内燃机作业第三章
铁路内燃机车段修管理规则
铁路内燃机车段修管理规则第一章总则第一条为了规范内燃机车段修作业管理，提高修作业质量和安全水平，保障列车正常运行，制定本管理规则。
第二条内燃机车段修作业包括轮轴修、钢轨修复、机车组装及机械设备维修等工作。
第三条内燃机车段修管理必须遵守国家有关法律、法规和技术标准，执行铁路公司的规章制度以及本管理规则。
第四条内燃机车段修管理要坚持“安全第一、预防为主”的原则，采取科学、合理、精细的管理措施。
第五条内燃机车段修管理实行责任制，各级管理人员要严格履行管理职责，做好内燃机车段修作业的组织、实施和检查工作。
第六条内燃机车段修管理要注重人员培训，提高操作技能和安全意识，确保修作业人员具备必要的知识和技能。
第七条内燃机车段修管理要建立健全相应的档案、记录和统计制度，跟踪和分析修作业的质量和安全情况，并及时采取改进措施。
第二章修设计划与执行第八条内燃机车段修作业必须按照修设计划和修方案进行，不得擅自修改或调整。
第九条修设计划应根据列车运行情况、修作业周期等因素制定，经相关部门批准后执行。
第十条修设计划包括修作业车间和时间的安排，修作业人员的配备和培训，修作业用料和工具等内容。
第十一条修设计划必须与其他段段修、运营部门进行协调，确保修作业的顺利进行。
第十二条修设计划执行时，必须按照修方案的要求进行修作业，严格按照操作步骤和程序进行。
第十三条修作业过程中的异常情况，必须及时上报和反馈给相关责任人，及时采取措施解决，确保修作业安全和质量。
第十四条修作业结束后，必须按照修方案的要求进行验收，核对修作业的质量和完整性。
第三章修作业人员要求第十五条内燃机车段修作业人员必须经过正规的培训和考核，取得相应的岗位资格证书。
第十六条修作业人员必须掌握内燃机车的结构、原理和操作技能，熟悉修作业流程和操作规程，具备一定的维修和应急处理能力。
第十七条修作业人员必须严格遵守作业纪律，正确使用和保管修作业设备、工具和用料，杜绝违章操作和事故发生。
第三章 内燃机的机械构造
承载
支撑各另部件运动 承受燃气压力
主要作用
密封 防尘
润滑油密封 冷却水密封 燃气密封
一、气缸体
气缸体是整个发动机的基础件，发动机上各零、 部件均安装在气缸体上，其上部装有气缸盖，其下 部装有油底壳，其内部装有曲柄连杆机构和配气机 构。此外，气缸体上有着复杂的冷却水通道及润滑 气缸套 油通道，以保证发动机冷却及润滑的正常进行。为 使各部件能可靠、牢固地连接在气缸体上，其上还 主轴承盖 有着诸多大小各异的螺栓孔。
第三章 内燃机的机械构造
第一节 第二节 第三节 第四节 内燃机总体构造▲ 内燃机的气缸体、气缸盖及油底壳▲ 内燃机的曲柄连杆机构▲ 内燃机的配气机构▲
第一节 内燃机总体构造
发动机包括： ①机体、气缸盖、油底壳；曲柄连杆机构 及配气机构等机械部件。 ②实现冷却、润滑、燃油供给、点火及启 动等功能的辅助机构及系统。
①进气门打开的提前角α＝10˙～30˙，即在曲轴转到上 进气门提前打开 止点前α˙，进气门就开始打开。 ②进气门关闭的滞后角β＝40˙～80˙，即曲轴转过下止 点后β˙角，进气门才开始关闭。
排气门滞后关闭 ③排气门提前开启角γ＝40˙～80˙，排气门在曲拐转到 下止点前γ˙角，即开始打开。
④排气门关闭的延迟角δ＝10˙～30˙，排气门在曲拐转 过下止点后δ˙角，才开始关闭。
点火顺序说明图
点火顺序1-5-3-6-2-4
六缸机工作循环表
第三章课后思考题
1、发动机由哪些机械部件及辅助系统组成？ 2、曲柄连杆机构由哪些部件组成，各自的主要作用如何？ 3、配气机构由哪些部件组成，其各部件的作用如何？ 4、何为配气相位？配气相位包括哪些内容，其主要作用 如何？ 5、何为点火间隔角？四缸发动机及六缸发动机的点火间 隔角应分别是多少度？ 6、多缸发动机的点火顺序是如何确定的？四缸发动机及 六缸发动机的点火顺序是怎样排列的，试分别绘出工 作循环表？
内燃机原理 各章重点内容
