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越野轮胎起重机底盘1发动机1、总述：美国康明斯QSB6.72、发动机结构图3-17为发动机外形图图3-18为发动机剖视图以单缸柴油机为例，简单介绍柴油机的内部结构，如图3-19所示2图3-17斯太尔柴油发动机图3-18发动机剖视图3柴油发动机总成由机体与气缸盖、曲柄连杆机构、供给系（包括燃油供给系、进排气系）、配气机构、冷却系、润滑系、起动装置等系统组成发动机的基本名词术语（1）上止点、下止点活塞在气缸内作往复运动的两个极端位置称为止点。活塞离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点，离曲轴旋转中心最近的位置称为下止点（2）活塞行程上下止点之间的距离称为活塞行程，单位为mm。曲轴转动半圈，相当于活塞移动一个行程4（4）燃烧室容积活塞在气缸内作往复运动，气缸内的容积不断变化。当活塞位于上止点位置时，活塞顶部与气缸盖内表面所形成的空间称为燃烧室。活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积为燃烧室容积（5）气缸最大容积活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积（6）排量气缸工作容积与发动机气缸数的乘积5（7）压缩比气缸最大容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。压缩比越大，气体在气缸内受压缩的程度越大，压缩终点气体的压力和温度越高，功率越大，但压缩比太高容易出现爆震。压缩比是发动机的一个重要结构参数。由于燃料性质不同，不同类型的发动机对压缩比有不同的要求。柴油机要求较大的压缩比，一般在17左右。6四冲程柴油机工作原理四冲程内燃机工作循环如图3-20所示，由进气冲程、压缩冲程、作功冲程和排气冲程组成一个工作循环图3-20四冲程柴油机工作循环示意图7柴油机外特性内燃机的油门固定不动，内燃机的功率、转矩、燃油消耗率等性能参数随转速的变化关系，称为内燃机的速度特性。当油门放在最大供油位置时的速度特性称为内燃机的外特性。将油门固定在最大供油位置，在转速小于或等于标定转速时，柴油机的性能参数随转速变化的关系，称为柴油机的外特性；在转速高于标定转速时，柴油机的性能参数随转速变化的关系，称为调速特性。内燃机的外特性对配套的起重机具有重要意义。8图3-21斯太尔WD615.44型车用柴油机性能曲线图3-21为斯太尔WD615.44型车用柴油机性能曲线。从图中可以看出：功率Pe随转速升高而增大，在标定转速为2200r/min时，Pe达到最大值；燃油消耗率ge曲线，不论负荷大小，都很平坦，略呈微翘形，最经济区的转速范围很宽，在1500r/min左右达到最小值。转矩Me曲线变化比较平坦，在中低速区，转矩随转速升高而增大，在1500r/min时达到最大值，然后随转速升高而降低。9发动机保养一、各级保养项目二、一级保养三、二级保养四、三级保养10一、各级保养项目各总成分级保养项目各总成分级保养项目保养项目首次检查例行检查一级保养二级保养三级保养四级保养发动机更换发动机机油(每年至少一次)●●●●●●更换机油滤清器或滤芯●每次更换发动机油时检查、调整气门间隙●●●●●检查、调整喷油嘴开启压力●●更换燃油滤清器滤芯●●●●清洗燃油粗滤器或更换滤芯●●●●检查冷却液容量并加足●●●●●●更换冷却液每隔24个月紧固冷却管路管夹●11各总成分级保养项目保养项目首次检查例行检查一级保养二级保养三级保养四级保养紧固进气管路管夹●●●●紧固进气管路软管和凸缘连结件●●●●清洁空滤器的集尘杯●●●●●清洁空滤器主滤芯空滤器负压指示器显示时或每隔100小时清理更换空滤器主滤芯当主滤芯损坏时更换空滤器安全滤芯当主滤芯损坏或清洗5次主滤芯时检查紧固三角皮带●●●●●●检查增压器轴承间隙●●检查喷油泵●检查调整发动机油门开度●●调整怠速转速●12一级保养以润滑、紧固为重点，主要内容除每日的例行保养项目外，还包括以下项目：①清洗作业：擦拭发动机、清洗燃油泵、空气滤清器、燃油滤清器；②检查紧固作业：检查发动机各部连接螺栓、螺母紧固状态，必要时测试并加固。凡有规定扭矩的应予特别注意；③调整作业：检查并按规定调整风扇皮带松紧度。二级保养以检查调整为重点，保养项目有：⑴一级保养的全部项目；⑵清洗机油滤芯、更换机油粗滤器纸滤芯；⑶更换发动机润滑油；⑷放出燃油箱内沉淀物，清洗燃油滤清器；⑸检查并调整气门间隙；⑹视需要拆检喷油泵和输油泵、检查调整喷油压力和喷雾情况；⑺检查气缸盖螺母的紧固情况，并在热状态下拧紧到规定力矩；⑻清洁并润滑起动机、发电机轴承；⑼清理或更换空压机及空气滤清器滤芯。13在三级保养时，如发动机某些零件产生较大变形时，致使发动机性能显著下降，油耗增加，可对发动机进行如下作业：1.拆下气缸盖、检查气门、气门座、气门导管、气门弹簧、摇臂轴等件，必要时进行修磨或更换；2.检查活塞环、活塞、气缸套、连杆小头衬套及联杆轴瓦的磨损情况，必要时进行修磨或更换；3.测量曲轴的轴向间隙，检查止推片，主轴瓦的磨损情况，轴瓦表面如有严重剥落、烧蚀、刮伤应予以更换；4.检查正时齿轮，观察传动齿轮、啮合面磨损情况，测量啮合间隙，必要时进行修理和更换；5.清洗气缸体，油底壳及机油集滤器滤网；6.