NT855发动机

国内营销事业部培训部NT855发动机结构原理2020/2/9康明斯NT855发动机结构原理NT855-C280S10N系列家族增压排量14．01升工程机械A=农业C=工程机械D=发电机驱动机F=消防泵G=发电机组L=内燃机车M=船机P=动力单元R=轨道车T=军事作战车马力系列排放等级2020/2/92020/2/9发电机附件皮带轮齿轮室皮带轮涨紧轮水滤器旁通滤清器发动机机油冷却器后桥箱冷却器排气管涡流增压器节温器呼吸器进气管发动机型号NT855-C280S10NTA855-C360S10缸数—缸径×行程（mm）6—139.7×152.4总排气量（L)14.01点火顺序1-5-3-6-2-4尺寸总长（mm）1691(飞轮壳～风扇前端)总宽（mm）1116(后支架～后支架)总高（mm）2741.9(排气管～油底壳放油阀)净重（kg）17501800性能额定转速（rpm）18002000额定功率（kw）162(220PS)235(320PS)最大扭矩（N·m/rpm）1030/12501440/1440无负荷最高转速（rpm）1900～20002150～2250无负荷最低转速（rpm）550～600600～700最低燃油消耗率（g/kw·h）＜228充电用发电机无刷硅整流电子调节发电机28伏、35安发动机主要性能参数2020/2/92020/2/9发动机基本特点直列、四冲程、直喷式发动机每缸四气门，闭式水冷却系统使用较高压力的涡流增压器低的燃油输送压力(8kg/cm2)、高的喷油压力(约1000kg/cm2）整体式锻压曲轴和连杆，使发动机获得了更好的耐久性使用氟列加冷却液添加剂，以提高发动机抗穴蚀能力大量采用缸体内部油道，使发动机更清洁2020/2/9发动机基本特点采用高品质的空气滤清器，确保发动机延长使用寿命独特的PT燃油系统高达1000kg/cm2的喷射压力很低的燃油输送压力，减少燃油管路渗漏良好的经济性与动力性的结合优秀的废气排放指标采用一次性使用的水滤器、燃油滤清器、机油滤清器，使发动机维护更方便、更可靠314256气缸的位置和发火顺序1-5-3-6-2-4排气门进气门NT(A)855通用技术规格进气门和排气门的位置2020/2/9第一章柴油发动机基本知识前言热机：将燃料中的化学能转变成机械能的一种装置。热机包括外燃机和内燃机。内燃机：将燃料在机器内部燃烧并且释放出能量的机器叫做内燃机。柴油机：以柴油为燃料利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压，使喷入气缸的柴油自燃并且膨胀作功的内燃机叫做柴油机。外燃机：燃料在发动机的外部燃烧，发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能。蒸汽机就是一种典型的外燃机。当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。2020/2/9内燃机的分类按所用的燃料分：汽油机、柴油机、天然气发动机（液化天然气和压缩天然气）、液化石油气发动机、酒精发动机（甲醇、乙醇）、双燃料发动机。按点火的方式分：压燃式发动机、点燃式发动机按活塞的运动方式分：往复活塞式发动机、旋转活塞式发动机2020/2/9按曲轴转速分：高速机（1000转/分)中速机（300～1000转/分)低速机（300转/分)按气缸的排列形式分：立式发动机卧式发动机直列式发动机V型式发动机对置式发动机内燃机的分类2020/2/9对置式V型式直列式按进气方式分：自然吸气式发动机增压式发动机增压中冷式发动机一、内燃机的常用术语及其定义2020/2/91、在往复式内燃机中，由燃料燃烧后产生的热能转变为机械能，是依靠曲轴连杆机构的作用，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。内燃机曲柄连杆机构它是由活塞、连杆和曲轴所组成，活塞在气缸中作直线往复运动。2、工作时，连杆随活塞移动，并随曲轴的旋转而摆动。基本名词为：(1)上止点：活塞移动能达到的最上端位置。(2)下止点：活塞移动能达到的最下端位置。(3)活塞行程：活塞上止点与下止点之间的距离。(4)燃烧室容积：活塞位于上止点时，活塞顶面以上的空间容积。(5)气缸工作容积：活塞从上止点移动到下止点所扫过的空间容积。