《内燃机原理》各章提纲及重点内容第一章绪论1、内燃机发展。
前期：1673~1680年荷兰物理学家柯.惠更斯(Christian Huygens)首先提出了真空活塞式火药燃烧的高温燃气在气缸中冷却后形成真空而带动活塞作功，在人类历史上第一次把燃气与活塞联系起来，实现了“内燃”1690年法国医生德.巴本(Deni Papin)，采用相当于真空原理用水蒸气作功质的活塞式发动机，成为近代蒸汽机的直接祖先。
1705~1711年英国人纽卡姆(New Comen)制成了矿井用直立气缸密封式活塞、缸|内水冷却的真空式蒸汽机，热效率不到1%。
| 1776年英国人瓦特(Watt) 改良了纽卡姆蒸汽机，发明了水汽分离冷凝器，大大完善了蒸汽机，热效率达3%，开始了蒸汽时代，掀起了第一次工业革命浪潮。
1794年英国人罗伯特.斯却里塔(RobertSteet)提出了燃用松节油或柏油的内燃机原理，首次提出燃料与空气混合的原理。
1799年法国化学家莱蓬(Lebon) 建议采用照明煤气作燃料并用电火花点火。
| 1820年英国人塞歇尔(W . Cecil) 用氢煤气作燃料,使内燃机以60+/ min转动起来。
1833年英国人莱特(WL. Weight)提出“爆发” 发动机，摆脱了真空发动机的影响，直接利用燃烧压力推动活塞作功。
1857年意大利恩.巴尔桑奇(Engenio Bersanti)和马特依西(Matteucci) 制成自由活塞发动机，第一次实现了爆发作功。
1860年法国人兰诺(Lenoir) 研制成功第一台实用的二冲程、无压缩、电火花点火的煤气机。
1862年法国工程师包.德.罗沙(Beau de Rochas)第一次提出了近代发动机等容燃烧的四冲程循环原理。
诞生：1876年Nikolaus August Otto发明了世界第一台四冲程煤气机。
1886年Benz和Daimlet按Otto的四冲程原理，造出第一台车用汽油机。
1886年Benz和Daimler将发明的汽油机用在车.上，发明了第一部汽车。
内燃机构造及原理.pdf
第四节 曲轴飞轮组
组成：由曲轴和飞轮以及其它不同功用的零件和附件组 成。
一、 曲轴 1、 作用：承受连杆传来的力，并将此力转换成绕其自
身的轴线的力矩。 2、 结构： 1） 前端：正时齿轮、正时链轮、皮带轮端；车用发动
机还装有曲轴扭转减震器、启动爪（中、小 发动机）。 2） 后端：飞轮端（功率输出端）。 3） 曲轴轴颈、曲柄（臂）、曲柄销（连杆轴颈）、平 衡重等。
第二次密封：由下窜入背隙的气体压力形成， 加强了第一密封面的密封性。
5、气环的切口形状 四种：1）直切口 2）斜切口
3）搭切口 4）封闭切口 6、常见气环的断面形状 1）矩形断面（气环横剖面为矩形） 结构简单，加工容易，成本较低，报废率 少，贴合性、结合性、磨合性较差，耐磨性也 较差，密封效果不好，泵机油现象严重。（图 2-30） 2）微锥面环 环的磨合性和贴合性大大提高，此环多用在 第二、三道上，起强化密封的作用。
3、材料 常用：铸铝合金（高硅铝合金、铝铜合金）
强化发动机：高级铸铁、耐热钢（主要为了 提高其强度）
新型：金属陶瓷（有组合式的（陶瓷用于活 塞顶部），也有整体式的）
总之，对于转速较高的发动机来说，活塞 材料多选择质量较轻的铝合金；而对于低速 机，现在多用灰铸铁。
4、加工制造方法 1）铸造 2）锻造 3）液态模锻 5、结构 1）顶部： 汽油机：二冲程机多用凸顶活塞，其它汽油机
A、原因 （图2-20）
A）沿活塞销的方向，金属量较多,所以在其受 热膨胀后，此处的膨胀量就最大。
B）在受到气缸内气体燃烧后产生的气压力的 作用后，使活塞顶部在销座跨度内发生弯 曲变形。
C）气缸壁对活塞的侧压力作用，引起活塞变 形也沿活塞销的轴线方向。
内燃机车运用规程范本
内燃机车运用规程范本第一章总则第一条目的和依据根据国家有关法律法规的规定，为确保内燃机车安全运行，保障人员安全，维护设备完好，制订本规程。
