终点气体的压力和温度就越高.柴油机压缩比一般为 1116.3. 多缸柴油机曲柄排列与发火次序P9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_假设四冲程多缸柴油机有i 个气缸, 就各做功冲程的间隔角度应为720（发火间隔角）i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四冲程偶数缸 （两缸除外） 柴油机发火次序, 不仅与曲柄排列有关,而且与配气相位有关, 曲柄图显现重叠现象. 四冲程奇数缸无曲柄重叠现象,曲柄排列确定后, 发火次序仅一种.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2,51,61203,4四冲程 6 缸柴油机曲柄图发火次序： 15 3 6 2

3、4 1 12 3 6 5 4 1 15 4 6 2 3 1 12 4 6 5 3 1发火间隔角：120可见曲柄数： q3i2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5. 活塞材料P20制造活塞的材料主要有三类：铝合金、铸铁（球墨铸铁）和耐热钢要求：（ 1）有足够的刚度和强度（2）有足够的耐热性导热性（3 ）重量要轻（ 4）有良好的减磨性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6. 活塞顶部P22活塞顶面的外形与选用的燃烧室形式有关.柴油机活塞的顶面一般有各种各样的凹坑,凹坑的外形是依据柴油机燃烧室的特点、混合气的形成方式、 喷油器和气门的位置等要求而设计的.通常活塞顶部设计成随

4、半径的加大而增厚,使顶面吸入热量中的大部分能够较简洁的传到各活塞环,并由它们传导给气缸壁,由流过气缸外壁的冷却介质带走.一些强化程度高、热负荷高的柴油机活塞, 在顶部有冷却油道或冷却油腔,使通过连杆杆身油道来的压力机油强制 进入活塞内部循环, 从而带走一部分进入活塞内的热量.这种活塞叫做油冷活塞. 机车柴油机是热负荷较高的柴油机,其活塞一般都采纳机油冷却.7. 柴油机的型号编制规章P18例如：6135 6 缸,直列,四冲程,缸径135mm ,水冷,通用型柴油机.16V240ZJB 16 缸, V 型,四冲程,缸径240mm ,水冷增压,机车用柴油机,变形结构B型12V135ZG 12 缸, V

5、 型,四冲程,缸径8.连杆构造135mm ,水冷增压,工程机械用柴油机.P31可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_连杆主要由连杆小头、连杆杆身和连杆大头三部分组成.9. 机体的材料P49铸铁 ：铸铁机体一般是整体铸造成型.优点：成本低,工艺性好,减振性好,对应力集中不敏锐. 缺点：重量较大,使用中如显现裂纹就补焊较为困难.钢：整体铸造成型、钢板焊接成型或一部分铸造另一部分为焊接的铸焊组合式结构优点：强度高,材料的弹性模量大,重量可以相对轻一些.缺点：铸造性能较差,造价高,全焊接机体刚度不足,焊接工艺复杂,焊接应力很难完全消除铝合金 ：铝合金机体多为整体铸造成型优点：重量轻,导热性好

6、缺点：刚度强度较差（无法与钢或铸铁机体相比）（铝合金机体只用于要求重量特别轻的小型风冷柴油机上,机车柴油机机体全采纳铸铁或钢制造的）10. 机体的结构形式P49机体：气缸体, 上下曲轴箱, 机座（或油底壳） 和主轴承盖. 按主轴承 （盖）的安装形式分：正置曲轴机体特点：机体的强度、刚度很高,全部作用力都传到机座上,稳固性好,主轴承座加工便利, 但机座重量大,多用于中低速船用柴油机或固定式柴油机上.悬挂曲轴机体特点：重量轻,但它对主轴承盖的强度、刚度和加工精度等方面要求较高龙门式机体,半隧道式机体隧道式机体上下曲轴箱不剖分开,主轴承盖和主轴承座做成一个整体.特点：刚度最大,结构紧凑.但重量大,拆

7、装曲轴不便利,需将机体竖起来从前端插入或抽出曲轴,而且只适用于安装盘形曲轴,主轴承多采纳滚动轴承.11. 气缸盖的常见故障P60是热疲惫裂纹. 使用中应尽量防止柴油机长时间超负荷运转,尽量防止反复的启动停车,留意冷却水温度的变化,这些都有利于削减热疲惫裂纹的发生.12. 气门布置P61气门的布置取决于燃烧室的外形,现有顶置式气门和侧置式气门两类顶置式气门配气机构的进、排气门都装在气缸盖上侧置式气门配气机构的进、排气门都装在机体上气缸体的一侧13. 摇臂与气门摇臂P68摇臂是推杆与气门之间的传动零件,与推杆协作工作. 它的作用是将推杆传来的推力转变方向后传给气门杆端头, 使气门开启. 它实际上是

