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柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010宁波日兴动力科技有限公司宁波重康船舶设备有限公司（培训资料）沃尔沃系列柴油发动机原理柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101021.1.柴油机概述柴油机概述柴油机是内燃机的一种，将柴油喷射柴油机是内燃机的一种，将柴油喷射到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机，即依靠燃料变为机械能的热力发动机，即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从而输出机械功。而输出机械功。柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101032.2.总体结构总体结构二大结构：机体曲轴连杆机构五大系统：进排气系统润滑系统冷却系统供油系统操纵系统由于汽缸数、汽缸排列和冷却方式等不同，因此各种机型结构上略有差异。柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101043.3.外观结构外观结构11柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101053.3.外观结构外观结构22柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101063.3.内部结构内部结构33飞轮活塞活塞环增压器连杆曲轴柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101074.4.工作原理工作原理一、常用名词一、常用名词11、活塞冲程：上、下止点的最小直线距离称为活、活塞冲程：上、下止点的最小直线距离称为活塞冲程（或行程）。塞冲程（或行程）。22、工作循环：内燃机中热能与机械能的转化是通、工作循环：内燃机中热能与机械能的转化是通过活塞在汽缸内工作，连续进行进气、压缩、膨胀、过活塞在汽缸内工作，连续进行进气、压缩、膨胀、排气四个过程来完成的。机器每进行这样一个过程称排气四个过程来完成的。机器每进行这样一个过程称为一个工作循环。为一个工作循环。33、上、下止点：活塞在汽缸中移动时，活塞在汽、上、下止点：活塞在汽缸中移动时，活塞在汽缸中的最高位置称为上止点；活塞在汽缸中的最低位缸中的最高位置称为上止点；活塞在汽缸中的最低位置称为下止点。置称为下止点。柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101084.4.工作原理工作原理二、四冲程二、四冲程aa、、进气冲程进气冲程bb、、压缩冲程压缩冲程cc、、膨胀冲程膨胀冲程dd、、排气冲程排气冲程柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101094.4.四冲程工作过程四冲程工作过程进气冲程：活塞从上止点向下止点移动，目的是吸入新鲜进气冲程：活塞从上止点向下止点移动，目的是吸入新鲜空气为燃烧作好准备，空气为燃烧作好准备，此时进气门打开，排气门关闭。此时进气门打开，排气门关闭。活塞到达下止点时进气门关闭，进气冲程结束。活塞到达下止点时进气门关闭，进气冲程结束。压缩冲程：活塞从下止点向上止点移动，此时上下气门关压缩冲程：活塞从下止点向上止点移动，此时上下气门关闭，气缸内空气受压缩温度、压力提高，为燃烧提供条闭，气缸内空气受压缩温度、压力提高，为燃烧提供条件，活塞到达上止点时压缩冲程结束。件，活塞到达上止点时压缩冲程结束。膨胀（作功）冲程：在压缩冲程结束前，喷油器将燃油喷膨胀（作功）冲程：在压缩冲程结束前，喷油器将燃油喷入气缸，与空气混合形成可燃气体并自燃，产生高温、高入气缸，与空气混合形成可燃气体并自燃，产生高温、高压推动活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功，活塞到压推动活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功，活塞到达下止点时，气缸内压力下降，直至排气门打开。达下止点时，气缸内压力下降，直至排气门打开。排气冲程：作功结束后，气缸内的气体已成为废气，活塞排气冲程：作功结束后，气缸内的气体已成为废气，活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭，活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭，活塞将废气排除气缸，到达上止点时，排气冲程结束。将废气排除气缸，到达上止点时，排气冲程结束。排气冲程结束后，排气门关闭，进气门又打开，重复进行排气冲程结束后，排气门关闭，进气门又打开，重复进行下一个循环，周而复始不断对外作功。下一个循环，周而复始不断对外作功。柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010104.4.单缸四冲程工作原理示意图单缸四冲程工作原理示意图柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101011五、机体五、机体作用作用发动机的骨架，是发动机各系统、机构发动机的骨架，是发动机各系统、机构工作和装配的基础，承受发动机的各种工作和装配的基础，承受发动机的各种负荷。负荷。组成组成汽缸盖、汽缸体、曲轴箱汽缸盖、汽缸体、曲轴箱柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010125.15.1、机体、机体柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010135.25.2、汽缸盖、汽缸盖汽缸盖气门弹簧喷油器气门柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010145.35.3、汽缸体、汽缸体气缸套连杆轴承冷却水道水封柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101015六、曲轴连杆机构六、曲轴连杆机构作用作用曲轴连杆机构是将活塞承受的气体压曲轴连杆机构是将活塞承受的气体压力通过连杆传给曲轴，并将活塞的往复直力通过连杆传给曲轴，并将活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动输出机械能。线运动变为曲轴的旋转运动输出机械能。组成组成活塞组件、连杆组、曲轴飞轮组活塞组件、连杆组、曲轴飞轮组柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010166.16.1、曲轴、曲轴柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010176.26.2、连杆、连杆柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010186.36.3、活塞、活塞柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010196.46.4、活塞连杆组、活塞连杆组柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101020七、进、排气系统七、进、排气系统作用作用通过配气机构实现进气和排气过通过配气机构实现进气和排气过程，使新鲜空气及时充入气缸并及时程，使新鲜空气及时充入气缸并及时从气缸中排出废气。