第二条适用范围本规程适用于内燃机车的日常运营、维修和保养工作。
第二章内燃机车运营规定第三条运营人员1. 按照岗位要求，具备相应的从业资格和技能，经过培训并持证上岗。
2. 操作人员必须具备健康状况良好，无酗酒、吸毒等不良嗜好的要求。
3. 运营人员必须经过安全培训，掌握运行流程和应急处理措施。
第四条内燃机车起动与停车1. 内燃机车起动前，必须进行仔细检查，并确保各项设备和系统正常运转。
2. 内燃机车起动后，必须进行试运行，确保车辆稳定运行。
3. 停车时必须将内燃机车熄火，并采取相应的固定措施，确保安全。
第五条内燃机车行驶规定1. 内燃机车行驶前，必须检查车辆各项功能是否正常，特别是刹车系统。
2. 行驶过程中必须遵守交通法规，确保安全行驶。
3. 禁止在交叉口、施工区域、铁道口等危险区域停车。
第六条内燃机车转线与调车1. 内燃机车转线或调车作业时，必须确保与其他车辆和人员的安全距离。
2. 操作人员必须具备丰富的经验和技能，能够熟练操作机车完成转线和调车任务。
第三章内燃机车维修规定第七条定期检查与保养1. 内燃机车必须按照规定的时间间隔进行定期检查和保养工作。
2. 定期检查必须包括车辆各项系统、设备、油液、润滑剂等的检查。
第八条故障处理1. 内燃机车发生故障时，驾驶员必须及时停车并采取安全措施。
2. 发生故障后，必须按照规定的程序进行故障诊断与处理。
第九条部件维修与更换1. 内燃机车的各个部件必须按照规定的时间间隔进行维修与更换。
2. 维修与更换必须由具备相应资质的人员进行，确保质量可靠。
第四章安全管理第十条安全意识1. 运营人员必须具备正确的安全意识，时刻关注运行状况，及时发现并处理隐患。
2. 运营人员必须参加安全培训，增强安全意识和应急处理能力。
第十一条安全防护1. 运营人员必须佩戴安全帽、安全鞋等安全防护装备，并认真执行。
发动机原理第三章 内燃机的换气过程
➢惯性进气
进气迟闭角：从进气下止点
河
到进气门关闭为止的曲轴转
南 理
角。
工
大
学
四冲程内燃机的换气过程
河 南 理 工 大 学
上止点
下止点
河 南 理 工 大 学
四冲程内燃机的换气过程
气门叠开现象和气门定时
气门叠开 配气相位 气门定时 扫气现象
进、排气提前角和迟闭角：
排气提前角：30~80°CA
南
理
工
TS ,Ta ,c , ρs
大
学
§3-3 提高充气效率的措施
➢ 减小进气系统阻力 ➢ 合理选择配气定时 ➢ 有效利用进气管的动态效应 ➢ 有效利用排气管的波动效应
河 南 理 工 大 学
一、减少进气系统阻力
一）进气门：阻力最大
气门的流通能力——时面值或角面值
Af
dt
1 6n
Af
d
=6nt
pa ps pa
流动阻力和转速关系
pa
v 2
2
和v
进气阻力的主要措施: 进气管长度、转弯半径、
管道内表面粗糙度；气流速度；增压中冷
和 r ： ，Vc ， r ，c
r c 燃烧恶化
河 南
汽油机： =6~12 r =0.05~0.16
理 工
非增压柴油机： =14~18 r =0.03~0.06
用电磁阀将高压共轨内油量进行合理分配控制油 压柱塞位置控制气门升程。
为精确控制气门升程 设置气门位移传感器
油压式可变配气机构的特点：
➢控制自由度高，提高进排气效 率气门的丰满系数接近1；
➢主要缺点：存在气门落座速度
河 南
3内燃机学第三章(1-2节)工作循环
Tc / Ta c k 1 ; Tz ' / Ta c k 1 ; Tz / Ta 0 c k 1
11
代入上式，可得：
t mCv pt Ta{( c k 1 c k 1 ) k ( 0 c k 1 c k 1 )} Vs t mCv Ta c k 1{( 1) k ( 0 1)} Vs
k 1 k 1 k 1
k 1
0 c
Tb / Ta Tz / Ta Tb / Tz 0 c Tb / Tz 0 c 0 c 1 k 1 ( ) 0k c / 0
(vz / vb )
k 1