8、一个中间支点的杠杆,工作中受到交变的弯矩作用, 因此期望它有足够的刚度和疲惫强度.又由于它是一个高速摇摆的零件,期望它重量轻,惯性力可减小.摇臂多采纳低碳钢模锻制造,也可以用球墨铸铁与铸钢制造.气门横臂是四气门机构中为使一根摇臂能驱动两个同名气门同时开启和关闭而附设的机构, 是装在摇臂与气门之间的“T”字形摇臂.14. 凸轮布置P70进、 排气凸轮的数量取决于所驱动的气门个数,如一个凸轮驱动两个气门,就其数量为气门个数的 1/2各缸同名凸轮间夹角取决于柴油机的工作次序可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_同缸凸轮夹角取决于配气相位15. 柴油机增压P77理论分析和试验测量说明,在保持

9、柴油机重量和外形尺寸基本不变的前提下,通过增加进气空气的供应量来增加柴油机的循环供油量,是大幅提高功率的最有效的途径.在肯定的气缸容积条件下要提高进气空气的供应量,就必需提高进气空气的密度.柴油机中提高进气空气密度的方法就是采纳增压技术.16. 柴油标号P96凝点是评判柴油低温流淌性的指标,柴油失去流淌性而开头凝固的温度称为凝点.凝点低,说明柴油的低温流淌性好.使用凝点低的柴油,柴油机可在较低的气温下正常工作.我国以凝点作为标号,例如0 号柴油的凝点约为0, -20 号柴油的凝点约为-20 .17. 燃烧室P102直接喷射式燃烧室： 开式燃烧室和半开式燃烧室.这种燃烧室设在活塞顶上,采纳多孔喷

10、油器将燃油直接喷入燃烧室中,它是相对于分隔式燃烧室中燃油不直接喷入主燃烧室而言的开式燃烧室：特点：外形简洁,结构紧凑,散热面积小,启动简洁,经济性好.一般不组织进气涡流, 混合气的形成主要是靠喷油器将燃油喷成雾状,因此对喷油系统如喷油器、喷油泵要求较高,喷油压力要求较高.着火前混合气形成数量多,一旦着火,燃烧比较粗暴,柴油机机械负荷大对燃油质量要求高, 对转速变化比较敏锐. 燃油品质直接影响雾化质量.一般喷油系统的喷射压力与柴油机转速有关,转速变化时, 喷射压力变化, 喷出油雾的质量也发生较大的变化.18. 燃烧过程分析P1071. 着火落后期从喷油器开头喷油到气缸内开头着火燃烧这一阶段称为着

11、火落后期.这期间气缸内的空气温度约为 500600,大大高于柴油的自燃温度.柴油被喷入气缸后经受了受热、蒸发、扩散、混合等着火前的一系列物理、化学预备过程.这一阶段连续0.0010.003s.在这一阶段喷入气缸的柴油量约占总喷油量的1/3 左右.尽管着火落后期中未发生明显的燃烧,但这一阶段的历时长短对后面的燃烧过程有很大影响.2. 速燃期可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_从柴油开头自燃着火到接近最高燃烧压力pz 时止的阶段称为速燃期.这一阶段中气缸内可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_压力急剧上升,压力上升率（dp /

12、d每曲轴转角压力上升速率）很大,气缸内一般有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_好几处同时着火, 燃烧过程粗暴. 通常着火落后期越长, 气缸内积聚的已做好燃烧预备的混合气越多,就速燃期内的燃烧越粗暴,严峻时会使气缸内显现金属敲击的声响,俗称敲缸.此时柴油机各受力部件将受到过大的冲击载荷,另一方面燃烧速度快导致放热速度快速燃期内燃料的放热量要占整个循环放热量的1/3 左右,放热速度太快也将对燃烧室四周零件造成很大的热冲击,因此一般期望着火落后期尽量短.速燃期约连续20的曲轴转角,在热循环中近似于等容加热,通常期望活塞到达上止点前 5 10曲轴转角开头着火、上止点10 15曲轴转角达到