从气缸中排出废气。组成组成气门组件、气门传动组件气门组件、气门传动组件柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010217.17.1、进气系统、进气系统凸轮轴气门摇臂气门顶杆正时齿轮中间齿轮曲轴齿轮气门导管柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010227.27.2、进气增压系统、进气增压系统废气涡论增压是利用柴油机排出的废气废气涡论增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后再输送能量来驱动增压器，将空气压缩后再输送入气缸。入气缸。增压的目的是增加进入气缸的空气量，增压的目的是增加进入气缸的空气量，在柴油机容积不变的情况下增加气缸内的在柴油机容积不变的情况下增加气缸内的空气密度，使柴油机能燃烧更多的柴油以空气密度，使柴油机能燃烧更多的柴油以提高其输出功率，这是最经济最有效的方提高其输出功率，这是最经济最有效的方法。法。柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010237.37.3、进气增压系统、进气增压系统柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101024中间冷却器中间冷却器废气涡轮增压器的主要性能指标是废气涡轮增压器的主要性能指标是空气压力的升高比空气压力的升高比ππkk，，当＞当＞1.81.8时时就采就采用中冷器。以降低压气机出口的空气温用中冷器。以降低压气机出口的空气温度，使进入汽缸的空气密度增大。度，使进入汽缸的空气密度增大。7.47.4、、进气增压系统进气增压系统柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010257.47.4、进气中冷器、进气中冷器柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010267.57.5、排气系统、排气系统消音器弹性吊码绝热包扎密封夹板排烟管吊码柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101027八、八、燃油燃油系统系统作用作用按照柴油机工作过程的需要，将一定数量的按照柴油机工作过程的需要，将一定数量的柴油，在一定的时间内以一定的压力使柴油雾柴油，在一定的时间内以一定的压力使柴油雾化喷入汽缸，与压缩空气形成均匀的可燃混合化喷入汽缸，与压缩空气形成均匀的可燃混合气而燃烧。气而燃烧。组成组成油箱、输油泵、滤清器、喷油泵、喷油器油箱、输油泵、滤清器、喷油泵、喷油器柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010288.18.1、、燃油燃油系统系统喷油器油水分离器手摇泵高压油泵滤清器油箱柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010298.28.2、、燃油系统燃油系统调速器的功用与类型：调速器的功用与类型：功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化的，功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化的，这就要求发电机组输出的功率也要有相应的增这就要求发电机组输出的功率也要有相应的增加或减少。此外，供电的频率是要求稳定，这加或减少。此外，供电的频率是要求稳定，这就需要柴油机工作时的转速保持稳定。因此一就需要柴油机工作时的转速保持稳定。因此一般柴油机都装有调速器。般柴油机都装有调速器。类型：机械式调速器按其工作原理可分为：离心类型：机械式调速器按其工作原理可分为：离心式、气动式、液压式。常见的是离心式。式、气动式、液压式。常见的是离心式。除了机械式的外还有电子调速和电喷型除了机械式的外还有电子调速和电喷型柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101030九、润滑系统九、润滑系统作用作用将润滑油供给运动见的摩擦表面以减少将润滑油供给运动见的摩擦表面以减少磨擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷磨擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却磨擦零件；清洁和冷却磨擦表面；提高却磨擦零件；清洁和冷却磨擦表面；提高活塞环和汽缸壁间的密封性能；对所有运活塞环和汽缸壁间的密封性能；对所有运动件起防锈作用。动件起防锈作用。组成组成滑油泵、滑油滤清装置、滑油冷却装置、滑油泵、滑油滤清装置、滑油冷却装置、滑油管路滑油管路柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010319.19.1、润滑系统、润滑系统柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--1010329.29.2、润滑系统、润滑系统柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101033十、冷却系统十、冷却系统作用将承受高热机件的热量散到大气中去。组成水泵、散热器（水箱）、风扇、分水管、机体、缸盖内的水套、恒温阀。远置水箱/风冷柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10103410.110.1、冷却系统示意图、冷却系统示意图柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10103510.210.2、冷却水中冷管路图、冷却水中冷管路图柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10103610.310.3、水箱冷却管路、水箱冷却管路膨胀水箱机油冷却器散热器水泵柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--101037十一、操纵系统十一、操纵系统作用作用启动马达起动同时，电磁阀将调速启动马达起动同时，电磁阀将调速器油门拉到适当位置，向气缸供油燃器油门拉到适当位置，向气缸供油燃烧，使气缸着火转动。烧，使气缸着火转动。组成组成电子调速机构或机械调速、启动马电子调速机构或机械调速、启动马达、油门索制。达、油门索制。柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10103811.111.1、操纵系统、操纵系统柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10103911.211.2、操纵系统、操纵系统柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10104011.311.3、启动马达、启动马达直流电动机电磁铁电池线柴油机柴油机原理原理结构结构20072007--10104111.411.4、启动机构、启动机构启动方法：启动方法：11、人力启动