中职 柴油机维修理实一体化教程第1章 柴油机构造、拆装和试机(新)电子课件().ppt
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1、中职 柴油机维修理实一体化教程第1章 柴油机构造、拆装和试机(新)电子课件(高教版)柴油机维修理实一体化教程柴油机维修理实一体化教程职业院校汽车类专业改革创新示范教材职业院校汽车类专业改革创新示范教材2 2第第一一章章柴油机构造、拆装和试机柴油机构造、拆装和试机 v知识要点:知识要点:v本章目标:本章目标:掌握柴油机的解体、装复与试机的操作技能。q一.柴油机总体构造q二.柴油机的解体工艺q三.柴油机的装复与调整q四.柴油机的试机退出退出3 3柴柴 油油 机机 总总 体体 构构 造造v目标:目标:掌握柴油机的构造和工作原理,为拆装实习和修理打基础。v知识要点:知识要点:q1柴油机的作用和基本工作
2、原理;q2曲柄连杆机构的构造;q3配气机构的构造;q4进、排气系统的构造;q5燃料供给系统的构造;q6润滑系统的构造;q7.冷却系统的构造;返返 回回4 4pp2 2.柴油机基本术语柴油机基本术语柴油机基本术语柴油机基本术语pp1 1.水冷式四冲程柴油机的构造水冷式四冲程柴油机的构造水冷式四冲程柴油机的构造水冷式四冲程柴油机的构造1.1 柴柴油油机机的的作作用用和和基基本本工工作作原原理理返返 回回p3.四冲程自然吸气式柴油机工作过程四冲程自然吸气式柴油机工作过程p4.废气涡轮增压柴油机工作过程废气涡轮增压柴油机工作过程p5.柴油机型号柴油机型号 p6柴油机主要性能指标和特性柴油机主要性能指标
3、和特性 p7柴油机的外形结构柴油机的外形结构 p8.汽油机和柴油机的比较汽油机和柴油机的比较 5 5q水冷式四冲程柴油机水冷式四冲程柴油机的构造的构造:由气缸、曲轴箱、活塞、活塞销、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油泵、喷油器、正时齿轮和凸轮机构所组成。活塞活塞连杆连杆活塞销活塞销进气门进气门排气门排气门曲轴箱曲轴箱气缸气缸多缸柴油机通常由两大机构、四个系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系和起动系组成。返返 回回1.水冷式四冲程柴油机的构造水冷式四冲程柴油机的构造6 62.柴油机基本术语柴油机基本术语 上止点:上止点:活塞离曲轴旋转中心的最远位置;下止点:下止点:活塞
4、离曲轴旋转中心的最近位置;曲轴半径(曲轴半径(r):):曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离(mm);活塞行程(活塞行程(S):上下止点间的距离(S=2r)。气缸直径用来气缸直径用来D表示,单表示,单位为(位为(mm)前前 进进SrVc上止点下止点SrVc上止点下止点7 7燃烧室容积:燃烧室容积:当活塞位于上止点位置时,活塞顶上面的气缸空间叫做燃烧室容积(VC);气缸工作容积(气缸工作容积(Vh):):活塞从上止点移动到下止点,它所扫过的容积(Vh=D2S10-6/4)(L);气缸总容积(气缸总容积(Va):):活塞位于下止点时,活塞顶上部的全部气缸容积(Va=VC+Vh);柴油机的排量柴油机的排量
5、/活塞总排量(活塞总排量(VH):):多缸柴油机所有气缸工作容积(若气缸数为i,则VH=iVh)(L);压缩比(压缩比():):气缸总容积与燃烧室的比值(Va/VC)。返返 回回后后 退退2.柴油机基本术语柴油机基本术语 8 8四冲程自然吸气式柴油机每个工作循环的工作过程是:进气行程进气行程:进气门打开,排气门关闭,活塞从上止点移动到下止点,吸入新鲜空气。压缩行程:压缩行程:进排气门都关闭,活塞从下止点移动到上止点,空气被压缩,温度升高。作功行程:作功行程:进排气门都关闭,喷油器喷入气缸的柴油在高温的空气中着火燃烧,气缸内压力升高,推动活塞往下运动,通过连杆带动曲轴旋转,对外做功。排气行程:排