13、压力最高峰就经济性较好.但一般速燃期较难掌握.3. 主燃期从气缸内压力接近最高时起,到缸内温度达到最高时止,这一阶段称为主燃期. 它的特点是：火焰扩散到整个燃烧室, 气缸内温度高, 燃烧快,这一阶段中要烧掉总喷油量的50%60%,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_放热量达到整个循环放热量的60%70%.这一时期活塞快速下降,气缸内压力变化不大,相当于等压加热.主燃期后段燃烧产物增多,氧气量削减, 高温缺氧是主燃期后段的特点,这将影响到柴油机的经济性和排放性能.4. 后燃期在后燃期,喷油终止, 但燃烧并未终止,有时会连续到膨胀冲程的末期.这一阶段的燃烧速率减慢,放热率下降,另外由于

14、活塞的下降,气缸容积不断加大,气缸内的压力、温度下降很快.这时燃料燃烧所释放出的热能已不能有效的做功了,相反会使柴油机排气温度上升,热负荷加大,经济性下降,因此我们期望减小后燃期.由上述燃烧过程分析可看出, 较完善的燃烧过程应当是既能防止燃烧过程粗暴, 又要使燃料能在上止点邻近准时燃烧完毕. 影响燃烧粗暴程度的主要因素是着火落后期的长短, 而着火落后期的长短又取决于柴油的十六烷值、柴油机的压缩比和开头喷油时刻.柴油的十六烷值越高,着火性能越好,着火落后期越短.压缩比影响到压缩过程终了时空气的压力和温度,压缩比越高, 压缩终了时缸内空气的压力、温度越高,着火落后期越短.开头喷油时刻对着火落后期和

15、燃烧阶段连续时间都有很大影响.喷油开头过早, 喷油时气缸内气体的压力和温度较低,着火落后期就长,工作就粗暴.喷油时刻过晚,燃烧过程连续时间拉长,排气温度上升, 导致柴油机的动力性和经济性下降.因此,每种柴油机都有一正确喷油时刻, 柴油机开头喷油的时刻在活塞到达上止点前,通常用曲轴转角表示, 故称喷油提前角.柴油机的燃烧过程除了要防止工作粗暴和使燃烧准时外,仍应尽可能使燃料能完全燃烧.柴油能否完全燃烧取决于两个方面：进入气缸的空气量对燃烧量的比例是否适当.燃料与空气的混合情形是否良好.柴油机由于不行能完全实现喷入的柴油同空气的匀称混合,因此要求空气对燃料的比例要更大一些. 理论上燃烧 1kg 柴

16、油约需 14.4kg 空气, 这称为理论空气量, 即按 14.4:1的比例向气缸中供应空气, 理论上可使柴油完全燃烧,但实际供应的空气量总是超过理论空气量.实际空气量与理论空气量之比,称为过量空气系数,用a 表示,即燃烧1kg燃油实际供应的空气量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a完全燃烧1kg燃油理论上所需空气量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_柴油机的过量空气系数一般为1.152.2.当柴油机在肯定转速下运转时,进入气缸的空气量基本上是不变的,喷入气缸的柴油量就可以通过喷油泵来调剂.喷入的油量过大,过量的空气系数就越小, 反之就增大.当喷油量超过肯定限度,即a

17、过小时,会显现大量冒黑烟的情形,引起零件过热、经济性恶化等不良后果,因而不答应在这种情形下工作.这一最小的a 值,称为“冒烟界限” .喷油泵供油量必需限制在“冒烟界限”以内.19. 对喷油泵的要求P109按柴油机工作循环的要求,保证肯定的供油开头时刻和供油连续时间.依据柴油机负荷的大小,供应所需的燃油量,即负荷大时,供油量应增多,负荷小时,供油量应相应削减.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据燃烧室形式和混合气形成方式,保证以肯定压力的高压油供应喷油器.每循环供油终止时,喷油泵应快速干脆的停止供油,以防止喷油器产生滴漏现象.对多缸柴油机仍应保证各缸供油次序符合柴油机发火次序.各

18、缸供油量匀称. 各缸供油提前角一样.各缸喷油连续时间一样等.20. 润滑方式P1491. 飞溅润滑飞溅润滑是利用运动零件的运动把机油甩到摩擦表面,或是机油在运动零件的作用下以油雾的形式进入摩擦表面（如汽缸壁、活塞裙部等处）进行润滑.这种润滑方式比较简洁,但润滑成效差,而且仍会加速机油的氧化变质过程.2. 压力润滑以肯定的油压把机油输送到摩擦表面进行润滑的方式,称为压力润滑供油.这种润滑方式能保证充分的供油量,油压稳固,对建立油膜、 实现液体摩擦有利,润滑充分牢靠,对摩擦表面的清洗和冷却作用也较剧烈,同时仍可借助压力表和温度计来检查润滑系 统中机油的工作情形,便于掌握.高速高负荷的摩擦表面,如主