(6)气缸总容积：活塞位于下止点时,气缸内所有空间,它等于燃烧室容积与气缸工作容积之和。(7)压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比。即:压缩比=气缸总容积/燃烧室容积。（压缩比表示活塞从上止点移动到下止点时，气体在气缸中被压缩的程度，压缩比越大，在压缩终了时，混合气的压力和温度愈高，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。）压缩比是内燃机的一个重要参数，不同形式的内燃机有不同的压缩比。一般柴油机的压缩比为12∽20，汽油机的压缩比为6.5∽10。2020/2/9（8）空燃比：一公斤燃油的燃烧所需要的空气量，实际测得1公斤燃油与15公斤空气是最佳混合比。（9）气缸总排量：多缸内燃机所有气缸的工作容积。又称为内燃机的工作容积。svcvsvt1、活塞行程：上、下止点之间距离。用符号S表示。2、气缸最大容积：用符号Vt表示，则：Vt＝VS十VC3、燃烧室容积：用符号VC表示。4、气缸工作容积：用符号VS表示二、四冲程柴油机工作原理机，凡活塞往复四次而完成一次工作循环的发动机称为四冲程发动机。四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。对于往复活塞式发动机，凡活塞往复四次而完成一次工作循环的发动机称为四冲程发动机。四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。2020/2/9进气冲程：在进气冲程中，活塞下行，进气门打开，排气门关闭。新鲜的空气进入燃烧室。康明斯发动机的进气方式有：自然吸气、增压、增压中冷、高增压四种。通常采用的是增压、增压中冷和高增压。压缩冲程：在进气冲程的终了，进气门关闭，排气门关闭，活塞开始上行，压缩燃烧室里的空气，使空气的温度升高到柴油的燃点温度以上。压缩比为：14.5一15.5。2020/2/9作功冲程：压缩冲程接近终了时，由喷油器喷入适量的柴油并燃烧。燃烧后的膨胀气体推动活塞向下运动，通过连杆使曲轴旋转而输出动力。这时，进气门关闭，排气门关闭。排气冲程：在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。活塞迫使燃烧室中燃烧过的废气通过打开的排气门口排到排气歧管中，驱动增压器后排入大气中。2020/2/9康明斯柴油机为四冲程高速柴油机特点：1.直喷式浅“ω”型燃烧室2.采用高压缩比：14.5一15.53.水冷四冲程：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程（作功冲程）、排气冲程4.四气门缸盖（两进两排）发动机正常运转取决于两点：首先是压缩以供点火；其次是将适量的燃油在适当的时间喷入汽缸中。曲轴与凸轮轴的传动比：四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两圈，各缸的进、排气门各开启一次，即凸轮轴只转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2：1。2020/2/9第二章柴油机基本结构机体组件配气机构曲柄连杆机构冷却系统润滑系统燃料供给系统进排气系统起动系统2020/2/9二、1-1机体组件1、汽缸套2、缝隙密封圈3、O型圈4、O型圈5、带槽圆柱销6、汽缸体7、销子8、销子9、10、11、衬套12、主轴承盖13、六角螺栓14、垫圈15、主轴承盖16、圆柱销17、主轴承盖18、圆柱销19、后主轴承盖定位销20、定位销21、碗型塞23、O型密封圈24、活塞冷却喷嘴25、带垫圈螺栓28、平垫圈2020/2/9二、1-2机体的主要作用A）一般式气缸体b）龙门式气缸体C）隧道式气缸体1、气缸体2、水套3、凸轮轴孔座4、加强筋5、湿缸套6、主轴承座7、主轴承座孔8、安装油底壳的加工面9、安装主轴承盖的加工面2020/2/9气缸体的作用：支承发动机所有的运动件和各种附件。气缸体内设置有冷却水道和润滑油道，保证对高温状态下工作和高速运动的零件进行可靠的冷却和润滑。气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，气缸的作用是引导活塞做往复运动，气缸体下部的空间为上曲轴箱，用来安装曲轴。