其中， c为绝热压缩过程的压缩比； 为绝热压缩和绝热膨胀过程的绝热指数； p为等容加热过程的压力升高比； o为等压加热过程的容积增加比（预胀比）； =vb/vz为绝热膨胀过程的容积增加比（后胀比）- = c/ o 6 将各温度表达式代入循环热效率t，可得：
17
•机械效率限制 机械效率与缸内最大压力有密切关系，因为， Pmax决定了活塞 连杆机构的质量、其惯性力和主要承压面积大小等。 大幅度提高压缩比和压力升高比，必然会带来机械效率的下降， 从而使由于、提高所获得的循环效率与平均压力的收益，得而复 失。这一点对于柴油机来说，是一个很明显的问题。 国外柴油机最新发展的一个趋势，通过降低压缩比来提高柴油 机整机的经济性，其出发点就是减少摩擦损失。 •燃烧过程限制 若压缩比定得过大，压缩终点的压力和温度就会上升过多，对 于汽油机：容易产生爆震燃烧、表面点火等不正常现象；对于柴油 机：压缩终点时的气缸容积就会变得很小，给燃烧室设计带来困难， 甚至不利于高效率燃烧，造成得不偿失的后果。 •排放方面限制-冒烟、HC、CO、以及NOx等。 由于上述各种限制，目前发动机的参数范围如下： 柴油机 =12-22 =1.3-2.2 pmax=7-14 MPa 18 汽油机 7-12 2.0-4.0 3-8.5
第三章 内燃机的工作循环
(part at constant volume and part at constant pressure , called limited pressure combustion,) （ 高速柴油机）
• a-c：绝热压缩 (isentropic compression) (Adiabatic and reversible (hence isentropic)
t
W Q1
Q1 Q2 Q1
1 Q2 Q1
tm
1
1
k1 c
(p
p0k 1 1) kp (0
1)
压缩比， c
Va Vc
压力升高比，P
pz pc
初始膨胀比，0
Vz Vc
4
三、循环平均压力pt —评定循环的动力性
pt
W Vs
pt (tQB )( 1 )( c ) pa cvTa k 1 c 1
汽油
14.8 43960 3810 750 305~483 216 3.4 314 80~97 10~15 493~533
柴油 14.3 42500 3789 860 453~603 272.5 40 301 20~30 40~55 473~493
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（二）柴油的理化性质 (Characteristics of diesel fuel )
发动机的热效率和发动机的运转参数及燃烧室结构型式 无关
所有提高循环热效率的措施，以及增加pa，降低Ta，增 加gb （QB）等措施，均有利于提高pt。
7
五、提高循环热效率及平均压力的限制(restriction)
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第三章
名词解释题
1.曲拐：
2.扭曲环：
3.全浮式活塞销：
4．全支承式曲轴：
填空题
5.在安装气环时，各个气环的切口应该（）。
6.在安装扭曲环时，应将其内圈切槽向（），外圈切槽向（），不能装反。
7.汽油机常用燃烧室形状有以下几种：
半球形燃烧室、楔形燃烧室、（）、多球形燃烧室、篷形燃烧室。
8.活塞环分为（）和气环两种。
9.气缸排列形式有3种：
（）、V型和水平对置式。
10.油环分为（）和组合油环两种，组合油环一般由（）和（）组成。
11.活塞连杆组由（）、（）、（）、（）等组成。
12.曲轴按支承型式的不同分为（）和（）；加工方法的不同分为（）和（）。
13.按结构型式，气缸体可分为一般式、（）式和隧道式。
14.活塞由（）、头部和裙部三部分构成。
15．活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的配合，一般都采用（）配合。