19、轴承、连杆轴承等处,都采用这种润滑方式.3. 给油器压油润滑给油器压油润滑, 即利用给油器建立很高的油压,把机油送到摩擦表面. 这种润滑方式可依据实际需要, 单独供应质量较高的机油. 例如大型低速柴油机的汽缸壁与活塞之间无法靠飞溅的方法供应机油,就必需采纳这种方式润滑.4. 人工定期润滑个别零件定期由人工添加机油或手压泵注入润滑脂.20. 水温掌握装置P164冷却水系统的容水量和管路布置方式是肯定的,但环境温度和柴油机工作状况是不断变化的.环境温度高或柴油机在大负荷下运转时,需要从冷却水系统中散出较多的热量,反之就不必散出同样多的热量. 因此冷却水系统中通常都装有水温掌握装置,通过转变流过散热

20、器芯部的冷却水量或空气流量来调剂冷却强度.转变通过散热器芯部冷却水量的装置叫做恒温器, 它安装在柴油机和散热回路中间. 依据冷却水的温度高低, 自动转换冷却水的通道, 使冷却水进入或不进入或部分进入散热器, 以保持冷却水工作在适当温度,从而调剂了冷却系统的冷却强度.有一种恒温器是挥发液式恒温器,另外有一种蜡式恒温器.21. 柴油机的三种工况形式P172（1） 点工况柴油机工作时功率和转速都不随时间变化,它的工作参数可以用功率转速坐标图中的一个点来表示. 例如驱动排灌水泵的柴油机,不仅转速恒定, 而且功率也因流量和扬程不变而保持常值,这种工况称为点工况.（2） 线工况柴油机工作时, 功率与转速按

21、肯定的函数关系变化.例如带动发电机、 空气压缩机等用途的柴油机,工作转速通常保持恒定,而功率变化幅度可能相当大.这种工况称为线工况.（3） 面工况柴油机的转速和功率都独立的在很大范畴内变化.如汽车、 拖拉机、 工程机械和内燃机车等路上用运输机械用柴油机,其转速取决于运输机械的行驶速度,功率又取决于道路阻力、坡度、载重量等因素, 因此要求柴油机在肯定负荷和肯定转速范畴内的任何工况下工作.这种工况称为面工况.22. 为什么柴油机与废气涡轮增压器的协作P181可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_协作要求：有良好的经济性能,期望使废气涡轮增压器工作于高效率区柴油机的排气温度不超过涡轮机的进

22、口温度涡轮增压器能稳固工作,即压气机不喘振,增压器不超速.不但在柴油机标定功率下,而且在部分负荷工况下运转时都能满意上述要求.假如要求得不到满意,就会显现以下问题：柴油机负荷增大时,供油量增多,假如增压器供气不足,使过量空气系数下降,气缸内燃料燃烧不充分,会使排气温度上升,从而涡轮机机超速.当柴油机在低转速下运转时,废气参数很低, 增压器的效率也较低, 有可能使压气机因能量不足导致供气量削减,引起柴油机的扭矩下降柴油机转速过低时,空气流量过小,简洁造成压气机喘振.23. 角速度和角加速度P194连杆摇摆角速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_dd ddtd dtcos cosco

23、s12 sin2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对求导,得连杆摇摆角加速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ddddtd dt212 sin12 sin23 / 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 上 式 不 难 求 出 连 杆 摆 角 的 最 大 值 发 生 于90和270时 , 最 大 值 为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_maxarcsin.最大角速度发生于0 和180 时,最大值为max.最大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_角加速度发生于90 和270 时,最大值为21max12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_24. 倾覆力矩：P203倾覆力矩与理论输出力矩大小相等,方向相反,前者作用于机体上,后者作用于曲轴上.因此倾覆力矩实际上是柴油机输出力矩的支承反力矩.25. 柴油机平稳性：P206是指未被平稳的力和力矩的作用情形,它又分为外部平稳性能和内部平稳性能.外部平稳性能表示柴油机在稳固工况下惯性力和惯性力矩对机座（或支承架） 的作用情形. 当作用于机座的惯性力和惯性力矩的大小和方向不变时,柴油机达到外部平稳.内部平稳性能表示惯性力和惯性力矩对柴油机机体和曲轴的作用情形.可编辑资料 - - - 欢迎下载