6、气行程:进气门关闭,排气门打开,活塞从下止点移动到上止点,排出气缸内的废气。4.四冲程自然吸气式柴油机工作过程四冲程自然吸气式柴油机工作过程返回返回9 9涡轮增压器涡轮增压器中冷器中冷器喷油器喷油器气门气门气缸套气缸套活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴 废气涡轮增压柴油机的废气流经涡轮叶片时涡轮旋转起来,带动压气机一起旋转,旋转的压气机把空气吸入并加压,增加了柴油机的进气量。因此,柴油机可以增加喷油量,提高功率。5.废气涡轮增压柴油机工作过程废气涡轮增压柴油机工作过程前前 进进1010q进气行程进气行程中冷器把进气温度中冷器把进气温度降低降低发动机的废气对涡发动机的废气对涡轮做功轮做功压气机把发动机的压
7、气机把发动机的进气压缩进气压缩后后 退退前前 进进废气涡轮增压柴油机工作过程废气涡轮增压柴油机工作过程1111q压缩行程压缩行程中冷器把进气温度中冷器把进气温度降低降低发动机的废气对涡发动机的废气对涡轮做功轮做功压气机把发动机的压气机把发动机的进气压缩进气压缩后后 退退前前 进进废气涡轮增压柴油机工作过程废气涡轮增压柴油机工作过程1212q做功行程做功行程中冷器把进气温度中冷器把进气温度降低降低发动机的废气对涡发动机的废气对涡轮做功轮做功压气机把发动机的压气机把发动机的进气压缩进气压缩废气涡轮增压柴油机工作过程废气涡轮增压柴油机工作过程后后 退退前前 进进1313发动机的废气对发动机的废气对涡
8、轮做功涡轮做功压气机把发动机压气机把发动机的进气压缩的进气压缩中冷器把进气温度中冷器把进气温度降低降低q排气行程排气行程废气涡轮增压柴油机工作过程废气涡轮增压柴油机工作过程返返 回回1414气气气气 缸缸缸缸 数数数数六缸六缸六缸六缸 YC YC 6 6 108108 Z Z Q Q B B企企 业业 产产品品 代代 号号玉柴玉柴汽车用汽车用汽车用汽车用变型代号变型代号变型代号变型代号缸径缸径缸径缸径108108mmmm增压增压增压增压例例:玉柴玉柴 YC6108ZQB5柴油机型号柴油机型号 编号执行标准编号执行标准-GB725-82 返返 回回15156.柴油机主要性能指标和特性柴油机主要性
9、能指标和特性有效扭矩(有效扭矩(Me):):柴油机飞轮上对外输出的扭矩,单位为Nm有效功率(有效功率(Ne):):柴油机在单位时间内对外作功的量,单位为kW Ne=2nMe10-3 /60 其中其中 n为转速为转速(r/min)有效燃油消耗率有效燃油消耗率/比油耗(比油耗(ge):):在1小时内所消耗的燃料量。单位为g/(kWh)ge=GT103/Ne其中GT为每小时的燃油消耗量(kg/h)p主要性能指标主要性能指标:前前 进进16166.柴油机主要性能指标和特性柴油机主要性能指标和特性p特性特性:柴油机有效性能指标随调整情况和使用柴油机有效性能指标随调整情况和使用工况而变化的关系工况而变化的
10、关系.外特性外特性:代表了柴油机所具有的最高动力性能。负荷特性负荷特性万有特性万有特性返返 回回 1717减振器减振器油底壳油底壳飞轮壳飞轮壳起动机起动机柴油滤清器柴油滤清器进气管进气管喷油泵总成喷油泵总成放水阀放水阀发发电电机机风扇风扇前前 进进7.柴油机的外形结构柴油机的外形结构1818机油滤清器机油滤清器涡轮增压器涡轮增压器排气管排气管机油冷却器机油冷却器厂牌厂牌放水阀放水阀空压机空压机起吊环起吊环后后 退退前前 进进7.柴油机的外形结构柴油机的外形结构1919下下右右左左上上油标尺油标尺加机油口加机油口水泵水泵张紧轮张紧轮节温器节温器后后 退退7.柴油机的外形结构柴油机的外形结构返回返