丁字压板排气道缸盖螺栓进气道气门弹簧喷油器调整螺钉配气机构主要由气门组和气门传动组组成。按其功用都可分为气门组和气门传动组两大部分。气门组包括气门及与之相关联的零件。气门传动组、是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件。它的功用是定时驱动气门使其打开、关闭。燃油过桥管2020/2/9二、2-1配气机构气缸盖功能：（1）构成燃烧室的上部表面，并在压缩和点火过程中密封燃烧室；（2）在气门和喷油器周围提供循环冷却液；（3）提供进排气道和柴油进回油道；（4）提供安装气门和喷油器的空间。2-2缸盖2-3缸盖气门示意图2020/2/9由极耐磨的高铬不锈钢制造，以承受气门关闭过程中的热负荷和连续砰击。功能：1、为气门密封提供长寿命的气门座表面粗糙度。2、便于更换高磨损区域。2-4气门2020/2/92-5气门导管2020/2/9由优良的可锻铸铁制造。内部特殊处理，以提供额外的强度并提高抗腐蚀能力。功能：1、对气门杆进行润滑和导向。2、将气门的热量传到润滑油中。2-6气门压板功能：1、将动作从摇臂传递给进排气门。2、将进气门或排气门组连到一个气缸中。3、确保气门同时开启和关闭。2020/2/92-7摇臂锻钢摇臂在正常使用中很少损坏。除了材料缺陷或处理不当外，该零件很少出故障。然而轴套和轴通常会由于缺少润滑；回程进入发动机系统；或安装不当而损坏。功能：1、将运动从推杆传递到气门和喷油器。2、控制进入气缸盖零件的机油。2020/2/92-8气门弹簧2020/2/9由高含硅量的弹簧钢制成，须承受高温和锈蚀、同时能在无数次的压缩和回弹中保持其强度。功能：1、当气门回到气门座合位置时，控制密封压力。2、保持气门与锁夹的紧密配合，将气门稳定在气门座中。2-9推杆推杆承受巨大的应力和压力。球头和承窝连接是非常重要的，此处的损坏将导致气门、喷油器调节不正确。功能：1、将运动从凸轮随动件传递到摇臂，以控制气门和喷油器的动作。2、在发生调整不当造成的过载时，首先被损坏以保护凸轮轴和喷油器不损坏。2020/2/92-10凸轮随动件凸轮随动件必须以正确的压力分布与凸轮相接触，使运行平稳。功能：1、随着凸轮轴的偏心运动，提供正确的气门开、关和燃油喷射的正时。2、容纳推杆球头端，并将运动传递给摇臂。2020/2/92-11凸轮轴凸轮轴2020/2/9整体锻造的凸轮轴可用来控制喷油正时和进气、排气循环，同时通过凸轮突起的间隔，确定各缸的发火顺序。功能：1、通过凸轮轴的偏心率使气门正确、连续的开启和关闭。2、提供正确的燃油喷射。3、提供正确的气缸扫气。4、控制气门开启和关闭的速度。5、曲轴的旋转运动转化为气门和喷油器工作所需要的往复运动。三、活塞和连杆1、连杆2、连杆衬套3、连杆轴承4、连杆盖5、螺栓6、定位销7、活塞销8、档圈9、活塞10、油环11、压缩环12、压缩环13、压缩环2020/2/9三、1-1活塞活塞的功用及工作条件：活塞的功用：承受燃烧气体压力，并将此压力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。此外，活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，且温度分布很不均匀,瞬时可高达2000℃以上；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，可高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12米/秒)往复运动，而且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。2020/2/9活塞可分为三部分：活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。活塞环的功用：N系列发动机共有四道密封环，三道气环是保证活塞与气缸壁的密封，防止气缸中的高温、高压燃气漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水和空气带走。油环的作用：是在气缸壁上铺涂一层均匀的机油膜，刮除汽缸壁上多余的机油，这样既可以减少活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力，又可以防止机油窜人燃烧室中燃烧