16．连杆由（）、（）和（）三部分组成。
17．曲轴的曲拐数取决于发动机的（）和（）。
判断题
18.按1－5－3－6－2一4顺序工作的发动机，当一缸压缩到上止点时，五缸处于进气行程。
( )
19.主副连杆的发动机，主、副连杆不能互换。
( )
20.干式汽缸套较湿式汽缸套而言，最显著的特点是其壁较薄，一般为1～3 mm。
( )
21.并列连杆式的发动机其连杆是不能通用的。
( )
22.活塞环槽是活塞的最大磨损部位，特别是最后一道环槽最为严重。
( )
23.活塞顶是燃烧室的一部分，活塞头部主要用来安装活塞环，活塞裙部可起导向的作用。
( )
24.组合式油环比整体式油环刮油效果好。
( )
25.安装气缸垫时，光滑面应朝向气缸体；若气缸体为铸铁材料，缸盖为
铝合金材料，光滑的一面应朝向缸盖。
（）
判断并改错
26．为了使铝合金活塞在工作状态下接近一个圆柱形，冷态下必须把它做成上大下小的锥体。
（）
27.曲轴后端回油螺纹的旋向应为左旋。
（）
28.缸套装入气缸体时，一般缸套顶面应与气缸体上面平齐。
（）
29.活塞环在自然状态下是一个封闭的圆环形。
（）
30.有正反面的气缸垫在安装时应把光滑的一面朝向气缸盖。
（）
31.连接螺栓必须按规定力矩一次拧紧，并用防松胶或其他锁紧装置紧固（）选择填空
32.四行程六缸发动机曲轴各曲拐之间的夹角是( )
A．60°
B．90°
C．120°
D．180°
33. ( )发动机利用穿过铸造在缸体、缸盖上的散热片的空气来冷却发动机。
A.液冷式
B.风冷式
C.直列式
34.为了保证活塞能正常工作，冷态下常将其沿径向做成（）的椭圆形。
A．长轴在活塞销方向
B．长轴垂直于活塞销方向
C．
A、B均可；
D．A、B均不可
35.曲轴的平衡重一般加在( )。
A 相反方向
B 相同方向
C 90°方向
D 以上答案都不对
36.直列四缸发动机的点火顺序一般为:
( )A.1—2—3--4 B.1—3—4--2 C.1—4—2—3
37.活塞裙部指自活塞油槽下端面起至活塞底面的部分，其作用是：
( )A 为活塞作往复运动导向 B 与活塞环一起实现密封的作用C 为活塞作往复运动导向和承受侧压力 D 承受侧压力和密封作用
38.一般柴油机活塞顶部多采用( )
A．平顶
B．凹顶
C．凸顶
D．A、
B、C均可
39.曲柄连杆机构的工作条件的特点是：
（）
A 高温、高压、高速
B 高温、高压、化学腐蚀
C 高压、高速、化学腐蚀
D 以上都是
40．对于铝合金气缸盖，为了保证它的密封性能，在装配时，必须在（）状态下拧紧。
A．热状态
B．冷状态
C．A、B均可
D．A、B均不可
41．在负荷较高的柴油机上，第一环常采用（）。
A．矩形环
B．扭曲环
C．锥面环
D．梯形环
42．直列式发动机的全支承曲轴的主轴径数等于（）。
A．气缸数
B．气缸数的一半
C．气缸数的一半加l
D．气缸数加1
43．按1－2－4－3顺序工作的发动机，当一缸压缩到上止点时，二缸活塞处于（）行程下止点位置。
A．进气
B．压缩
C．作功
D．排气
44.活塞气环主要作用是（）；油环主要作用是（）。
A、xx
B、布油
C、导热
D、刮油
45.活塞气环开有切口，具有弹性，在自由状态下其外径与气缸直径( )
A、相等
B、小于气缸直径
C、大于气缸直径
D、不能确定
46.六缸四冲程直列发动机的点火间隔角是（）。
A、180°
B、360°
C、90°
D、120°
问答题：
47.活塞、活塞销与连杆的连接形式有几种?各有什么特点?
48.曲轴为什么要轴向定位？怎样定位？为什么曲轴只能有一次定位？
49.对活塞的要求是什么？它一般是由什么材料制成的？
50.试述活塞工作中变形的特点。
51.为什么有些发动机活塞的裙部采用拖板式结构？
52.活塞环按功用分几类？简述气环的密封原理？
53试分析矩形环的泵油作用，它会带来什么危害？怎样防止泵油？54曲轴有哪几种支撑形式？它们的优缺点是什么？。