11、回20208.汽油机和柴油机的比较汽油机和柴油机的比较比比比比较较较较内容内容内容内容汽油机汽油机汽油机汽油机柴油机柴油机柴油机柴油机比比比比较较较较内容内容内容内容汽油机汽油机汽油机汽油机柴油机柴油机柴油机柴油机燃料燃料燃料燃料汽油汽油汽油汽油柴油柴油柴油柴油转转转转速速速速高高高高低低低低混合气形成混合气形成混合气形成混合气形成一般一般一般一般为为为为缸外缸外缸外缸外 缸内缸内缸内缸内工作平工作平工作平工作平稳稳稳稳性性性性柔和柔和柔和柔和粗暴粗暴粗暴粗暴点火方式点火方式点火方式点火方式点燃点燃点燃点燃压压压压燃燃燃燃启启启启动动动动性性性性容易容易容易容易较难较难较难较难压缩压缩压缩压缩
12、比比比比低低低低高高高高主要排放主要排放主要排放主要排放物物物物COCO、HCHC、NONO炭烟炭烟炭烟炭烟热热热热效率效率效率效率20%-30%20%-30%30%-40%30%-40%制造成本制造成本制造成本制造成本低低低低高高高高燃料消耗率燃料消耗率燃料消耗率燃料消耗率高高高高低低低低使用寿命使用寿命使用寿命使用寿命短短短短长长长长返返 回回21211.2 曲柄连杆机构的构造曲柄连杆机构的构造q功用功用功用功用:将作用在活塞顶上的燃气压力转变为能使曲轴旋转运动而对外输出动力。柴油机在工作过程中,燃料燃烧产生的气体压力直接作用在活塞顶上,推动活塞作往复直线运动。通过活塞销、连杆和曲轴,将活
13、塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。柴油机产生的动力,大部分经曲轴后端的飞轮输出;还有一部分用以驱动本机其他机构和系统。q组成:组成:组成:组成:1.机体组2.活塞连杆组3.曲轴飞轮组返返 回回2222q组成:组成:组成:组成:气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫。主轴承盖凸轮轴曲轴气缸盖气缸体和曲轴箱机体组机体组前前 进进2323q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组(1)气缸体与曲轴箱气缸体与曲轴箱 六个气缸六个气缸气缸体气缸体上曲轴箱上曲轴箱气缸体与曲轴箱的基本结构与功用气缸体与曲轴箱的基本结构与功用 柴油机中通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体,称为气缸体曲轴箱,简称气缸体
14、,是柴油机的基础件。后后 退退前前 进进2424q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组(1)气缸体与曲轴箱气缸体与曲轴箱 气缸体的结构形式气缸体的结构形式 平分式曲轴箱机体平分式曲轴箱机体龙门式曲轴箱机体龙门式曲轴箱机体隧道式曲轴箱机体隧道式曲轴箱机体平分式曲轴箱机体平分式曲轴箱机体龙门式曲轴箱机体龙门式曲轴箱机体隧道式曲轴箱机体隧道式曲轴箱机体 后后 退退前前 进进2525q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组(1)气缸体与曲轴箱气缸体与曲轴箱 新型气缸体的结构特点新型气缸体的结构特点(以玉柴的(以玉柴的YC6L系列柴油机为例系列柴油机为例)冷冷却却水水可可以以冷
15、冷却却缸缸套套顶顶端端高高温温部部位位小水腔高流速小水腔高流速中间支承缸套中间支承缸套采用开式机体结构形式 采用中间支承缸套 机体与缸套之间水腔小 在机体曲轴箱下部,增设加强板 特特点点后后 退退前前 进进2626q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组(1)气缸体与曲轴箱气缸体与曲轴箱 气缸套气缸套 湿式缸套干式缸套种种类类后后 退退前前 进进湿式缸套2727q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组(1)气缸体与曲轴箱气缸体与曲轴箱 下曲轴箱下曲轴箱后后 退退前前 进进2828q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组后后 退退前前 进进(2)气缸盖与气缸垫