走合保养：可参照一级保养的项目进行；7.换季保养：结合二级保养进行。注意：清洗发动机曲轴箱，更换润滑油。发现发动机有异常现象，应查杆和曲轴轴瓦及缸壁情况，清除异常。14发动机各附件系统与底盘匹配相关的外围系统：发动机供油系、发动机进气系、发动机冷却系、发动机排气系、发动机悬置（1）发动机供油系统①发动机供油系统的功用a、在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。b、在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致。c、根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制超速。d、储存一定数量的柴油，保证汽车的最大行驶里程15②发动机供油系统结构原理燃油系统由油箱、低压管路、滤清部件、低压输油泵、喷油泵、高压管路及喷油器组成。燃油系统结构原理如图3-22所示。③第一次启动前，需用手动泵油将管路内的空气排除干净才允许使用马达启动，手动泵油时需将发动机高压油泵上的放气塞拧开，直至排出的油中不带气泡时将放气塞拧紧。④柴油粗滤器的结构可知，燃油流向不许逆向过滤，故进油方向（in）和出油方向（out）管路连接不得接反，否则发动机不能正常工作。装配或维修更换柴油滤清器时需特别注意箭头或标识所表示的燃油流向。16图3-22发动机供油系统原理1-燃油箱；2-输油泵；3-燃油滤清器；4-放气螺塞；5-高压油泵；6-喷油器；7-单向阀；8-粗滤器17进气系统结构原理起重机底盘匹配的发动机进气系统结构原理如图3-27所示：图3-27进气系统1-空气滤清器；2-管路；3-增压器；4-中冷器18图3-26空气滤清器1-安全滤芯分总成；2-主滤芯分总成；3-叶片环；4-标牌；5-外壳分总成；6-后盖分总成；7-保养指示器须定期清洁空气滤清器19增压升温部分经过滤清的常温、常压气体流入涡轮增压器5进行增压。增压是发动机提高功率最有效的方法，可明显改善高负荷区运行的经济性，特别是增压中冷方式可明显减少废气排放物，对欧Ⅱ以上排放要求的发动机，一般使用增压技术。在各种增压技术中，废气涡轮增压技术最成熟，效率高，应用最广。进入涡轮增压器的空气被压缩并升温。201-发动机排气口；2-发动机排气管；3-消声器；4-排气尾管图3-28排气系统21把气缸内燃烧废气导出的零部件集合体称为柴油机排气系统。①发动机排气系统的功用发动机燃烧后排出高温、有害气体并产生很大的噪声。发动机排气系统（本处不包括发动机的排气歧管）的功用是：a、将发动机产生的排气噪声降低到满足法规的要求；b、将燃烧后排出的有害气体（可吸入微粒物、CO、CO2、NOX等物），排到远离操作间进气口的地方；c、使排气远离发动机进气口和冷却、通风系统以降低发动机工作温度并保证其性能。②柴油机排气系统组成如图3-28。排气系统22在发动机工作期间，最高燃烧温度可能高达2500℃，即使在怠速或中等转速下，燃烧室的平均温度也在1000℃以上。因此，与高温燃气接触的发动机零件受到强烈的加热。在这种情况下，若不进行适当的冷却，发动机将会过热，工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，零件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性的全面下降。但是冷却过度也是有害的。过度冷却或使发动机长时间在低温下工作，均会使散热损失及摩擦损失增加，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴，发动机功率下降及燃油消耗率增加。冷却系统23冷却系统1-膨胀水箱；2-加水管；3-上水管；4-水泵；5-散热器；6-风扇；7-下水管；图3-29冷却系统24柴油机的冷却方式分为空气冷却和液体冷却两种，一般汽车用柴油机多采用液体冷却。冷却液使用的长效防冻冷却液，它是由一定比例的水和乙二醇组成的混合溶液，根据使用的环境温度而使用不同的配比。起重机底盘的冷却液是含有50%的水和50%的乙二醇的溶液，防冻液除进行热交换外，还具有防冻和防沸的双重特性，同时还具有防腐蚀等功能。在标准大气条件下，沸点为108℃，冰点为-37℃。在密封良好的冷却系中，无需经常添加冷却液，减少保养工作量。25发动机润滑系统原理：机油流程从油底壳开始，经过粗滤器2通过吸油管进入机油泵3，机油泵出口设置了安全阀4，当机油压力超过11.2kg/cm2时打开，压力降至8.8kg/cm2时关闭。①机油进入机体内的油道后，机油流经路线有二路：第一路：即正常工作状况下进入机油冷却器；第二路：在机油冷却器发生阻塞的情况下，进出口压力差升高至3.3kg/cm2时，防止阻塞的旁通阀打开，当阀两端的压差降至2.7kg/cm2时旁通阀关闭。②经过机油冷却器或旁通阀的机油有三个流向：第一路：进入旁通滤清器而后回到油底壳；润滑系：26第二路：经过全流式滤清器9；第三路：与全流式滤清器并联的有安全阀，在全流式滤清器发生阻塞时，其两端的压力差升至2.8kg/cm2时，旁通阀开启，直至压差降至2.2kg/cm2时，旁通阀关闭。③流经全流式滤清器和旁通阀的机油汇合后，再分三路：第一路：进增压器，流经增压器后回油底壳第一路：进增压器，流经增压器后回油底壳；第二路：去空气压缩机，经齿轮室回油底壳；第三路：继续前行进机体主油道