16、气缸盖与气缸垫 气缸盖气缸盖 气缸盖的功用:气缸盖的功用:封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室。2929q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组后后 退退前前 进进(2)气缸盖与气缸垫气缸盖与气缸垫 新型气缸盖的特点新型气缸盖的特点(以玉柴的(以玉柴的YC6L系列柴油机为例系列柴油机为例)采用六缸共一盖的整体式结构。每缸4气门结构布置,喷油器总成中间布置 高强度合金铸铁材料 低涡流的气道 气缸盖采用三维设计技术 气门座圈用特殊的材料,耐热、耐磨性好 3030q机体和气缸盖的结构机体和气缸盖的结构 机体组机体组后后 退退(2)气缸盖与气缸垫气缸盖与气缸垫 气缸垫气缸垫 气缸垫
17、俗称气缸床,用来保证气缸体与气缸盖接合面间的密封,防止漏气、漏水、漏油。它是柴油机上最重要的一种垫片。返返 回回3131活塞连杆组活塞连杆组q组成:组成:组成:组成:由连杆体、连杆衬套、连杆盖、连杆螺栓、活塞、活塞销、气环、油环、孔用弹性挡圈组成。活塞活塞连杆体连杆体气气环环活塞销活塞销孔用弹性孔用弹性挡圈挡圈连杆螺连杆螺栓栓连杆盖连杆盖油环油环前前 进进3232活塞连杆组活塞连杆组(1)活塞的功用与工作条件)活塞的功用与工作条件 功用:功用:活塞用来封闭气缸,并与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室,承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。工作条件:工作条件:高温、高压、高速后后 退退前前 进
18、进3333活塞连杆组活塞连杆组(2)活塞的结构)活塞的结构 活塞顶部活塞顶部活塞头部活塞头部活塞裙部活塞裙部活塞裙部 活塞顶部组组成成活塞头部活塞销座活塞销座 活塞销座 后后 退退前前 进进3434活塞连杆组活塞连杆组(3)活塞环的功用与工作条件)活塞环的功用与工作条件 气环气环种种类类油环油环保证活塞与气缸壁间的密封,防止气缸中的气体窜入曲轴箱;同时还将活塞头部的热量传给气缸,再由冷却水或废气带走;另外,还起到刮油、布油的辅助作用。在气缸壁上均匀地布油,并辅助将气缸壁上多余的机油刮回油底壳,这样既可以防止机油窜入燃烧室,又可以减小活塞、活塞环与气缸的摩擦力和磨损;此外,油环也兼起辅助密封作用
19、。工作条件:工作条件:高温、高压、高速、润滑困难后后 退退前前 进进3535活塞连杆组活塞连杆组(4)活塞环的结构活塞环的结构 a)矩形环 b)锥形环c)梯形d)桶面环e)、f)扭曲环 气环的断面形状气环的断面形状油环油环 后后 退退前前 进进3636活塞连杆组活塞连杆组(5)活塞销)活塞销 活塞销的功用:活塞销的功用:连接活塞与连杆小头,将活塞承受的气体作用力传给连杆。活塞销活塞销后后 退退前前 进进3737活塞连杆组活塞连杆组(6)连杆组件的组成与功用)连杆组件的组成与功用 组成:组成:杆身、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等。功用:功用:将活塞承受的力传给曲轴,使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转
20、运动。连杆体连杆体连杆螺连杆螺栓栓连杆盖连杆盖后后 退退前前 进进3838活塞连杆组活塞连杆组(7)连杆的结构)连杆的结构 连杆小头结结构构杆身连杆大头(包括连杆盖)连杆小头连杆小头杆身杆身连连 杆杆 大大头头后后 退退返返 回回3939曲轴飞轮组曲轴飞轮组 q组成:组成:组成:组成:曲轴、飞轮、扭转减振器和正时齿轮。前前 进进4040曲轴飞轮组曲轴飞轮组 前前 进进(1)曲轴的功用)曲轴的功用 把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出。(2)曲轴的结构)曲轴的结构 后后 退退4141曲轴飞轮组曲轴飞轮组 前前 进进(3)扭转减振器)扭转减振器 消减曲轴的扭转振动。p作用:作用:p种类种
21、类橡胶式橡胶式摩擦式摩擦式粘液(硅油)式粘液(硅油)式 后后 退退4242曲轴飞轮组曲轴飞轮组(3)飞轮)飞轮 通过贮存和释放能量来提高柴油机运转的均匀性,改善柴油机克服短暂的超负荷能力,与此同时,又将柴油机的动力传给离合器。p作用:作用:后后 退退返返 回回43433.配气机构的构造配气机构的构造q配气机构的作用:配气机构的作用:配气机构的作用:配气机构的作用:根据气缸的工作次序,定时开启或关闭进气门和排气门,以保证气缸吸入新鲜空气和排除废气。q柴油机配气机构的组成:柴油机配气机构的组成:柴油机配气机构的组成:柴油机配气机构的组成:凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、气门、气门座、气门导管。可
22、分为气门组和气门传动组两部分。返返 回回q四气门结构四气门结构四气门结构四气门结构q配气机构的工作原理配气机构的工作原理配气机构的工作原理配气机构的工作原理44443.1 3.1 气门组气门组q气门组包括:气门组包括:气门、气门座、气门导管和气门弹簧等零件。返返 回回4545气门气门返返 回回(1)进气门)进气门p气门种类气门种类p气门的作用气门的作用 用来封闭气道。按作用按作用(2)排气门)排气门(1)平顶)平顶按结构按结构(3)球面顶)球面顶(2)喇叭顶)喇叭顶4646气门座气门座 返返 回回p气门座的作用气门座的作用 与气门头部一起对气缸起密封作用,同时接受气门头部传来的热量,对气门散热
23、。4747气门导管气门导管 返返 回回p气门导管的作用气门导管的作用 给气门的运动作导向,保证气门的往复直线运动和气门关闭时能正确地与气门座贴合,并为气门杆散热。p气门导管的安装位置气门导管的安装位置 4848气门弹簧气门弹簧 返返 回回p气门弹簧的作用气门弹簧的作用 使气门自动复位关闭,并保证气门与气门座的座合压力;还用于吸收气门在关闭过程中各传动零件所产生的惯性力,以防各个传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作。p气门弹簧的种类气门弹簧的种类49493.2 3.2 气门传动组气门传动组气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙
24、调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。q气门传动组包括气门传动组包括:凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门间隙调整螺钉等。返返 回回5050凸轮轴凸轮轴气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。q功用功用功用功用:用来驱动和控制各缸气门的开启和关闭,使其符合柴油机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。返
25、返 回回q结构结构结构结构:由凸轮、轴颈等组成。5151挺柱挺柱 气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。q功用功用功用功用:将凸轮的推力传给推杆,再传至摇臂和气门。返返 回回q种类种类种类种类:(1 1)筒式 (2)滚轮式 5252推杆推杆 气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。气门传动组包括,凸轮轴、挺柱、推杆、
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